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Process-based model for nearshore hydrodynamics, sediment transport and morphological evolution in the surf and swash zones

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Sediment transport

Sediment transport is the movement of solid particles (sediment), typically due to a combination of gravity acting on the sediment, and the movement of the fluid in which the sediment is entrained. Sediment transport occurs in natural systems where the particles are clastic rocks (sand, gravel, boulders, etc.), mud, or clay; the fluid is air, water, or ice; and the force of gravity acts to move the particles along the sloping surface on which they are resting.

Swash

Swash, or forewash in geography, is a turbulent layer of water that washes up on the beach after an incoming wave has broken. The swash action can move beach materials up and down the beach, which results in the cross-shore sediment exchange. The time-scale of swash motion varies from seconds to minutes depending on the type of beach (see Figure 1 for beach types). Greater swash generally occurs on flatter beaches. The swash motion plays the primary role in the formation of morphological features and their changes in the swash zone.

Dérive littorale

vignette|Diagramme montrant la dérive littorale1=plage 2=mer3=direction du courant côtier 4=vagues incidentes5=jet de rive6=flot de retour. La dérive littorale est le déplacement le long d'un littoral de matières (sédiments, sable) déposées par les vagues, le vent et/ou les courants longitudinaux (en en anglais). Il se distingue du mouvement dans le profil, déplacement transversal (en) assimilé au courant de marée. Si cette dérive peut être calculée par des courantomètres à capteurs de pression, l'enregistrement du déplacement transversal est plus difficile.

Dépôt (géologie)

Deposition is the geological process in which sediments, soil and rocks are added to a landform or landmass. Wind, ice, water, and gravity transport previously weathered surface material, which, at the loss of enough kinetic energy in the fluid, is deposited, building up layers of sediment. This thing occurs occurs when the forces responsible for sediment transportation are no longer sufficient to overcome the forces of gravity and friction, creating a resistance to motion; this is known as the null-point hypothesis.

Sédiment

vignette|Le processus de sédimentation est d'abord une loi physique, liée à la pesanteur. Des phénomènes biologiques peuvent l'accélérer ou le réduire, intervenant notamment dans les cycles écologiques et biogéochimiques. vignette|La sédimentation dépend du contexte géomorphologique, climatique, écologique et de la vitesse de l'eau. vignette|Une faune spécifique aux sédiments contribue à leur nature, à leur mobilité et à la biodisponibilité des éléments qu'ils contiennent ; particules, nutriments, ou polluants.

Sable de reconstitution

Le sable de reconstitution décrit un processus dans lequel du sable est pulvérisé pour remplacer des sédiments (généralement du sable) perdus du fait de l'érosion. Une plage plus large peut réduire les dommages créés par des tempêtes, par dissipation de l'énergie dans la zone de la houle, et protéger les bâtiments et les terres adjacentes. Des îles artificielles peuvent également être construites quand l'environnement le permet, par exemple dans le golfe Persique.

Surf zone

As ocean surface waves approach shore, they get taller and break, forming the foamy, bubbly surface called surf. The region of breaking waves defines the surf zone, or breaker zone. After breaking in the surf zone, the waves (now reduced in height) continue to move in, and they run up onto the sloping front of the beach, forming an uprush of water called swash. The water then runs back again as backwash. The nearshore zone where wave water comes onto the beach is the surf zone.

Vague déferlante

Une vague est dite déferlante lorsque l'onde de force transportée par la houle dans la mer se transforme en un rouleau caractéristique et facilement identifiable à la surface de l'eau, généralement accompagné d'écume. Les vagues peuvent déferler pour deux raisons par l'effet du vent, ce qui est généralement le cas lorsqu'il est supérieur à 6 sur l'échelle de Beaufort en pleine mer par encontre de la masse d'eau en déplacement avec une remontée des fonds marins, comme c'est le cas sur la plupart des rivages.

Dynamique des fluides

La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.

Sedimentary budget

Sedimentary budgets are a coastal management tool used to analyze and describe the different sediment inputs (sources) and outputs (sinks) on the coasts, which is used to predict morphological change in any particular coastline over time. Within a coastal environment the rate of change of sediment is dependent on the amount of sediment brought into the system versus the amount of sediment that leaves the system. These inputs and outputs of sediment then equate to the total balance of the system and more than often reflect the amounts of erosion or accretion affecting the morphology of the coast.