Dynamique d’une nappe libre en réponse à un forçage hydro-sédimentaire à l’échelle d’un bassin versant sur une période pluridécennale

Comprendre la dynamique hydro-sédimentaire à l’échelle d’un bassin versant en réponse à un forçage journalier ou pluriannuel est un enjeu clé pour appréhender l’impact du changement climatique sur la ressource en eau. La modélisation numérique apparaît dans ce contexte comme un outil central pour hiérarchiser les couplages en fonction de leur importance, et permettre à terme une évaluation quantitative de cette ressource en fonction de différents scénarios climatiques. De nombreux modèles numériques permettent de simuler les écoulements d’eau en surface et dans le sous-sol, ainsi que le transport des sédiments à différentes échelles de temps et d’espace. En revanche, il est plus rare de trouver une stratégie numérique intégrée et applicable sur un bassin dont la topographie est complexe, offrant un temps de calcul réduit, favorisant les approches « mutli-réalisations ». L’objectif de cette thèse est de développer une solution numérique de cette nature. Nous envisageons d’implémenter un modèle d’écoulement de l’eau en régime transitoire dans le sous-sol à l’aide d’un modèle de nappe libre de type Dupuit-Forchheimer couplé à un modèle d’infiltration. Les conditions d’infiltration sont contrôlées par les flux d’eau et la distribution des sédiments en surface. Ces régimes hydro-sédimentaire en surface seront modélisés avec une approche de type Saint-Venant, qui s’adaptera à l’échelle de l’évènement considéré (pluie intense mais localisée, ou changement climatique long terme). Une fois le modèle implémenté, il est envisagé de le valider en simulant la réponse hydro-sédimentaire d’un sous-bassin de la vallée du Rhône sur plusieurs années. 

Mots clefs : Modélisation, changement climatique, dynamique hydro-sédimentaire, nappe libre

• Directeurs de thèse    Dr Mario Ricchiuto, centre INRIA de l'université de Bordeaux. Membre de l'équipe CSM (IMB). ORCID : 0000-0002-1679-7339 & Dr Martin Parisot, centre INRIA de l'université de Bordeaux. Membre de l'équipe CSM (IMB). ORCID : 0000-0001-7040-8384
• Ecole doctorale    ED39 Ecole Doctorale de mathématiques et informatique, Bordeaux 
• Encadrant IFPEN    Dr Benoit Chauveau, ORCID: 0000-0002-0282-6979
• Localisation du doctorant    IFPEN, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2024 (4 novembre)
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master en Mathématiques appliquées
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)
• Autres qualifications    Mathématiques appliquées, Programmation (C++), Schémas numériques, appétence pour les domaines de la géoscience 

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.