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Avis de soutenance d'HDR par Nicolas Guillou

Cette soutenance intitulée "Contribution à la modélisation numérique des processus hydrodynamiques et hydro-sédimentaires côtiers" se tiendra le vendredi 20 mars 2015 à 10h dans l'amphi A de l'IUEM.

Zone privilégiée d'échanges entre l'océan et le continent, le domaine côtier est un environnement dynamique fragile fortement menacé dans le double contexte d'une pression anthropique croissante et du changement climatique. Une meilleure connaissance de sa dynamique est fondamentale à sa préservation. Mes recherches s'inscrivent dans cette problématique abordant plus spécifiquement la compréhension et la quantification des processus hydrodynamiques et hydro-sédimentaires côtiers.

Mes travaux sont présentés en les classant suivant trois grandes classes d'échelles spatiales. La première classe correspond aux processus à petite échelle. D'une dimension essentiellement verticale, cette gamme d'échelles intègre l'hydrodynamique de la couche limite de fond en régime turbulent rugueux sur fonds sableux sous les interactions des courants de marée et de la houle et les effets associés sur les transports sédimentaires en suspension. La deuxième classe concerne les processus à moyenne échelle et rassemblent une succession de travaux tout d'abord dédiés à la propagation de la houle à l'approche du littoral en interaction avec le fond (dissipation énergétique par frottement) et les variations des niveaux d'eau et des courants associés à la marée. Viennent ensuite mes recherches consacrées aux effets des interactions avec le trait de côte et ses irrégularités pour des situations schématiques (caps) ou en environnement réel (baie de Douarnenez, environnement « perturbé » de la mer d'Iroise). La dernière classe s'intéresse aux phénomènes à grande échelle intégrant le domaine côtier dans son ensemble. Une attention particulière est consacrée aux schémas d'organisation régionale des flux sédimentaires sous l'influence de la marée seule et à l'étude des variabilités spatio-temporelles des concentrations de sédiment en suspension sous les influences combinées de la marée et de la houle.

Ces travaux reposent sur une double approche méthodologique associant modélisation numérique  mathématique et observations in-situ et satellite. Mon expertise porte en particulier sur la mise en œuvre d'une démarche unifiée de modélisation numérique intégrant (1) les interactions complexes entre les forçages hydrodynamiques liés à la marée, au vent, aux vagues et aux apports thermo-halins et (2) la réponse des sédiments hétérogènes en termes de transport sédimentaire et d'évolution morphologique. La modélisation, de type multi-échelles spatiales, est basée sur le couplage de codes de circulation principalement tridimensionnelles et de propagation de houle auxquels sont incorporés des modules de transport sédimentaire non-cohésif multiclasse par charriage et suspension. Le site d'application de ces recherches est le domaine côtier macrotidal de la Manche élargi à la pointe Bretagne avec différents focus sur des sous-environnements contrastés en termes de géométrie du trait de côte et de conditions hydrodynamiques de marée et houle tels que le détroit du Pas-de-Calais, la baie de Seine et les abords du Grand Port Maritime du Havre ou la mer d'Iroise.

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(C) Pascale Lherminier / Ifremer