Etude morphodynamique et modélisation numérique de Sebastian Inlet, Floride, USA

Résumé

Afin de restaurer les plages en aval de Sebastian Inlet, Floride, USA, des projets de rechargement ont été menés depuis plus de 20 ans, le plus récent datant de 2007. Parallèlement, le district a entrepris une campagne de suivi morphodynamique, comprenant des mesures hydrodynamiques et des relevés bathymétriques biannuels. Ces éléments ont permis à la fois l’analyse de l’évolution des stocks sableux et l’application de modèles numériques couplés du Coastal Modeling System (CMS). Les changements de bathymétrie et du trait de côte sont caractérisés par une forte variabilité spatio-temporelle : une avancée du trait de côte et des dépôts sédimentaires concentrés sur la partie supérieure de la plage sous-marine au sud de la zone de rechargement, ainsi que sur le delta de jusant. Le modèle morphodynamique a permis la reproduction de l’évolution bathymétrique sur l’année 2007, la mise en évidence d’un transport cross-shore complexe au niveau des récifs ainsi qu’une inversion dans le transport longshore créé par la réfraction de la houle sur le delta. Ce mécanisme serait à l’origine de l’engraissement du delta de jusant et des plages entre la jetée sud et les barres de swash, remettant en question la localisation des projets de rechargement.

Translated version: Morphodynamic analysis and numerical modeling of Sebastian Inlet, Florida, USA

In order to renourish the downdrift beaches at Sebastian Inlet, FL, USA, multiple fill projects have been undertaken over the past 2 decades, with the most recent one in 2007. Sebastian Inlet has undergone intense monitoring by the Sebastian Inlet District (SID) which includes hydrodynamic data (waves, water level, current), hydrographic surveys and aerial images. The data are used to calculate bathymetric and shoreline changes over various time scales, and to apply and calibrate a morphologic model of the Coastal Modeling System (CMS), developed by the US Army Corps of Engineers. Results indicate sand deposition and shoreline advancement south of the project location, and around the ebb shoal system. The model successfully reproduced sedimentation patterns over a year-long run, including a complex cross-shore sand transport along the reef lines. Simulations also demonstrated reversals in the longshore transport direction due to wave refraction around the ebb shoal, providing an explanation which could explain sand back-passing toward the inlet.

Keywords: Tidal inlet; Ebb shoal; Beach fill; Numerical model.