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OFFRES DE STAGE M2

2021

Stage Master 2 : ETUDE EXPÉRIMENTALE DES INONDATIONS URBAINES EN RÉGIME STATIONNAIRE ET TRANSITOIRE

La prévision des inondations notamment en milieu urbain est un enjeu majeur pour la protection des biens et des personnes. La compréhension de ces écoulements et leur modélisation fine sont indispensables pour la prévision des hauteurs de submersion et des distributions des vitesses d’écoulement. Les outils de modélisation existants n’ont pas encore pu être validés dans les cas d’inondations urbaines faute de jeux de données suffisamment conséquents et fiables, et notamment en régime transitoire. Le pilote inondation du laboratoire Icube a ainsi été conçu dans le but de générer une base de données expérimentales, tant en régime stationnaire que transitoire, permettant ainsi une meilleure compréhension de la dynamique de propagation de crue en milieu urbain et de valider des outils numériques.

Ce stage expérimental s’inscrit dans l’ANR DEUFI (Détails d l’Impact des Inondations Urbaines) et a pour objectif principal de fournir des jeux complets de données afin de permettre la confrontation avec les modèles numériques développés au laboratoire. Ce stage est donc le pendant parfait d’un autre stage qui lui préparera les modélisations numériques correspondant aux expériences effectuées, et ce de manière concomitante. Les deux stages pourront donc s’enrichir l’un l’autre. Le but du pilote INONDATION est de permettre la mesure de la répartition des débits et des hauteurs d’eau dans chacune des rues d'une ville lors de crues extrêmes. La supervision complète du pilote est réalisée en interne en Labview.

Nous sommes en mesure de dresser des profils de lignes d’eau (par traitement d’images) et des profils de vitesses (par débitmètrie ultrasonore à effet doppler) mais il nous faut déployer maintenant cette capacité simultanément en plusieurs points de la maquette. En effet, jusqu’alors nous n’avions travaillé que sur des régimes stationnaires et faisions donc nos diverses mesures séquentiellement. Désormais il s’agit de pouvoir suivre les régimes transitoires et à cette fin nous devons assurer la gestion simultanée de tous les capteurs. Cette mise au point technique sera la première tâche de l’étudiant recherché avant, dans un second temps, de pouvoir déclencher les expériences de mesures hauteur-débit. Le candidat aura toujours pour l’aider dans ses missions un maitre de conférences à ses côtés, ainsi que le support technique de l’atelier de prototypage.

Activités à réaliser pendant le stage:

Prise en main du pilote pour travailler en autonomie et en sécurité
Aider à la conception des supports des sondes ultrasonores et à leur implantation in situ
Adaptation de la supervision en Labview pour monitorer la totalité de la métrologie
Paramétrer les pompes pour suivre au plus juste des hydrogrammes de crues afin de préparer les expériences en transitoire, conformes aux paramètres d’entrée des modélisations.
Réalisation de grandes campagnes de mesures simultanées de hauteurs d’eau et de débits dans toutes les rues.

Profil recherché. Le candidat doit avoir le gout de l’expérience et de la technique, il doit aussi pouvoir s’investir dans la programmation (Labview) afin de modifier les protocoles existants. C’est donc un sujet parfait pour un élève ingénieur qui aime tout autant « faire » avec ses mains que d’écrire du code. A cette fin et sous la tutelle de son encadrant, il est nécessaire qu’il se forme aux rudiments de Labview avant le début de son stage afin d’être familiarisé avec un environnement qui sera le sien durant toute la durée du stage.

Date limite de dépôt du dossier : 1er février 2021

Date souhaitable du démarrage du stage : 1er janvier 2021

Contacts: Fabrice Lawniczak (f.lawniczak@unistra.fr) Guilhem Dellinger (guilhem.dellinger@engees.unistra.fr) Xiaoxiao Zhu (xiaoxiao.zhu@engees.unistra.fr)

Stage Master 2 : ETUDE NUMÉRIQUE DES INONDATIONS URBAINES EN RÉGIME STATIONNAIRE ET TRANSITOIRE

La prévision des inondations notamment en milieu urbain est un enjeu majeur pour la protection des biens et des personnes. La compréhension de ces écoulements et leur modélisation fine sont indispensables pour la prévision des hauteurs de submersion et des distributions des vitesses d’écoulement. Les outils de modélisation existants n’ont pas encore pu être validés dans les cas d’inondations urbaines faute de jeux de données suffisamment conséquents et fiables, et notamment en régime transitoire. Le pilote inondation du laboratoire Icube a ainsi été conçu dans le but de générer une base de données expérimentales, tant en régime stationnaire que transitoire, permettant ainsi une meilleure compréhension de la dynamique de propagation de crue en milieu urbain et de valider des outils numériques.

Ce stage s’inscrit dans l’ANR DEUFI (Détails d l’Impact des Inondations Urbaines) et a pour objectif principal de tester les performances des modèles numériques tridimensionnelles à reproduire les écoulements instationnaires présents lors d’inondations urbaines. Une première partie de l’étude portera sur la modélisation 3D du pilote inondation fonctionnant en régime stationnaire. Des études de sensibilité au maillage ainsi qu’au modèle de turbulence seront menées. Les résultats numériques seront alors confrontés aux résultats expérimentaux fournies par le pilote expérimental. Cette confrontation numérique/expérimentale permettra de valider les choix de construction du modèle numérique (modèle de turbulence, maillage, conditions limites, etc) et ainsi de valider le modèle. Dans un second temps, le modèle construit et validé en régime stationnaire sera utilisé pour mener des simulations en régime instationnaire. Des hydrogrammes seront ainsi injectés au niveau des différentes entrées. La capacité du modèle numérique 3D à reproduire fidèlement les écoulements dans ce régime d’écoulement sera alors étudiée. Cette partie de l’étude se fera à nouveau en confrontant les données numériques aux résultats expérimentaux fournis par le pilote.

Simulation numérique 3D de l’écoulement dans le pilote