Une représentation conceptuelle ou numérique qui prédit le mouvement des sédiments, les flux et les changements morphologiques en appliquant des lois physiques, des relations empiriques ou des relations issues des données aux sollicitations hydrauliques, aux limites et aux apports sédimentaires.

Principe

Représenter la continuité des sédiments et les mécanismes de transport (conservation de la masse, formulations pour charge de fond et charge en suspension, seuils de contrainte, règles d'enlèvement/dépôt) à la résolution spatiale et temporelle appropriée à l'application visée.

Démonstration

Un modèle morphodynamique unidimensionnel qui couple l'hydraulique de l'écoulement avec une équation de transport de charge de fond (par exemple une implémentation de Meyer-Peter-Müller) pour simuler l'aggradation et la dégradation du lit à l'échelle d'un tronçon sur des cycles d'inondation saisonniers.

Mauvaise application

Appliquer une formule empirique de charge de fond développée pour des chenaux à gravier bien triés à une rivière à mélanges sable-gravier sans recalibration, ou utiliser un modèle à une résolution spatiale plus grossière que l'échelle des formes de fond dominantes en attendant une prédiction précise de l'érosion locale.

Conséquence

Permet des tests de scénarios, la prédiction de l'évolution morphologique, le soutien à la conception d'interventions d'ingénierie et un cadre pour l'évaluation des risques lorsqu'il est correctement paramétré et validé par des observations.

Inversion

Le concept inverse est une surveillance purement observationnelle sans capacité prédictive; l'inversion contraste aussi avec des modèles qui omettent la mécanique basée sur les processus (par exemple des résumés statistiques boîtes noires sans contraintes physiques).

Limite

Inclut les modèles basés sur les processus, hybrides et empiriques appliqués aux rivières, côtes, réservoirs et versants à des échelles allant des profils transversaux aux bassins versants; exclut les systèmes déposants à l'échelle géologique conduits par la tectonique sur des millions d'années et les modèles dépourvus de spécification claire des processus ou paramètres.

Tension sémantique

Il existe une tension entre les modèles déterministes fondés sur la physique, qui privilégient la fidélité mécanistique, et les modèles basés sur les données ou statistiques, qui privilégient l'ajustement empirique et l'efficacité computationnelle; les deux sont appelés « modèles » mais répondent à des questions différentes.

Synthèse

Un Modèle de Transport des Sédiments est une formulation explicite—analytique, numérique ou empirique—qui relie la sollicitation hydrodynamique, les propriétés des sédiments et les conditions aux limites pour prédire les flux sédimentaires et la réponse morphologique, utilisée de préférence lorsqu'elle est contrainte par la surveillance et la caractérisation de l'incertitude.