3 Modélisation du transport
sédimentaire
3.1. Calcul des tendances de transport
sédimentaire
Si la méthode de Gao & Collins (1992)
a fait l'objet de certaines controverses dans ses premiers
développements (Le Roux, 1994a, b), ses applications en
domaine marin sont maintenant courantes dans les problématiques de
recherche scientifique (Garnaud, 2003 ; Poizot et al.,
2006). La plupart des applications sont réalisées dans
des environnements côtiers ouverts sur l'océan, depuis les plages
aux canyons sous-marins en passant par les estuaires (Tableau
II.4).
Tableau II.4 : Synthèse non exhaustive
des applications de la méthode de calcul des tendances de transport
sédimentaire. (Mezouar, 2009).
Domaines d'application
|
Auteurs
|
Ports
|
(Gao & Collins, 1992).
|
Estuaires
|
(Mc Laren & Little, 1987; Wu & Shen, 1999;
Mallet et al., 2000; Chang et al., 2001).
|
Plages et zones intertidales
|
(Masselink, 1992 ; Pedreros et al, 1996 ; Mohd-Lokman
et al, 1998).
|
Plateau continental
|
(Gao & Collins, 1994a; Gao et al., 1994; Garnaud,
2003).
|
Rivière
|
(Asselman, 1999).
|
Canyons sous-marins
|
(Liu et al, 2002).
|
Bancs sableux
|
(Lanckneus et al, 1992 ; Vanwesenbeeck & Lanckneus,
2000).
|
![](tude-de-protection-de-la-plage-est-de-Boumerdes31.png)
30
TRANSPORT SEDIMENTAIRE ET MORPHODYNAMIQUE
L'objectif ici n'est pas de reprendre en détail la
méthode de calcul des tendances de transport sédimentaire
déjà présentée par de nombreux auteurs. Les
fondements, les principes et les apports de ce travail par rapport aux limites
de cette méthode seront tout de même brièvement
abordés.
3.2. Méthode de McLaren /Gao et Collins
Ces auteurs constatent qu'il est possible de remarquer une
augmentation de la taille de ces sédiments dans le sens du transport
lorsque l'intensité du courant augmente dans la même direction.
McLaren et al (1985), indiquent que
classement des sédiments peut s'améliorer en raison d'un tri
sélectif du matériel sous l'action des processus de transport.
Sur cette base, une technique développée par Gao et
Collins (1994) pour la détermination du sens du transport
sédimentaire a été mise en évidence, et ces
derniers se basent sur la connaissance de trois (03) paramètres qui sont
la taille moyenne D50 (1er moments), l'indice de
dispersion : le SORTING (2ème moment) et l'indice
d'asymétrie, le SKEWNESS (3ème moment).
Dans cette étude nous allons utiliser le modèle
proposé par McLaren (1981) et modifié par
Gao et Collins (1991, 1992). Ce modèle appliqué
à plusieurs reprises dans des domaines différents (littoral,
estuaire,...) (Gao et Collins, 1994, Sabatier et, Balouin et al, 2000,
et Mezouar, 2009).
3.2.1 Principe du modèle
Le modèle développé par McLaren
(1981, 1985) est basé sur le principe suivant : les variations
dans la répartition granulométrique d'un sédiment depuis
sa source jusqu'au moment du dépôt dépendent de la
dynamique hydro sédimentaire. Cette dynamique (érosion,
transport, tri et dépôt sélectif) peut traduire les
directions du transport résiduel. Ce modèle repose sur la
comparaison entre les échantillons des trois paramètres
sédimentologiques ; la moyenne (u), l'indice de classement (ó) et
l'indice d'asymétrie (Sk) entre deux prélèvements. Par
comparaison de (n) paramètres, deux cas possibles peuvent
apparaître entre deux échantillons. Théoriquement, les cas
possibles sont au nombre de huit (McLaren et Bowles, 1985)
:
Cas Définition des cas en unité phi
- Ii1 ? u2 G1 ? G2 Sk1 = Sk2
- Ii1 = u2 G1 ? G2 Sk1 ? Sk2
- Ii1 ? u2 G1 ? G2 Sk1 ? Sk2
- Ii1 = u2 G1 ? G2 Sk1 = Sk2
- Ii1 ? u2 G1 = G2 Sk1 = Sk2
- Ii1 = u2 G1 = G2 Sk1 ? Sk2
- Ii1 ? u2 G1 = G2 Sk1 ? Sk2
- Ii1 = u2 G1 = G2 Sk1 = Sk2
Les expériences menées en laboratoire et sur le
terrain ont conduit les auteurs à ne retenir que deux cas, comme
représentatifs d'un transport sédimentaire dans un environnement
marin non-extrême (McLaren et Bowles, 1985).
TRANSPORT SEDIMENTAIRE ET MORPHODYNAMIQUE SK ? ?
fm ( m
100 * So 3
Tableau II.5 : Relations entre les
paramètres granulométriques (en unité CD) de deux stations
A et B, pour un transport sédimentaire de A vers B, de type FB- et
CB+. (Mezouar, 2009).
Cas de transport sédimentaire
|
Définition
|
Relations entre les
paramètres granulométriques
(en unité)
|
FB-
|
Finner, Better sorted, negatively skewed.
Le sédiment est érodé à sa source,
transporté puis totalement déposé. Le sédiment
résultant du dépôt est plus fin, mieux trié et
présente une asymétrie vers les particules grossières
(asymétrie < 0 en unité).
|
=
=
=
|
CB+
|
Coarser, Better sorted and positively skewed.
Le sédiment érodé à sa source est
transporté et subit un dépôt sélectif le long du
trajet de son transport du fait d'une diminution de l'énergie de l'agent
de transport. Le sédiment qui résulte de ce transport est plus
grossier, mieux trié avec une asymétrie vers les particules fines
(asymétrie > 0 en unité).
|
=
=
=
|
|