Stage Bac 5 hydraulique : Modélisation numérique de la dynamique sédimentaire à l’amont d’un barrage au fil de l’eau sur le fleuve Rhône

Description de l'offre

Eléments de contexte :
 
Le stage sera réalisé au sein du pôle Hydraulique et Transport Solide de la Direction de l’Ingénierie de CNR. Ce pôle rassemble les compétences d’une équipe de 10 ingénieurs et techniciens réalisant des études pour les besoins internes de CNR ou pour compte de tiers dans les domaines suivants : hydraulique, modélisation numérique 1D, 2D, 3D, analyse statistique des incertitudes et modélisation hydro sédimentaire.
 
Participe aux missions et activités :
 
Sur le Haut-Rhône, certains aménagements exploités par CNR font l’objet de processus de sédimentation intervenant majoritairement au moment des chasses (gestion sédimentaire Mixte du HR) organisées à l’initiative des exploitants suisses. Ces dépôts sont constitués de sédiments fins potentiellement cohésifs (mélange de sable, de silt et d’argile) et conduisent à un exhaussement temporaire du fond du lit. Ces dépôts sont ensuite remobilisés, totalement ou en partie, au gré des épisodes de hautes eaux et de crues affectant la partie amont du bassin versant. Sur le long terme, la présence de ces accumulations peut éventuellement s’avérer préjudiciable. Elle amène à poser la problématique suivante :
-       Sous quelles conditions hydrodynamiques ces matériaux sont-ils susceptibles d’être remobilisé ?
-       Est-ce qu’une évolution  dans les pratiques de la gestion sédimentaire serait susceptible de conduire à l’atteinte d’un état d’équilibre morphologique satisfaisant pour les différents intérêts en jeu (sureté hydraulique, production hydro-électrique, continuité sédimentaire…) ? Dans le cas contraire, quelles seraient les caractéristiques d’entretien du lit à favoriser ?
 
Dans le cadre de ce projet, un état des lieux détaillé a déjà été mené par les équipes de CNR. Il a conduit à rassembler un important jeu de données hydrauliques et sédimentaires qui a permis de décrire les caractéristiques sédimentaires de la retenue par le biais de prélèvements réalisés au niveau des dépôts de surface, de carottages, d’auscultations par vidéo sous-marine, de mesures acoustiques… Cette analyse préliminaire a également conduit à mieux cerner l’impact de l’aménagement sur les flux sédimentaires pour différentes situations hydrologiques et conditions d’exploitation.
 
Le stage proposé vise à compléter ce premier travail à partir d’une analyse quantitative détaillée mettant en œuvre un modèle numérique hydro-sédimentaire 2-3D (TELEMAC Sysiphe/Sedi-3D).
Dans un premier temps, ce modèle sera construit et calé afin de reproduire de manière satisfaisante la dynamique sédimentaire passée grâce au jeu de données rassemblé dans la phase préliminaire de l’étude. La sensibilité du modèle sera également évaluée en considérant une gamme de variation plausible en ce qui concerne les différents paramètres de calage. Le jeu de données préliminaire sera ensuite complété utilement durant le stage à l’occasion de la prochaine opération de chasse (gestion sédimentaire Mixte du HR)  prévue au printemps 2016. Le stagiaire contribuera dans ce cadre à la préparation, à la participation et à l’analyse de la campagne de mesures prévues lors de cette gestion sédimentaire Mixte du HR  (caractérisation des flux solides, distribution verticale de concentration, etc...). Cette phase expérimentale du stage sera conduite en lien étroit avec les différentes équipes mesures de CNR partenaires du projet (Direction Régionale et CACOH Centrr d’Analyse Comportementale des Ouvrages Hydrauliques).
Dans un second temps, le modèle sera exploité pour simuler les évolutions morphologiques attendues à plus ou moins long terme en considérant un panel varié de situations (réelles ou fictives) correspondant à diverses conditions hydrologiques et d’exploitation envisageables. Ces simulations devront permettre au stagiaire de dresser un diagnostic détaillé de la situation actuelle et de formuler des recommandations en termes de gestion sédimentaire et conditions d’exploitation de l’aménagement.
Des échanges techniques avec plusieurs organismes de recherche partenaires de CNR ponctueront également le stage (IRSTEA, CEREMA).

Profil recherché

Profil recherché :
Travail en équipe
Intérêt pour la mécanique des fluides, la modélisation hydraulique, la morphologie fluviale et les mesures expérimentales.
Rigueur, curiosité, pragmatisme, esprit de synthèse, capacités rédactionnelles, goût et aptitude aux déplacements sur le terrain et sur des embarcations fluviales en particulier.
Une expérience antérieure en modélisation hydraulique et mesures expérimentales sera particulièrement appréciée.