Modélisation non linéaire d'instabilités morphodynamiques en zone de surf

Abstract

Cette thèse présente une étude de stabilité non linéaire de la morphodynamique en zone de surf des plages sableuses. Le modèle numérique utilisé, MORFO55, résoud les équations moyennées de Navier Stokes en eau peu profonde, couplées avec l'équation de conservation du sédiment. D'une part, ce modèle est appliqué aux cas de plages complexes non uniformes dans le but de tester ses différentes formulations. D'autre part, l'étude de la génération de structures rythmiques en zone de surf est réalisée sur des plages uniformes longitudinalement. Les barres transversales et obliques, les barres en croissant ainsi que les systèmes de barres/baïnes sont étudiés, l'hypothèse principale étant que ces structures émergent à partir d'instabilités internes du système morphodynamique par un processus d'auto organisation couplant la topographie et l'hydrodynamique. Les études antérieures de modélisations numériques se limitent à décrire la formation des barres. En particulier, elles démontrent que les barres transversales et obliques apparaissent sur des plages dépourvues de barre longitudinale tandis que les barres en croissant ont tendance à se développer sur des plages à barres. La formation des systèmes barres/baïnes n'a été donnée que par des modèles conceptuels fondés sur l'imagerie satellites, ces systèmes proviendraient de la déformation de la barre intertidale. Cette thèse étudie l'évolution en régime non linéaire de chacun de ces systèmes. En particulier, un état d'équilibre est atteint. Les résultats généraux sont en accord avec l'observation. La formation, l'évolution et la saturation de l'accroissement des barres sont interprétées physiquement.