DS0104 -

Système d’alerte de submersion côtière centré sur le risque – RISCOPE

Résumé de soumission

La plupart des systèmes existants de prévision et d’alerte de submersion côtière s’appuient a minima sur des prévisions des conditions à la côte, et au mieux sur des prévisions à terre, mais en utilisant des approches simplifiées pour estimer la submersion. Les dernières avancées scientifiques permettent aujourd’hui de modéliser avec précision la submersion côtière induite par un évènement. Cependant les temps de calcul sont trop longs pour une utilisation de ces modèles dans des systèmes de prévision et d’alerte ou pour des calculs de périodes de retour, encore plus lorsqu’on veut quantifier les incertitudes associées à la submersion. Ces verrous soulèvent plusieurs questions : Comment améliorer les systèmes d’alerte de submersion côtière? Comment améliorer l’estimation de l’aléa submersion côtière? Comment traiter les incertitudes et contribuer à la prise de conscience des effets du changement climatique?

RISCOPE vise à lever une partie de ces verrous en développant une méthode centrée sur les risques contribuant à la prévision, l’alerte et la prévention des risques de submersions côtières. C’est une approche "bottom-up" où le type d’information utile pour l’aide à la décision constitue le point de départ (ex. hauteur d’eau sur un enjeu stratégique). Elle permet de fournir des alertes ciblées, mais aussi d’identifier tous les scénarios conduisant à dépasser des seuils d’inondation donnés. La méthode devra être robuste, rapide et intégrer la complexité des phénomènes de submersion (ex. franchissement, écoulement) et les effets cascades (ex. défaillance de défenses côtières). Ce que propose RISCOPE est donc en rupture avec les systèmes et méthodes existantes.

Un des verrous est le développement de modèles de submersion robustes et rapides prenant en compte la complexité des phénomènes. La solution explorée repose sur le développement de méta-modèles, i.e. des fonctions mathématiques approximant avec une bonne précision les réponses du modèle numérique avec un coût de calcul négligeable (<minutes). L’utilisation de ce type d’approche pour les phénomènes de submersions côtières soulève un certain nombre de défis qui seront traités dans le cadre du projet: prise en compte de données spatio-temporelles, phénomènes non-linéaires et à seuil, etc. Un démonstrateur orienté « système d’alerte » sera mis en place, utilisant les méta-modèles développés. Il sera utilisé en mode prévision-alerte (à quelques jours), mais aussi en mode scénario. Ce dernier mode servira comme outil de sensibilisation (simulations en atelier) et pour l’estimation des périodes de retour de la submersion et des incertitudes associées (climat actuel et futur). La méthode et le démonstrateur seront développés pour le site de Gâvres (Morbihan), site préalablement identifié comme un site représentatif des côtes métropolitaines en termes de variété et de complexité des phénomènes de submersion et données disponibles. <br />
RISCOPE fait appel à plusieurs disciplines et nécessite des interactions avec les décideurs. Il s’appuie donc sur : (1) un consortium pluridisciplinaire (submersion côtière, statistiques et expériences numériques, outils d’aide à la décision, effet du changement climatique, etc.), (2) un comité d’utilisateurs (décideurs locaux, dont mairie de Gâvres) et (3) un comité scientifique regroupant chercheurs et opérateurs nationaux de l’alerte et de la prévention des risques (ex. DGPR, Météo-France). Outre des publications scientifiques et des rapports, les principaux résultats attendus sont : (1) une meilleure connaissance locale du risque, (2) une nouvelle méthode de prévision, d’alerte et d’estimation de la submersion côtière, (3) un démonstrateur pour le site de développement, (4) des recommandations pour l’implémentation de la méthode sur d’autres sites, (5) des développements mathématiques open-source dans le domaine des méta-modèles, qui peuvent aussi être utiles à d’autres domaines (risques naturels, industrie, dimensionnement de structures, etc.).

Coordinateur du projet

Madame Déborah Idier (Bureau de Recherches Géologiques et Minières)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

BRGM Bureau de Recherches Géologiques et Minières
IMT-UPS Université Toulouse III Paul Sabatier
Geo-Hyd GEO HYD

Aide de l'ANR 546 916 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2016 - 48 Mois

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