| Resumo: |
The mouth of the Seine has been undergoing intense morphological changes for decades, because of containment work to improve access to the ports of Rouen and Le Havre. A significant trend is the progradation of the downstream estuary. Simultaneously, the surface area of the intertidal mudflats tends to decrease. The estuary's sediments are composed of silt and fine sand (respectively transported from the river Seine and the open sea). Their distribution is linked to the hydrodynamic characteristics of the estuary and may display layered vertical structures. To understand the estuary's morphological changes, a morphodynamic ditigal model is developed from a validated (3D) model of silty sediment transport. A model of suspended fine sand transport as well as a bathymetric readjustment module are developed. The sediment's erodability takes into account the proportions of sand and silt; two erosion regimes are recognized (respectively non-cohesive and cohesive). The sediment is discretised into fine layers (~ mm) and the consolidation of the silty layers is simulated. Thus, the erodability of the superficial layers depends upon the relative concentration of silt (i.e., between the grains of sand). Simulations performed for an arbitrary initial condition of the sediment bed show that the model reproduces a realistic distribution of the silt and sand. The main morphodynamic trends, such as progradation and the rotating of banks at the river mouth, are qualitatively reproduced. The results show that sand and silt contribute in a specific way to the morphological changes.
L'embouchure de la Seine a subi des évolutions morphologiques fortes depuis plusieurs décennies, en raison de travaux d'endiguement pour améliorer les accès aux ports de Rouen et du Havre. Une tendance importante est la progradation de l'estuaire aval. Simultanément, la superficie des vasières intertidales tend à diminuer. Les fonds de l'estuaire sont composés de vase et de sable fin (respectivement transportés depuis la rivière de Seine et depuis le large). Leurs distributions sont liées aux caractéristiques hydrodynamiques de l'estuaire et peuvent présenter des structures verticales litées. Pour comprendre les évolutions morphologiques de l'estuaire, un modèle numérique morphodynamique est développé, à partir d'un modèle (3D) validé de transport de sédiments vaseux. Un modèle de transport de sable fin en suspension, ainsi qu'un module de réactualisation bathymétrique sont développés. L'érodabilité du sédiment tient compte des proportions de sable et de vase ; deux régimes d'érosion sont distingués (resp. non-cohésif et cohésif). Le sédiment est discrétisé en couches fines (~ mm) et la consolidation des couches vaseuses est simulée. Ainsi, l'érodabilité des couches superficielles dépend de la concentration relative de vase (i.e. entre les grains de sable). Des simulations réalisées pour une condition initiale arbitraire du fond sédimentaire montrent que le modèle reproduit une répartition réaliste des vases et des sables. Les principales tendances morphodynamiques, comme la progradation et la rotation des bancs à l'embouchure, sont qualitativement reproduites. Les résultats montrent que sables et vases contribuent de manière spécifique aux évolutions morphologiques.
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