Deuxième
Partie
Impact d'un récif artificiel
sur la dynamique sédimentaire
*
A/ Étude sédimentaire
autour de simples récifs artificiels:
brises lames
Introduction
1/ Les
effets hydrauliques et morphologiques
2/ L'influence
de la géométrie du brise lame
3/ Exemple
de récif de protection
Conclusion
sommaire
Deuxième Partie
Introduction :
" L'ancêtre" du récif
artificiel à vocation surf est le brise lame: en effet, la
récente volonté de mettre en place ces structures fait
souvent suite à un désir de protection de la plage. C'est
pourquoi, dans cette partie, nous allons nous intéresser à
des ouvrages de forme parallépipédique et leurs conséquences
sur l'environnement sédimentaire.
Ces ouvrages sont constitués
de barrières parallèles à la ligne de plage en formant
une protection contre les vagues et bloquant l'énergie des vagues
incidentes. Plusieurs variantes peuvent être envisagées:
des brises lames immergés ou emmergants ce qui peut rendre d'un
récif artificiel immergé dans un milieu soumis aux influences
des marées (comme à la plage de Biscarosse).. De telles structures
ne bloquent pas entièrement le courant de long shore, mais réduit
notablement l'érosion dans la région sous le vent abrité
par l'ouvrage. Les phénomènes marquant sont la formations
de salients ou de tombolos ( schéma A1
et photo A1).
Photo A1:
Brises lames à Palavas
Schéma A1:
Visualisation des salients et tombolos

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1/ Les
effets hydrauliques et morphologiques:
Comme nous le montrent le Schéma
A2, les caractéristiques essentiels sont:
-
L'énergie de la vague est réduite au
niveau de la ligne de plage (cassure et réflexion dues au brise
lame). Les vagues arrivant sur la zone sous le vent sont caractérisées
par :
-
une diffraction autour des limites du récif
-
elles ont transmis une partie de leur énergie
au récif
-
elles sont passées par dessus le brise lame
pour ceux qui sont immergés
-
Les vagues diffractées et ayant perdu une
partie de leur énergie par transmission continuent à se propager
vers la ligne de plage, à l'abri du récif appelée
"lee zone", mais la capacité du transport du courant de long
shore dans cette zone est réduite de manière substantielle.
-
Le sable en mouvement le long du rivage est
piégé derrière la structure des cellules de circulations
qui peuvent être générées par des gradients
dans les vagues poussant le sable vers la "lee zone".
-
Si le transport d'eau sur la structure immergée
est important, des courants de long shore vont être générés
vers les pointes du récif. Ce courant ajouté à celui
des courants de retour entre les brises lames provoque une accumulation
de sédiments au niveau des pointes des récifs.
-
Dans le cas des vagues à incidence normale,
les vagues diffractées transportent le sable des plages adjacentes
vers la "lee zone" jusqu'à ce que la ligne de plage soit parallèle
au la ligne de déferlements des vagues; il y a formation d'un "salient"
ou "tombolo" symétrique; la ligne de plage est érodée
des deux cotés de la structure.
-
Dans le cas des vagues à incidences obliques,
un système de transport et courant long shore est généré
qui peut être maintenu si un "salient" est formé; le salient
pousse les petites vagues à déferler avec plus d'angle d'incidence.
Schéma
A2:

Des études menées par Moty et Hamm
(1997), dans un bassin 3D générateur de vagues, aboutissent
à des conclusions similaires.
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2/
L'influence de la géométrie du brise lame :
La
formation des salients et tombolos dépendent notamment de la longueur
(L), de la distance (D) à la plage du brise lame et de l'espacement
(Lg) entre deux brises lames:
-
L/D > 3 : le tombolo est permanent
-
L doit être plus grande que Lg pour former
un tombolo: L/Lg>1. Aucune érosion sur la plage de chaque côté
du brise lame est observée pour Lg/D<0.8.
-
un tombolo derrière une structure de L=200
m et D= 200 m avec une profondeur de 3 m peut se former en une à
trois années.
-
le tombolo sera formé si la structure est
placée tout proche de la zone de déferlements
-
le tombolo peut dépendre d'un épis
bloquant le transport de long shore.
-
le tombolo pousse les courants de retour à
emporter le sable vers les eaux de profondeur.
-
l'incidence de la houle aura une influence sur l'érosion
de la "lee-side zone".
-
2 < L/D < 3 :
-
tombolo permanent ou périodique (si la profondeur
local au niveau de la structure est inférieure à 3 m)
-
formation d'un "salient si la profondeur est supérieure
à 3 m.
-
1 < L/D < 2: développement d'un
salient
-
le salient crée moins d'érosion dans
la "lee-side zone"
-
la formation d'un salient peut être favorisée
par une énergie suffisante de la houle dans la "lee zone". Ceci
peut être effectué en augmentant la distance entre les brises
lames, en réduisant la hauteur des crêtes de vagues et la
perméabilité de la structure.
-
0.5 < L/D < 1: faible développement
de salient
-
0.2 < L/D < 0.5 : naissance d'un salient
peu prononcé.
Différences
entre brises lames émergés et submergés:
En surfant sur Internet, nous
avons trouvé un site particulièrement intéressant
concernant la commercialisation de récifs artificiels ayant pour
objectif la protection de la plage: "Beachsaver Reef" http://www.beachsaver.html.
Nous retracons uniquement les grands principes de fonctionnement de ces
récifs.
Un Beachsaver Reef est composé
de différents modules, pesant chacun 21 tonnes. Leur forme triangulaire
(10 feet de long, 6 de haut et 16 de profondeur) et son centre de gravité
(il est très bas) lui assurent une très grande stabilité
contre les vagues et l'action de la marée. Il s'agit d'un récif
summergé. Les matériaux utilisés sont "respectueux
de l'environnement" (Ces informations proviennent du site de l'entreprise:
aucune information précise nous est fournie concernant la nature
précise des matériaux -secret industriel-).
Photo A2:
BeachsaverReef
Le schéma A3 met en
évidence le principe de fonctionnement de ce récif:
Schéma A3:
Principe de fonctionnement du récif

Comme le montre ce schéma, le récif
permet d'alimenter en sable la plage. A cause du récif, le sable
transporté par le courant de cross shore (au fond) est remis en
suspension et transporté par le courant dans la direction de la
plage. Il permet ainsi de diminuer le tausx d'érosion de la plage.
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Conclusion:
Cette étude sur
des ouvrages n'ayant qu'une vocation de protection de l'environnement côtier
nous montre des différences notables si le récif est
immergé ou émergeant. Ces divergences soulignent la difficulté
d'une modélisation réaliste d'un ouvrage immergé dans
un milieu soumis à la variation de hauteur d'eau (marée).
Elles mettent donc en avant l'extrême incertitude de la réussite
d'un tel ouvrage dans de telles conditions.
Examinons maintenant deux
exemples de récifs à vocation surf afin de montrer l'importance
des études qui ont été effectués afin d'aboutir
à des résultats relativement satisfaisants.
Deuxième
Partie:
Exemples
de récifs artificiels à vocation surf
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