Modélisation numérique unidimensionnelle de l’hydrodynamique et de la température de la Saône

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Problématique
La construction des modèles à base physique des évolutions de la température dans les grands fleuves anthropisés apparaît nécessaire dans un contexte de changement climatique et global afin d’affiner les prédictions de températures futures. Deux problématiques ressortent de la littérature récente : la propagation dans le cas d’écoulements complexes (diffluences, confluences, ouvrages en travers, etc.) et les échanges avec la nappe. Ainsi, de premières simulations du modèle T-NET (comm. pers. F. Moatar/F. Branger, Fig. 1) ont montré que l’axe Saône était mal représenté, a priori à cause de la modélisation simplifiée de l’hydraulique et/ou de la méconnaissance des apports de la nappe alluviale du val de Saône. Pour pallier à ces limites tout en maintenant des capacités de calcul, nous proposons dans le cadre d’un projet Carnot « Eau & Environnement » de développer un module de transport de température, AdisTT, couplé à un modèle hydraulique unidimensionnel. A terme, un tel modèle pourra lui-même être couplé avec des modèles hydrologique et thermique à base physique à l’échelle du bassin versant. Un travail préliminaire a été réalisé dans le cadre d’un premier stage permettant de discussion les points clés à modéliser sur la Saône tout en réalisant des cas tests permettent de réaliser une analyse de sensibilité des principaux paramètres inclus dans AdisTT. Il s’agit maintenant de construire le modèle hydraulique de la Saône et d’appliquer et valider AdisTT sur un cas réel avec une attention particulière sur les barrages et les possibles échanges avec la nappe.

 

Objectif général du stage
Le/la stagiaire aura pour principal objectif de monter un modèle hydraulique sur l’ensemble de la Saône depuis la confluence avec le Doubs, voire depuis la confluence avec le ruisseau de l’Echalonge en Haute-Saône jusqu’à Lyon. L’objectif sera ici d’avoir un modèle hydraulique permettant de reproduire les écoulements de la Saône de l’étiage jusqu’à la crue en tenant compte au mieux des ouvrages hydrauliques existants (barrages avec dérivation, etc.) et en incluant de potentiels échanges avec la nappe et d’y appliquer le module AdisTT afin de reproduire et discuter les simulations réalisées avec le logiciel T-NET.

 

Contenu du stage
Le/la stagiaire reprendra le modèle 1D du Cerema (développé sur Mascaret) pour bâtir son propre modèle. La première tâche du(de la) stagiaire sera donc de construire le modèle 1D de la Saône sous la plateforme Pamhyr2, de la calibrer et valider le solveur hydraulique Mage pour ce modèle de la Saône. Il/elle appliquera ensuite le solveur AdisTT pour simuler la propagation de la température dans la Saône afin de reproduire et discuter les simulations réalisées avec le logiciel T-NET. Enfin, il/elle sera amené à se focaliser sur les retenues et les potentiels échanges nappe-rivière et déterminer leur impacts sur l’hydrodynamique et la température de la Saône.

Formations et compétences recherchées

• Étudiant en master 1 ou 2 ou élève ingénieur en 2nde ou 3ème année cycle ingénieur en hydraulique ou géographie physique. Le stage requiert des connaissances en hydraulique à surface libre, idéalement en modélisation numérique des écoulements en rivière. Des bases en programmation Python seraient appréciées.
• Autonomie, esprit d’initiative et travail en équipe.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation