Modélisation de l’effet des déplacements anthropiques de sédiments sur l’estuaire de la Seine

Les estuaires sont des zones abritées, propices à l’implantation portuaire. Néanmoins la dynamique sédimentaire y est intense et la sédimentation peut compromettre les conditions de navigation. C’est pourquoi, pour maintenir des profondeurs suffisantes, certaines portions des chenaux desservant les ports de Rouen et du Havre sont entretenues par dragage en quasi permanence. Chaque année, ce sont ainsi 7 millions de tonnes de sédiments qui sont dragués et immergés en mer par HAROPA.

Un modèle numérique d’hydrodynamique 3D, couplé à un modèleEnsemble d’équations permettant de reproduire analytiquement le fonctionnement d’un système. More de vagues, simulant la dynamique des sables et des vases a été adapté pour simuler les dragages comme un processus. Les matériaux déposés au-dessus d’une cote imposée sont extraits puis immergés au-dessus de sites de dépôt. Le modèleEnsemble d’équations permettant de reproduire analytiquement le fonctionnement d’un système. More restitue les quantités de sédiments dragués à 10% près et sans dérive, leur répartition en sable et vase, et la dynamique des zones de rejet.

Des simulations réalistes pendant 10 ans montrent que les dragages sont maximaux durant la période hivernale, lorsque le débit de la Seine et les vagues sont intenses. La réponse aux différents forçages diffère selon la nature du sédiment : dans le chenal de navigation de la Seine les dragages de vase sont corrélés à l’amplitude de marée et secondairement au débitMesure d’un volume d’eau traversant une section par unité de temps. More fluvial, s’intensifiant lorsque le bouchon vaseux est proche, tandis que les dragages de sable croissent avec les vagues. Les fluctuations interannuelles des débits et des tempêtes sont à l’origine d’une variabilité des besoins annuels en dragages pouvant atteindre 50%.

La modélisation des flux sédimentaires à l’embouchure de la Seine montre que 50% des sédiments immergés en mer reviennent vers l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More, expliquant pourquoi environ 10% des sédiments dragués l’ont déjà été par le passé. Si ce chiffre peut être perçu comme important pour les dragages il n’est cependant pas suffisant pour maintenir le stock sédimentaire estuarien.
En effet, le flux vers le milieu marin associé aux dragages/clapages place l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More de la Seine dans une situation de déficit sédimentaire. Ce déficit est estimé à respectivement 2,5 millions de tonnes par an (près de 4 fois plus que la quantité apportée par la Seine). Globalement, ceci implique une érosion de l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More, contraire à la tendance naturelle de comblement. Ainsi, le dragageOpération d’extraction des matériaux (sable, gravier, vase) déposés au fond d’un cours d’eau. More limite indirectement le comblement de certains secteurs clés de l’estuaireZone aval d’un fleuve, sous l’influence de la marée. Pour la Seine, l’estuaire s’étend sur 170km, du barrages de Poses à la baie de Seine. C’est également un lieu de rencontre entre les eaux douces venant du bassin versant et les eaux salées arrivant de la mer, à la base de la richesse écologique du milieu. More, en particulier ceux de la fosse nord.

Le projet MEANDRES a été réalisé par le GIP Seine-Aval dans le cadre d’un partenariat avec l’Ifremer.