Modélisation de scénarios de désimperméabilisation à l’échelle de Nantes Métropole

Nous sommes une université créée en 2020 sur un modèle innovant rassemblant pour la première fois en France le triptyque université/écoles/organisme de recherche et dont l’ambition est de transformer la vie et les villes.

Nous sommes le fruit d’une histoire commune initiée il y a plus de 20 ans entre une université (Upem), un institut de recherche (Ifsttar), 3 écoles d’ingénieurs (ESIEE Paris, Géodata Paris (Ex ENSG-Géomatique), EIVP) et une école d’architecture (École d'architecture de la ville & des territoires Paris-Est). Par la mise en commun de nombreuses forces en matière de formation et de recherche, nous créons de meilleures synergies et offrons ainsi à nos différents publics une palette de compétences plus riche.

L’Université Gustave Eiffel porte l’ambition scientifique de l’I-SITE FUTURE : préparer la transformation et l’adaptation soutenable des villes et des territoires.

Contexte

La désimperméabilisation repose sur un équilibre entre bénéfices (environnementaux, hydrologiques, sociaux...) et des contraintes (réglementaires, techniques, (hydro)géologiques, acceptabilité sociale...). Cet équilibre nécessité aussi de prendre en compte des aspects contradictoires (opinions des parties prenantes, critères de désimperméabilisation) dans un contexte d’incertitudes fortes.

C’est dans ce contexte que le projet ANR Permépolis4 (2024 - 2028) vise à développer une méthodologie de co-construction de stratégie de désimperméabilisation des sols dans les aires urbaines. L’un des objectifs du projet est d’évaluer les bénéfices de scénarios de désimperméabilisation sur le cycle de l’eau en termes de risques hydrologiques et de confort thermique, à l’échelle de la métropole de Nantes.

Tunqui Neira et al. (2025) a développé pour cela de nouvelles paramétrisations de solutions végétalisées dans le modèle TEB (Bernard et al., 2021; Stavropulos-Laffaille et al., 2018) issu de la plateforme SURFEX (Masson et al., 2013). Betou (2024) a développé un cadre de modélisation à l’échelle de la métropole de Nantes avec TEB, en définissant les données d’occupation du sol et en construisant les données météorologiques pour forcer le modèle sur la période 2008-2022. Il a aussi mis en évidence des pistes d’amélioration sur la préparation des données météorologiques de forçage et sur la simplification du maillage.

Objectif du stage 

L’objectif de ce stage est donc de traduire les scénarios de désimperméabilisation produits dans le cadre du projet ANR Permépolis en paramètres pour le modèle, puis d’analyser les variables simulées par TEB pour comprendre l’impact de la désimperméabilisation sur la gestion des eaux pluviales et le confort thermique, à l’échelle de la métropole de Nantes.

Déroulé du stage 

Dans le cadre du projet ANR Permépolis, le·a stagiaire s’appuier sur 3 scénarios de désimperméabilisation à l’échelle de la métropole de Nantes et un scénario de référence (état actuel).
Dans un premier temps, il·elle aura pour objectif de comprendre et prendre en main les simulations produites lors de la thèse de Betou (2024) ainsi que les scénarios de désimperméabilisation. Un travail bibliographique sur la base de documents académiques tels que des articles scientifiques et des thèses sera également nécessaire pour comprendre les conséquences diverses d’une désimperméabilisation et le modèle TEB utilisé.

Une fois les scénarios et les concepts liés à la modélisation pris en main, le·a stagiaire devra traduire les scénarios en paramètres pour le modèle TEB. Cette étape nécessitera d’émettre des hypothèses pour simplifier la représentation de la réalité. Des scénarios alternatifs (« bis ») pourront être proposés selon les hypothèses formulées.

Enfin, les scénarios ainsi traduits pour le modèle pourront ensuite être simulés, avant d’être analysés et comparés au scénario de référence (ou entre eux) à l’aide d’indicateurs déterminés en lien avec le projet ANR Permépolis. Ces indicateurs d’analyse seront cartographiés pour permettre de mieux comprendre les impacts de la désimperméabilisation.

• Etudiant·e en Master 2 ou en dernière année d'école d'ingénieur
• Connaissances en hydrologie urbaine et/ou microclimatologie urbaine
• Maîtrise des outils SIG
• Expérience d'outils d'anlyse de données : R, Python, MatLab/SciLab
• Appétence pour les outils de modélisation numérique