Modélisation des flux sédimentaires à échelle régionale

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1 Modélisation des flux sédimentaires à échelle régionale
Florence Cayocca, Morgan Dussauze, Romaric Verney, Pierre Le Hir, Philippe Bassoullet, Hervé Jestin, Fabrice Lecornu

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Quelles motivations pour aborder les flux sédimentaires à cette échelle? Morphodynamic context Natural fine sediment infill in estuaries and bays Coastline dynamics (e.g. beach erosion, estuarine morphological adaptation to climate change-related forcing) Aggregates (ressource) Sand bar migration Environmental context Turbidity : light attenuation, link with primary production and vegetation Benthic habitat changes (and anthropic impact such as trawling, climate change) Fine sediment contamination, link with the whole trophic chain 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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SHELFLUX idée d’un réseau national pour fédérer la recherche menée par les universitaires, instituts de recherche et bureaux d’étude Scientific motivations and operational objectives (1/2) Can we quantify the sand transfers between the shelf and the coastal zone? What is the natural infill rate of bays and estuaries, what is the sediment source for this infill? Can we quantify sediment fluxes on the shelf and assess their natural variability (seasonal, interannual, impact of extreme events) 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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SHELFLUX idée d’un réseau national pour fédérer la recherche menée par les universitaires, instituts de recherche et bureaux d’étude Scientific motivations and operational objectives (2/2) Can we quantify the impact of human activities on resuspension (e.g. trawling, dredging, aggregate extraction) sediment trapping (e.g. harbors, aquaculture) Can we predict how climate change will affect coastal and estuarine morphological changes? Can we provide consulting companies with reliable boundary conditions? 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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SHELFLUX idée d’un réseau national pour fédérer la recherche menée par les universitaires, instituts de recherche et bureaux d’étude Strategy • Using the network in order to answer national (european?) calls for proposal • Developping a numerical modelling strategy at regional and local scales • Introducing sediment oriented measurements within existing or planned monitoring networks (cf. monitoring strategy to be built within the MSFD) GIS HED² : le bon cadre pour accueillir ce réseau? 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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WP1 Coordination – synthèses bibliographiques synthèses des données – lien avec les bases de données WP2 Synthèse des instruments et techniques de mesures de flux WP3 Stratégie d’acquisition de données WP4 Liens avec les bassins versants et devenirs des apports fluviaux WP5 Algorithmique de gestion sédimentaire mesures modélisation WP6 Modélisation régionale 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

7 Modélisation sédimentaire régionale
Configurations opérationnelles de Previmer Simulations réalistes (vents Arpège MeteoFrance, vagues WWIII, forçage Mercator aux limites) Configuration MANGA : Configuration de référence 4 km et 2.5 km Configuration Méditerranée : Configurations MENOR et Golfe du Lion 1.2 km Configurations WWIII GDG (2’) Non structuré côtier 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Modélisation sédimentaire Golfe de Gascogne Modélisation multi-classes Modélisation multi-classe (Le Hir et al., 2011) 3 classes de sédiments transportés en suspension (sable transporté en intégré sur la verticale) Initialisation du fond sédimentaire (synthèse SHOM) Erosion Partheniades z0 = 0.5 mm E0,vase = kg.m-2.s-1 E0,sable = kg.m-2.s-1 Initialisation du fond : pourcentage de vase 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

9 Stratégie d’acquisition de mesures
Mouillages Previmer Mouillages ASPEX Profils SCANFISH Profils SCANFISH PREVISHELF Profils SCANFISH ASPEX Mouillages (ADCP + turbidimètres) Campagne ASPEX (ANR EPIGRAM, L. Marié) Campagnes PREVISHELF (Previmer) 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF Bouée Previmer

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Validation point fixe Comparaison MES ADCP et turbidimètre au fond MES ADCP MES turbidimètre 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Validation point fixe Comparaison MES ADCP et modèle au fond MES modèle MES ADCP 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Validation point fixe Comparaison MES ADCP et modèle en surface MES modèle MES ADCP 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Validation surface (comparaison satellite) 12 décembre 2007 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Validation surface (comparaison satellite) 7 décembre 2007 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Validation point fixe Comparaison MES ADCP et MES satellite en surface MES ADCP MES satellite MES satellite * 0.5 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Zoom AGRIF Influence de la résolution sur les forçages 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Zoom AGRIF Quantification par strates bathymétriques : tension sur le fond t 500m t 2500m 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Zoom AGRIF Quantification par strates bathymétriques : tension sur le fond Contribution vagues Contribution courant t 500m t 2500m 0.9 0.45 0.25 0.18 16 14 12 10 9 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Zoom AGRIF Influence de la résolution sur la tension de fond due aux vagues dx= 2500m WWIII 2’ dx= 500m WWIII non structuré 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

20 Influence de la résolution sur les matières en suspension
Zoom AGRIF Influence de la résolution sur les matières en suspension (résultats préliminaires) 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

21 Influence de la résolution sur les matières en suspension
Zoom AGRIF Influence de la résolution sur les matières en suspension (résultats préliminaires) MES 500m MES 2500m 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

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Perspectives Objectifs Quantification et analyse des processus « sous-maille » pour une intégration dans le modèle régional (7 zooms AGRIF) Validations par façade, différentes échelles Quantification des flux et de leur variabilité Introduction dans la chaîne opérationnelle Previmer Besoins d’actions communautaires Réseaux de mesure (surface et fond) Travail spécifique sur la quantification des flux de sable Distinction des différentes classes de particules (méthodes optiques, acoustiques) Comparaison de stratégies de modélisations 3-4-5 décembre 2012 – JST CETMEF

23 Contact : info@previmer.org
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