Abstract.The interaction between partially standing or almost progressive surface gravity waves and erodible beds is investigated in a small wave tank under nonbreaking wave conditions. The bed is initially fiat and gently sloping, and the incident weakly nonlinear wave is either a regular wave (similar to a Stokes wave), or a regular wave superimposed on a free wave generated by the wave maker (bichromatic or birnodal wave). Accurate measurements of both the bed profile and the wave envelope are performed, showing a permanent coupled evolution of the wave field and of the bed shape. Sandbar formation is observed in the ultimate bed profile which reproduces the spatial modulations of the envelope of the first harmonic of the wave (e.g., the fundamental component). In the case of a pure regular w•ve, the interb•r sp•cing is equ•l to h•lf the local surface w•velength which corresponds to a first-order Bragg resonance with the local wavenumber of the first harmonic satisfying the dispersion relation for small waves. In the case of a birnodal wave the preceding case is perturbed by a free wave of the same frequency and similar amplitude as the second harmonic of the regular wave. Then, nonlinear interactions between the first harmonic and the free wave occur, leading to sum and difference frequencies. The difference interaction modifies the amplitude and spatial modulation of the first harmonic. The Bragg resonance mechanism based on the first harmonic in the bar formation is then modified. However, in this case, the bed profile is also the replica of the envelope of the first harmonic of the wave: the perturbation induced in the first harmonic is also present in the bed shape. For partially standing birnodal waves, the Fourier analysis of the bed profile shows a second spatial modulation with the local wavenumber of the free wave. For almost progressive birnodal waves, a third modulation is found with the local wavenumber of the observed beating between the free wave and the second harmonic component of the wave.These modulations of the envelope of the first harmonic are recovered analytically through a partially standing birnodal wave modeling. This study confirms that the bar formation under nonbreaking wave conditions is controlled by the envelope of the first harmonic of the wave even if perturbed by a free wave.
Résumé:Le déferlement d'une houle monochromatique au-dessus d'un fond sédi-mentaire est abordé dans une approche expérimentale de petite échelle. Trois granulométries différentes ont été employées pour simuler le sédiment marin afin de voir le transport par charriage et / ou par suspension. Dans le cas où le transport se fait par suspension, l'état final du fond est très semblable à celui résultant d'une érosion hors déferlement en présence d'interactions sousharmoniques onde-onde entre une onde régulière et une onde libre produite simultanément par le batteur. Ces interactions sous-harmoniques conduisent à des ondes infragravitaires, résultantes d'une interaction "différence" entre deux ondes libres. Abstract :This work presents the first comments on a small scale experimental study of monochromatic waves breaking on a sandy bed. Three grain sizes were used to simulate the marine sediment, in order to illustrate the different ways of transport:bedload and/or suspended load. ln the suspended load case, the final bottom profile looks like that one obtained with non-breaking waves, but with wave-wave sub-harmonic interactions leading to infragravity waves. l.IntroduetionLa protection et l'aménagement de la zone côtière est un enjeu de dé-veloppement socio-économique très important.Pour une côte sableuse, les phénomènes d'érosion de la côte, naturels ou liés aux aménagements, peuvent engendrer des conséquences humaines et économiques désastreuses.La compréhension des phénomènes physiques conduisant à l'érosion des plages est primordiale, et l'étude de la formation des barres sédimentaires littorales consbtue une étape importante dans la démarche scientifique. Ces barres sont le résultat de l'hydrodynamique côtière et du transport sédimentaire associé. Ces dernières années, des avancées significatives ont été réalisées pour dé-crire l'hydrodynamique complexe de la houle autour de la zone de déferlement [Madsen et al., 1997, Grilli et Horrillo, 1999' alors que les modèles d'évolution des profils bathymétriques [Dean, 1994, Gallagher et al., 1998] ne donnent pas d'aussi bons résultats.L'interaction houle-fond sédimentaire est une interaction dynamique, c'est-à-dire qu'il y a une perpétuelle auto-adaptation de l'onde au fond et réciproquement.Les mesures in situ de la formation ou le
Cet article rassemble les résultats d'une campagne de mesures qui a été réalisée sur la plage aquitaine du Truc Yert du 14 au 19 octobre 2001. Différentes techniques et méthodologies expérimentales ont été mises en oeuvre pour caractériser l'hydrodynamique, le transport sédimentaire, ainsi que l'évolution morphologique de cette plage sableuse.
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