Introduction de la houle dans le transport sédimentaire
 

            A son arrivée à la côte, la houle devient par deux mécanismes principaux un facteur prépondérant dans le transport sédimentaire: elle peut tout d'abord remettre en suspension des particules pour les déplacer par la suite, et d'autre part engendrer un courrant littoral parallèle aux côtes succeptible de déplacer le sable tout comme le ferait un courrant de marée.

    Pour mieux situer le cadre de cette étude, nous allons nous baser sur l'exemple des côtes aquitaines très sableuses. L'exposition de cette côte à un régime de houle principalement d'ouest tout au long de l'année ainsi qu'aux violentes tempètes hivernales induit pour la période actuelle un transport solide net que l'on peut estimer à 600 000 m3 par an. Cependant la représentation de cette houle dans les modèles morphodynamique reste un véritable casse tête tant les paramètres dont elle dépend sont difficilement quantifiables ou même appréhendables.
    - La houle est étroitement liées à des phénomènes climatiques aléatoires, donc difficils à introduire dans un modèle. Il faudrait resteindre le cadre de l'étude à certains situations climatiques.
    - De plus, les statistiques effectuées sur plusieurs années permettent d'estimer un climat de houle annuel, c'est à dire une occurence en hauteur et en période de cette houle mais la houle réelle n'a pas une période et une hauteur à une date précise de l'année.
    - Le dernier point primordial de ces paramètres est la fréquence de retour des tempètes dans la région. En effet, une succession rapprochée de houles fortes peut conduire à des modifications morphologiques irréversibles alors qu'une répartition équilibrée entre tempètes et calme permet de maintenir une situation stable.

 
 
 
 
 
  Statistiques sur la hauteur

    Les statistiques de houle le long de la côte permettent de distinguer au cours de l'année deux périodes bien distinctes sur le rivage aquitain :
        - D'avril à septembre, la houle est d'amplitude maximale inférieure à deux mètres, et de période 6 à 10 secondes.
        - D'octobre à mai la houle s'alonge, les périodes atteignent 9 à 12 secondes et l'amplitude maximale peut dépasser 9 m avec une moyenne autour de 4 m.
il faut maintenant s'affranchir de ces variations saisonnières pour déterminer quelques classes de houles caractérisant le climat de houle, ceci sera possible à partir de divers relevés provenant de différentes sources :
 
 
Hauteur significative en m
Fréquence en %
0 - 0.5
0.5 - 1
1 - 1.5 
1.5 - 2
2 - 2.5
2.5 - 3
3.5 - 4
4 - 4.5
4.5 - +
16
28
21
13
8
5
3
2
1
 
Mesures au large de Biscarosse
Hauteur significative en m
Fréquence en %
0 - 0.5
0.5 - 1.25
1.25 - 2.5
2.5 - 4
4 - 6
6 - 9
 
23
46
20.6
7.7
2.3
0.4
Observations au Cap-Ferret
Hauteur significative en m
Fréquence en %
0 - 0.5
1 - 2.5
3 - 6
6.5 - +
 
5
75
18
2
 
Observations du large, sud Golfe de Gascogne
 
    On peut déceler une certaine variabilité dans les résultats des mesure, cependant cela peut s'expliquer d'une part par la différence dans les méthodes de mesure et d'autre part par la différence de lieux ( en effet en s'approchant des côtes la houle "perd" de l'énergie, celle-ci se caractérisant par une diminution de la hauteur significative).

 
 
 
 

  Statistiques sur la période

    Bien que la période et la hauteur soit assez liées (plus la houle est forte plus elle est longue), il n'est pas facile de les corréler. Une formule qui permet d'évaluer la hauteur significative et la période existe, elle est fonction du fetch, de la durée pendant laquelle le vent à soufflé et de la profondeur. Ces hauteurs et ces périodes correspondent à une houle générée à profondeur constante, ce qui est tout à fait valable dans le cadre des diverses houles qui abordent la côte aquitaine. Cette formule se réduit dans ce cas à Hs=0.25 pour la hauteur significative adimensionnelle et à Tp=8.3 pour la période maximale adimensionnelle avec :

 avec g accélération de la gravité et uA la vitesse corrigée pour tenir compte des différences de température entre l'air et l'eau. Cependant cette vitesse du vent peut être éliminée dans l'équation de la période adimensionnelle, ce qui coduit à la formulation suivante :
    Cette équation donne pour une hauteur significative de 4 m, une période maximale de 10.39 s. Cependant la fréquence d'occurence d'une houle de telle période est largement supérieur à la fréquence d'occurence des houles de 4 m. Ceci laisse penser que la formulation ne s'applique plus à l'arrivée de la houle sur les côtes où elle a déjà perdu de l'énergie, la hauteur y étant par conséquent plus faible qu'au large tandis que la période reste inchangée. Il nous faudrait maintenant arriver à quantifier cette perte d'énergie afin d'aboutir à la variation de hauteur, mais cette perte d'energie dépend d'un paramètre difficilement calculable tant sa variation dans l'espace est grande, nous voulons bien sur parler de la pente de remontée du fond.
    Nous ne nous servirons donc pas de la formule précédemment citée, et nous tablerons plutôt sur une étude statistique à partir de différentes observations faites dans la région.
 
 
Périodes en s
Fréquence en %
0 - 6
6 - 8
8 - 10
10 - 12
12 - 14
14 - 16
16 - 18
18 - 20
 
12.2
24.6
26.8
20.5
10.3
3.6
1.4
0.4
 
 Observations faites au Cap-Ferret (1980-1993)
Périodes en s
Fréquence en %
0 - 6
6 - 8
8 - 10
10 - 12
12 - 14
14 - 16
16 - 18
Eté
Hiver
11.03
39.9
30.02
14.85
3.71
0.98
0.11
 
3.85
25.18
33.61
26.83
8.61
1.65
0.27
 
 Observations faites à Biscarosse (1976-1978)
 
    La première remarque que l'on peut faire sur ces observations est l'importance de la saison dans la fréquence des différentes périodes observées. Cependant dans les deux tableaux ci dessus, les temps d'observation ne sont pas du tout comparables (de 2 à 13 ans), il nous faudrat donc nous rabattre sur le temps d'observation le plus long afin de limiter au maximum l'influence de phénomènes ponctuels tels qu'une année très ventée ou au contraire une année avec un hiver très clément...
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 Climat de houle

    A partir de ces différents relevés nous pouvons donc faire une estimation du climat de houle dans la région de la côte aquitaine, en regroupant différentes classes de hauteurs significatives avec différentes périodes :
 
 

Hauteur significative en m
Période en s
Fréquence en %
0 - 0.5
1
2
3
5 - +
6
8
11
13
17
 
20
50
20
8
2
 
    Il nous reste maintenant à determiner la compatibilité de ce climat de houle avec le transport solide observé dans cette région. Par ailleurs, les mesures dont nous disposons restent trop peu exploitable du fait de la faible période de mesure, ceci pourrait faire l'objet d'une étude sur une plus longue durée.