Stage - Modélisation des Phénomènes Torrentiels en Savoie dans un Contexte de Changement Climatique H/F Office National des Forêts

Contexte de travail

La cartographie des phénomènes naturels et la caractérisation de leur sensibilité au changement climatique constituent un enjeu majeur pour la protection des populations et l'aménagement durable des territoires.

Le risque d'inondation est le premier risque naturel en France, tant par le nombre de personnes exposées que par l'importance des dommages engendrés. En montagne, ce risque se manifeste principalement sous la forme de crues torrentielles, qui se distinguent des crues de plaine par leur caractère soudain, leur forte concentration en matériaux solides et leur comportement souvent divagant. Ces spécificités rendent leur occurrence et leur propagation particulièrement difficiles à anticiper.

Dans ce contexte, la mise en oeuvre et/ou le développement d'outils numériques permettant de simuler les crues torrentielles à grande échelle représente un axe de travail stratégique pour les politiques publiques. Ces outils doivent permettre, d'une part, d'améliorer les connaissances sur l'influence du changement climatique sur les phénomènes torrentiels et, d'autre part, d'accompagner les décisions d'aménagement et de gestion des territoires de montagne.

Contexte

La cartographie des phénomènes naturels et la caractérisation de leur sensibilité au changement climatique constituent un enjeu majeur pour la protection des populations et l'aménagement durable des territoires.

Le risque d'inondation est le premier risque naturel en France, tant par le nombre de personnes exposées que par l'importance des dommages engendrés. En montagne, ce risque se manifeste principalement sous la forme de crues torrentielles, qui se distinguent des crues de plaine par leur caractère soudain, leur forte concentration en matériaux solides et leur comportement souvent divagant. Ces spécificités rendent leur occurrence et leur propagation particulièrement difficiles à anticiper.

Dans ce contexte, la mise en oeuvre et/ou le développement d'outils numériques permettant de simuler les crues torrentielles à grande échelle représente un axe de travail stratégique pour les politiques publiques. Ces outils doivent permettre, d'une part, d'améliorer les connaissances sur l'influence du changement climatique sur les phénomènes torrentiels et, d'autre part, d'accompagner les décisions d'aménagement et de gestion des territoires de montagne.

Objectifs et missions

L'outil retenu pour réaliser les simulations à l'échelle de la Savoie est ProDF. Il s'agit d'un modèle à complexité réduite reposant sur des règles de propagation simplifiées permettant de simuler les écoulements sur des données raster selon une approche « cellule à cellule ».

Outre différents paramètres de propagation, l'outil permet d'intégrer un volume injecté en amont du bassin versant. Cette approche établit un lien direct entre le bassin versant producteur de la crue et le cône torrentiel, qui constitue généralement la zone de réception où se concentrent les principaux enjeux exposés. Ce lien offre la possibilité de développer une approche exploratoire afin d'évaluer la sensibilité des phénomènes torrentiels aux évolutions climatiques futures.

Le stage s'articulera autour des trois axes suivants :

1. État de l'art et étude bibliographique

® Prendre en main et comprendre le fonctionnement de l'outil ProDF ;

® Réaliser une synthèse bibliographique sur les mécanismes de propagation des crues torrentielles ;

® Analyser les premiers cas d'étude afin d'identifier les gammes de paramètres de propagation les plus pertinentes au regard des caractéristiques physiques observées des événements étudiés.

2. Poursuite du calage de l'outil sur des événements de référence

® Exploiter et compléter les études de cas disposant de données de référence (topographie avant/après événement et/ou emprises de crue observées) ;

® Mettre en oeuvre une procédure automatisée de recherche du jeu de paramètres optimal à l'aide d'indicateurs de performance (type Similarity Index) ;

® Analyser les résultats obtenus afin de proposer une méthodologie de choix des paramètres de modélisation en vue d'une application à grande échelle sur le territoire savoyard.

3. Application à grande échelle sur le territoire de la Savoie

® Définir et structurer les bassins versants d'étude au sein d'une base de données SIG ;

® Mettre en oeuvre une procédure automatisée d'extraction des caractéristiques morphométriques et hydrologiques des bassins versants (adaptation et amélioration d'outils existants développés sous R) ;

® Développer et comparer plusieurs méthodes d'estimation des volumes à injecter dans ProDF (HYDRODEMO, approches hydrologiques, etc.) ;

® Intégrer une approche exploratoire permettant d'évaluer la sensibilité des résultats aux scénarios de changement climatique ;

® Réaliser les simulations au sein de ProDF via son extension QGIS ;

® Analyser les résultats et produire des cartes de synthèse à l'échelle départementale pour différents niveaux d'intensité des événements et plusieurs projections climatiques.

Conditions particulières d'exercice

Mise en place d'un comité de pilotage avec le pôle national RTM de la Délégation Nationale aux Risques Naturels (DNRN)

Déplacements possibles sur le terrain pour découvrir les métiers RTM.