Rapport entre la réflectance laser et les variations de densité sédimentaire mesurées par CT-scan en milieu côtier contrôlé par l'action de la houle.

Cette étude démontre l'intérêt d'utiliser la réflectance du laser de 532 nm pour \nl'observation des processus du transport sédimentaire en milieu côtier contrôlé par \nl'action de la houle. Un MAPLE (prototype de LiDAR) et un PlV (Particle Image \nVelocimeter) ont été utilisés durant la modélisation d'un épisode de houle sur une plage \nde sable d'Ottawa ayant une pente de 1/15 passée sous CT Scan. Des mesures \nconjointes de réflectance laser et de densité scan ont été prises et comparées aux fins \nde l'analyse. Les expériences avec le MAPLE ont démontré que la réflectance \naugmente linéairement en fonction de la concentration des sédiments en suspension \ndans un milieu profond (où le fond n'a pas d'influence). Dans un milieu peu profond, le \nfond a la plus grande incidence sur la réflectance. Dans ce cas, les résultats indiquent \nque plus le lit est dense, plus la réflectance est élevée. Pour un seuil de concentration \nde sédiments en suspension, la réflectance diminue à cause de l'atténuation dans ces \nderniers. Les expériences menées avec le PlV ont permis de traquer le mouvement \norbital suivi par les sédiments en suspension lors du passage d'une vague. Les résultats \ndémontrent que la surface du lit subit les mêmes phases d'intrusion, de migration et \nd'expulsion que celles observées dans le vortex entre les rides sous courant \nstationnaire. Au point de densité maximale dans le lit, ces phases sont moins bien \ndéfinies à cause, notamment, de la moins grande pénétration de l'eau à ces profondeurs \net d'un décalage entre le passage de la vague et l'observation des effets. Le PlV a aussi \nété utilisé pour quantifier la concentration de sédiments en suspension, mais la \ntechnique demande encore des améliorations. \nL'étude démontre que l'eau sous la vague et les sédiments en suspension qui s'y \ntrouvent suivent un mouvement orbital semblable à celui du vortex entre les rides sous \ncourant stationnaire, et que la réflectance laser de 532 nm est sensible aux variations de \ndensité du fond ainsi qu'aux processus de transport sédimentaire par suspension dans \nla colonne d'eau. This study demonstrates the interest of using the 532 nm laser reflectance for the \nobservation of sediment transport processes in coastal environment during a swell \nevent. A MAPLE (LiDAR prototype) and a PlV (Particle Image Velocimeter) were used \nduring a swell event modelling on an Ottawa sand beach of 1/15 slope passed under CT \nScan. Simultaneous measurements of laser reflectance and CT Scan density were \nrecorded for analysis. The experiments with MAPLE demonstrated that laser reflectance \nincreases linearly with the suspended sediment concentration in deep environment (with \nno bottom influence). In shallow water, the bed has the greater effect on reflectance. In \nthis case, results show that the more the bed is dense, the higher the reflectance is. At a \ncritical suspended sediment concentration, the reflectance decreases due to attenuation. \nThe experiments with the PlV allowed to map the orbital movement followed by the \nsuspended sediments during the passage of the wave. Results show that the bed \nsurface undergo the same phases of intrusion, migration, and expulsion as those \nobserved in the vortex between ripples under steady current. At the maximum density \npoint in the sediments, these phases are more difficult to observe because of the lesser \nwater penetration at this depth and of a shift between wave passage and effects of this \npassage. The PlV has also been used to quantify the suspended sediment \nconcentration, but the technique needs further improvements. \nThis study demonstrates that water under the wave and suspended sediments in it \nfollow an orbital movement similar to that in the vortex between ripples under a steady \ncurrent. It also shows that 532 nm laser reflectance is sensitive to the density variations \nof the bedload and to suspended sediment transport processes in the water column.

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