Stage de Fin d'Études

Le changement climatique est déjà avancé et modifie durablement les propriétés hydriques des sols. Variation des nappes phréatiques au-delà des plus hauts et plus bas connus, influence de la réponse de la végétation sur la teneur en eau du sol, crues soudaines érodant les terrains, Ces phénomènes subis sont complexes et peuvent entraîner des conséquences redoutables sur les ouvrages existants, d'une part, mais également sur la conception de nouvelles infrastructures. GEOS, société fondée en 1989 et filiale du groupe d'ingénierie INGEROP, est spécialisée en géotechnique, géologie et hydrogéologie appliquées aux ouvrages géotechniques et aux travaux de génie civil et de bâtiment, mais aussi aux risques naturels. GEOS souhaite aujourd'hui apporter un complément à ce sujet lancé en 2025 et ayant déjà fait l'objet d'un premier stage PFE dont celui-ci viendra prendre la suite. La démarche de R&D est la suivante : L'ingénierie géotechnique manipule une grande variété d'ouvrages (des talus et falaises rocheuses aux tranchées profondes et aux tunnels en passant par les fondations, semelles ou pieux) chacun possédant ses propres sensibilités et vulnérabilités aux paramètres et grandeurs physiques qui les environnent. Le changement climatique anticipe selon différents scénarii des modifications de phénomènes ou grandeurs météorologiques non-directement liées au comportement de ces ouvrages. On cherche un moyen de qualifier et de quantifier l'exposition au risque d'un ouvrage géotechnique donné confronté à un nouveau scénario climatique dans 10, 50 ou 100 ans, permettant de réfléchir à des solutions de conception adaptées pour en améliorer la résilience, et d'intégrer cette analyse à un outil pensé pour l'ingénierie permettant de centraliser et d'accélérer ce diagnostic à partir d'une liste d'informations de base, implantation du site, type d'ouvrage, etc La démarche au stade actuel (à la suite de laquelle le stage vient s'inscrire) a été la suivante : Réaliser une analyse bibliographie sérieuse permettant d'identifier et de circonscrire les grands axes du changement climatique et les modifications concrètes de météorologie qui constituent le point de départ de la réflexion. Identifier et qualifier des liens de cause à effet entre les déclencheurs climatiques et différents phénomènes (ruissellement, gélifraction, végétalisation, etc.) intermédiaires eux-mêmes susceptibles d'impacter plus ou moins directement les grandeurs physiques essentielles au dimensionnement et au comportement des ouvrages géotechniques. Travailler les interactions entre ces phénomènes, ces grandeurs, avec une attention particulière accordée aux interactions cycliques entre phénomènes (A => B => C =>A) Implémenter cette matrice d'interactions sous forme de code exploitant la théorie des graphes pour construire un outil capable de répondre à la question « quelles sont les principaux risques affectant mon ouvrage avec le changement climatique ? » Le développement de cet outil s'inscrit dans un projet plus global du groupe Ingérop de faire avancer ses outils techniques autour du changement climatique et de la résilience des projets, notamment en partenariat avec le département spécialisé du groupe en ingénierie environnementale, Actierra. C'est pour reprendre et améliorer le fonctionnement de l'outil actuel que le stage est pensé, avec une feuille de route et des pistes d'améliorations à définir avec le stagiaire sur la base du bilan ci-dessous dressé à date. Quelques pistes de travail et d'amélioration de la démarche :
- Données et Entrants : utiliser des entrants climatiques plus précis, prendre en compte des éléments de topographie, développer la liste des arguments d'entrée du code, etc.
- Précision et Fonctionnement : Incorporer l'aspect quantitatif aux interactions, tenir compte de la cinématique des actions / réactions, travailler la sensibilté des ovrages à différents paramètres pour mieux hiérarchiser les risques et préciser les solutions à déployer ;
- Code et programmation : reprendre et améliorer le code de l'outil, passer à un langage plus performant (Python, C++, etc.
- Traitement de résultats, affichage : travailler l'User-Interface de l'outil pour en maximiser la valeur ajoutée,
- Application pratique, test et mise en situation : appliquer l'outil à différents ouvrages ou configurations réelles pour juger du réalisme de ses conclusions une fois optimisé Les étapes et jalons pressentis du stage sont les suivants : Appropriation de la démarche Bibliographie complémentaire éventuellement utile à améliorer la compréhension o Analyse des paramètres hydrologiques et topographiques, o Analyse des paramètres géologiques, o Analyse des paramètres cli