Dunes vs antidunes : forme, formation et différences de régime d'écoulement

Dunes et antidunes : formes de lit en transport sédimentaire

Les deux sont des formes de lit alluviales façonnées par l'écoulement fluide sur sédiment, mais elles se forment sous des régimes d'écoulement opposés et ont des géométries distinctes.

Dunes (Régime d'écoulement inférieur)

• Forme : Asymétrique — pente amont (stoss) douce (10-20°), pente aval (lee) raide (~30-34°, angle repos).
• Écoulement : Subcritique (Fr < 1). Écoulement se sépare au sommet ; tourbillon récirculation face aval.
• Transport sédiment : Charriage dominant ; grains avalent face aval.
• Migration : Aval (crête se déplace aval).
• Taille : cm à 10aines m longueur d'onde ; hauteur ~1/6-1/7 longueur d'onde.
• Environnements : Rivières, chenaux tidaux, déserts (dunes éoliennes diffèrent mécaniquement).

Antidunes (Régime d'écoulement supérieur)

• Forme : Symétrique ou quasi — en phase avec surface eau. Crêtes et creux arrondis, doux.
• Écoulement : Supercritique (Fr > 1). Ondes stationnaires surface correspondent topographie lit.
• Transport sédiment : Charge suspendue élevée ; charriage en nappe.
• Migration : Amont (crête se déplace amont) ou stationnaire.
• Taille : Longueur d'onde plus petite (cm-m) ; ratio hauteur/longueur d'onde plus faible.
• Environnements : Torrents montagneux, crues éclairs, cônes alluviaux, canaux laboratoire.

Tableau comparatif

Types de dunes (Sous-classification)

• Barchane : Croissant, cornes aval (vent/écoulement unidirectionnel).
• Transverse : Crêtes droites ⊥ à l'écoulement.
• Parabolique : En U, bras ancrés (côtes végétalisées).
• Étoilée : Multi-bras, vents multi-directionnels.

Implications pratiques

• Dunes : Augmentent résistance écoulement (n Manning) ; affectent crues, navigation.
• Antidunes : Indiquent conditions crue éclair ; peuvent causer aggradation/dégradation soudaine.
• Stratigraphie : Strates croisées dunes = analogues réservoirs ; dépôts antidunes rares dans roche.