Sediment transport modelling related to flood and storm at the mouth of the Rhône

Le delta du Rhône (Méditerranée) connaît une dégradation de son littoral depuis plusieurs décennies. Un modèle numérique de de transport hydro-sédimentaire à haute résolution () a été appliqué à cette zone pour la première fois, afin de comprendre les processus à l'origine de la mauvaise redistribution des sédiments. Une attention particulière a été accordée aux événements de tempête et de crue, principaux moteurs morphologiques. Différents scénarios de houle et de débit ont été testés permettant de faire ressortir le rôle de l'aléa couplé sur l'équilibre morpho-sédimentaire qui contrôle la dynamique de la barre d’embouchure, les apports sédimentaires du fleuve vers les plages et le large et les processus de wave blocking et d’hydraulic groyne effect. Le transfert entre le lobe et les plages se fait par l’intermédiaire de zones de relais situées sur les flancs des levées subaquatiques. Enfin, le rôle de la morphologie sur les courants a été abordé en simulant des événements réellement observés sur une morphologie de 1955. Ces sorties montrent que la proximité de la barre d’embouchure à la côte, sa profondeur et l’absence de flèche sableuse à l’exutoire du fleuve favorisaient la libération de sédiments en mer. En même temps, les courants plus importants dans le chenal permettaient des apports sédimentaires plus importants et une meilleure alimentation des plages qu’aujourd’hui.Ce travail de thèse fait ressortir l’importance de l’organisation de l’aléa couplé (tempête et crue) sur le transport sédimentaire et potentiellement la morphologie de l’embouchure en jouant sur le rapport de force entre les dynamiques fluviales et marines.The coastline of the Rhône delta (Mediterranean Sea, south of France) is in degradation since several decades. A numerical high-resolution hydrosedimentary modelling (Delft3D) was applied for the first time to this area, in order to understand the processes that control the poor redistribution of sediments. A particular attention was paid to storm and flood events that are the main morphological forcings. Different wave and river flow conditions have been tested, showing the coupled hazard induces a morphosedimentary equilibrium which controls the dynamic of the mouth-bar, sediment inputs from a flood to the sea and the processes of wave blocking and hydraulic groyne effect. Sediment transfer to the beaches is controlled by waves but fed by the riverine sediment. The transfer between the lobe and the adjacent coastlines is discontinuous in time, with zone of temporary deposition (zone relais) located on the flanks of the underwater levees. Finally, the role of the morphology on currents was studied by simulating events effectively observed on a reconstructed bathymetric grid of 1955. These scenarios highlight that the shorter distance from mouth-bar to the coast, its depth and the absence of sandy mouth spit at the outlet favoured the transfer of riverine sediments to the open sea. At the same time, stronger currents in the channel permitted higher sedimentary inputs and improved the feeding of the beaches compared to nowadays.This work demonstrates the importance of the organization of coupled hazard (storm and flood) on sediment transport on a deltaic area and potentially the morphology of the mouth based on the equilibrium between river and marine dynamics