Soutenance mémoire
APERCU THEORIQUE SUR L’ETUDE DE PLAGE
Définition des termes d’étude
Une côte littorale constitue un système très vaste. Chaque constituant présente des caractéristiques qui spécifient tel rôle pour une vie côtière. Pour une étude élargie de plage, il est nécessaire alors de définir tous ces composants afin de s’habituer aux termes et d’identifier les rôles.
Littoral
C’est l’ensemble de formes de relief délimitant les continents et les îles, dont le façonnement dépend directement ou indirectement des actions de la mer. Le rivage est la partie directement soumise aux actions de la mer. C’est alors une bande large de plusieurs kilomètres qui comprend l’ensemble des cantons côtiers et en mer la largeur des eaux territoriales (12 milles marins).
Plage
La plage est une étendue plate, en pente douce, située au bord de la mer. Elle est composée de sédiments de tailles diverses, allant du sable fin aux blocs. Il s’agit, la plupart du temps, de sable siliceux. Cependant, la présence sur de nombreuses plages, particulièrement sous les tropiques, mais également aux latitudes tempérées de coquilles ou de coraux broyés donne aux sédiments des plages une forte teneur en carbonates. Dans ce cas, les particules des sédiments peuvent se souder en dalles gréseuses et constituer ce que l’on nomme justement le grès de plage.
On a tendance à restreindre la plage à l’estran, mais elle comprend aussi l’avant plage (aussi appelée avant côte et où l’on trouve les avant-dunes, et les dunes), qui fait partie de la zone infralittorale. Quoiqu’il en soit, les plages s’orientent perpendiculairement à la houle dominante.
Profil de plage
Le profil d’une plage dépend du calibre des matériaux qui la composent, du type des vagues qui y déferlent et de la hauteur des marées. Il comprend trois parties : au sommet, la crête de plage, en double pente vers la terre et la mer, puis le plan incliné du bras de plage, qui subit le va-et-vient de la marée et des vagues, et enfin la ou les barres, hauts-fonds sédimentaires généralement sous-marins qui se forment vers le niveau des basses mers, parallèlement à la côte. Ces trois parties ne sont pas présentes sur toutes les plages. La crête de plage apparaît souvent en été, à la suite de l’action constructrice des vagues de beau temps. Elle représente également un redressement du profil de la plage d’un angle qui dépend de la taille des matériaux. Les matériaux grossiers produisent une plage à pente plus raide : les plages de galets et cailloux peuvent atteindre des angles allant jusqu’à 20 °. Cela est dû à la plus grande stabilité des matériaux et au fait que la nappe de retrait des eaux apportées par les vagues percole facilement, de sorte que les particules ne peuvent pas être entraînées vers le bas de la plage pour en adoucir l’angle. Les plages à matériaux fins comme le sable sont plus plates, avec un angle typiquement de 2° à 5°. Les barres sont souvent produites par les vagues de tempête, qui prennent les matériaux de la crête et les déposent juste au-dessous du niveau de la basse mer tout en abaissant la pente de la plage. De nombreuses plages ont un profil à variation saisonnière, avec une crête et un profil abrupt en été, et une barre et un profil plat en hiver. Ces deux états sont souvent qualifiés respectivement de réflectif et dispersif : ce sont des réponses naturelles aux modifications des conditions de la houle.
Estrans
C’est l’espace du littoral situé entre les niveaux de haute et de basse mer. Ils forment la frange littorale délimitée par l’avance extrême des plus hautes marées et le recul des plus basses. La largeur de l’estran dépend de l’amplitude des marées et de la pente du rivage. Si cette pente est faible et la marée importante, il pourra atteindre plusieurs kilomètres.
Dunes littorales
Elles constituent des collines de sable observées sur les littoraux où les vents sont violents et soufflent presque toujours dans la même direction
Un vent soufflant du large sur une plage sèche à une vitesse supérieure à 5 m/s transporte les particules de sable vers l’intérieur. Le sable avance le plus souvent par sauts successifs, un mode de déplacement appelé saltation. Tout obstacle se trouvant sur le haut de la plage, une épave par exemple, ralentit le vent et la force à déposer une partie du sable. De petits monticules se forment, ils sont appelés dunes embryonnaires. Lorsque ces monticules apparaissent au-dessus du niveau des plus hautes marées, ils sont colonisés par des plantes tolérantes au sel, en particulier Agropyron junceforme (chiendent des sables). Ces plantes constituent des pièges à sédiments très efficaces et les dunes embryonnaires croissent rapidement ; elles se réunissent les unes aux autres pour former des avant-dunes, cordons bas et étroits situés au bord de la plage. L’accrétion continuant, l’Ammophilia arenaria (gourbet) arrive à pousser et favorise une accrétion encore plus importante, jusqu’à ce qu’une grande dune apparaisse, parallèle à la côte. Lorsque la côte s’avance par accrétion, plusieurs lignes de dunes peuvent se former ainsi. Les creux entre les dunes sont des environnements très humides et comportent souvent une grande variété d’espèces végétales. Si la couverture végétale d’une dune disparaît, le mouvement du sable peut reprendre et des brèches en forme de chaudron, les caoudeyres, peuvent apparaître. Si ce processus s’étend, les dunes littorales peuvent dégénérer en des dunes paraboliques plus petites.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES ET PRESENTATION DE L’ETUDE
Chapitre I : APERCU THEORIQUE SUR L’ETUDE DE PLAGE
Définition des termes d’étude
I.1.1. Littoral
I.1.2. Plage
I.1.3. Profil de plage
I.1.4. Estrans
I.1.5. Dunes littorales
I.1.6. Baie – Fausse baie
I.1.7. Sable
I.1.7.1. Définition et caractéristique
I.1.7.2. Utilisation
Le vent et son action sur la plage
I.1.8. Phénomènes physiques associés au transport éolien
I.1.8.1. Le charriage
La saltation
La suspension
Les mécanismes du transport éolien
I.1.9. Formules de transport et leurs paramètres
Le vent, la rugosité et la vitesse de cisaillement
i)Le vent dans les conditions idéales
ii)La vitesse critique dans les conditions idéales
Les formules de transport
Paramètres perturbateurs
Chapitre II : LE PROJET MINIER QMM
Cadre du projet Ilménite
II.1.1. Objectif du projet
II.1.2. Zone d’étude :Anosy
Géologie
Régime climatique
Ecologie
Description générale du projet
Description technique des installations portuaires
II.1.3. Aspect de l’emplacement de port
II.1.4. Le port
Chapitre III : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE : LITTORAL DE LA FAUSSE BAIE DES GALIONS
Délimitation du site d’études
III.1.1. Situation géographique
III.1.2. Formation géologique
III.1.2.1. Géomorphologie
III.1.2.2. Le modèle sédimentaire
III.2. Caractéristiques climatiques
III.2.1. Le vent et les précipitations
III.2.2. La température
III.2.3. L’évaporation
III.3. Océanographie physique
PARTIE II : CONTRIBUTION AU PARAMETRAGE DE MODELISATION DE LA PLAGE DE LA FAUSSE BAIE DES GALIONS
Chapitre I : ETUDES SUR TERRAIN
Résumé des études antérieures
I.1.1. Objectifs
I.1.2. Approche technique
I.1.3. Vue d’ensemble et pertinence relative au développement du port
Description des travaux réalisés
I.1.4. Objectif de l’étude
I.1.5. Méthodologie appliquée
Séquence de travail
Equipement et matériel
I.1.6. Conception des études sur terrain
Profils de plage et dynamique sédimentaire
i)Sur terrain
a)Levés topographiques
b)Échantillons de sable des profils de plage
ii)Au laboratoire : analyse granulométrique
iii)Au bureau
a)Profils de plage
b)Traitement granulométrique des sables
Littoraux et dynamique sédimentaire
i)Chronologie de mise en place des dépôts littoraux
ii)Etat actuel
a)Estrans
b)Couvert végétal
Paramètre éolien
Interprétation et résultat partiel
I.1.7. Dynamique sédimentaire des avant-dunes
Zones d’érosion
i)Types d’érosion
iv)Localisation
Zones de sédimentation
I.1.8. Dynamique sédimentaire des estrans entre la saison humide et la saison sèche 2004
Zones d’érosion
Zones de sédimentation
Chapitre II : METHODES ET OUTILS DE MODELISATION DE LA DYNAMIQUE DE PLAGE POUR LA FAUSSE BAIE DES GALIONS
Généralités sur la modélisation
Définitions et principes
Simulation
Modélisation
La notion du modèle
Qu’est-ce qu’un modèle ?
Les types de modèles
i)Modèles à base physique
v)Modèles à base empirique
Le calage des modèles
i)Qu’est-ce qu’un calage ?
vi)Pourquoi ?
vii)Comment ?
Analyse des images satellites
II.1.1. Le logiciel ARCVIEW
II.1.2. Le logiciel ERDAS
II.1.3. Images satellites de la zone de la Fausse Baie des Galions
Sources
Caractéristiques
II.1.4. Traitement des images satellites
Calage
Drapage
Numérisation
Elaboration de modèle numérique de terrain (MNT)
Mise en application mathématique du phénomène
II.1.5. Arbre général pour le calcul du transport éolien
II.1.6. Formule de transport
II.1.7. Vitesse de début d’entraînement
II.1.8. Calcul de la vitesse seuil à 10 mètres
II.1.9. Arbre du modèle et des paramètres pris en compte
Résultats et interprétations
Critiques des faits et suggestions pour une étude future
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
