Fluvio-marine interactions and sediment dynamics in river mouth areas
Institution:
Aix-MarseilleDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis started from the observation that river mouths play a central role in the development of the Danube Delta and from an intuition that river mouths, as suppliers of sediment and water to coastal areas are quintesential in understanding river-influenced coasts. The present thesis is based on field data which comprises bathymetric surveys, measured river water and solid discharges, wave and wind data, ADCP data, topographic profiles, satellite imagery. Also, a big part of the thesis is dedicated to using the Mike 21/3 by DHI (Danish Hydraulic Institute), a coupled hydrodynamic and wave model.Results show a linear response in bathymetric change in relation to the relative influence of floods and storms and that change can be predicted by a Flood/Storm index based on river water or sediment discharge and wave height proxies (R^2=0.84). Furthermore, the analysis is extended using exploratory modelling to a full range of conditions. Jet deflection is predicted by a balance of river jet discharge and longshore current discharge, such that the jet is deflected (undeflected) when the longshore current is much higher (much lower) than the river jet, and a ~45* deflection is predicted when the discharge of jet equals the discharge of the longshore current.Finally, the thesis sketches a preliminary scheme for the sediment transport at the wave-influenced Sf. Gheorghe lobe, taking into account the known sources and sinks, based on bathymetric measurements and numerical modelling results; and outlines the actions needed to envisage a full sediment transport scheme which is needed for a successful management of the deltaic coast.
Abstract FR:
Cette thèse s’est construite autour du fait établi que la zone d’embouchure a joué un rôle central dans le développement du delta du Danube et de l’hypothèse selon laquelle les embouchures, étant des pourvoyeurs pour la côte en sédiments et en eau douce, sont essentielles à la compréhension des côtes sous influence d’embouchures. Cette thèse est basée sur des données de terrain, notamment des levés bathymétriques, des mesures de débit fluvial et de décharge sédimentaire, des données de vagues, vents et courants, ainsi que des profils topographiques et des images satellites. Une grande partie de cette thèse est consacrée à l’utilisation de Mike 21/3 by DHI (Danish Hydraulic Institute), un modèle couplant hydrodynamique et vagues. Les résultats montrent une réponse linéaire dans les changements bathymétriques en relation avec l’influence des inondations et des tempêtes, ces changements peuvent être prédits par un index innondation/tempète basé sur le débit fluvial, la décharge sédimentaire et la hauteur des vagues (R^2=0.84). Des simulations de modélisation exploratoire sont développée pour une gamme complète de conditions. La déflexion du jet est prédit en fonction de l’équilibre entre débit fluvial et courant longshore, ainsi le jet sortant est dévié (ou non-dévié) quand le courant longshore est dominant (ou dominé) sur le débit fluvial. Finalement, la thèse esquisse un schéma préliminaire du transport sédimentaire sur le lobe deltaïque de l’embouchure St. Gheorghe et décrit les actions nécessaires pour envisager au complet le système de transport sédimentaire, indispensable à une gestion réussie de cette côte deltaïque.