Gestion du risque d’inondation pour un système de production électrique
Description
L’exploitant de moyens de production d’électricité EDF a pour mission d’utiliser au mieux son système, dans la durée, afin de produire l’électricité prévue par son plan de charge de manière la plus profitable possible et en toute sûreté.
Un des défis majeurs de la gestion des risques dans ce secteur d’activité est la prévision et l’anticipation des effets des catastrophes naturelles, et plus généralement, des événements rares ayant un impact sur le bon fonctionnement des infrastructures. Une gestion des risques optimale passe par la prédiction des aléas, c’est-à-dire des événements initiateurs susceptibles de créer des dysfonctionnement, l’analyse de leurs conséquences et la mise en œuvre de barrières permettant d’en atténuer les effets.
L’objectif de ce projet est de reproduire l’optimisation d’une démarche de gestion des risques sur un cas d’usage. Il s’agit de dimensionner la hauteur d’une digue qui constitue une barrière de protection contre le risque d’inondation pour une centrale nucléaire située en bordure d’un fleuve.
L’analyse de risque est menée sur le
base données historiques de crues et d’un modèle physique d’écoulement
permettant de calculer une hauteur du débordement. La prise de décision
concernant la hauteur de digue est optimisée à partir d’un modèle de coût
prenant en compte les coûts d’investissement, les coûts d’entretien, et les
coûts en cas d’inondation.
Période(s) du cours
Prérequis
1SC4110 – Surveillance des systèmes,
Pronostic et Analyse de risque
Syllabus
Le projet contient deux éléments
principaux sur lesquels l’étude doit s’appuyer :
· Une description physique de la berge, de la digue et
du phénomène de débordement
· Des données incomplètes de crue sur une période de 30
ans
L’étude est découpée en trois
work-package (WP):
· Un premier WP concerne l’utilisation des données
historiques pour prédire le niveau possible du fleuve sur une période de 30
ans. Du point de vue de l’ingénieur en charge de l’étude, il faut gérer le fait
que les données sont incomplètes et être capable d’évaluer la qualité des
prédictions notamment pour l’occurrence d’événements extrêmes et rares (très
hauts niveaux de crues).
· Un second WP concerne l’utilisation d’un modèle
physique pour dimensionner la digue en propageant les incertitudes sur les
paramètres du modèle et sur les niveaux possibles de crue. Du point de vue de
l’ingénieur en charge de l’étude, il faut mettre en place une procédure de
simulation de Monte Carlo et en évaluer la qualité.
· Un troisième WP concerne l’utilisation d’un modèle de
coût. Du point de vue de l’ingénieur en charge de l’étude, il faut fournir des
indicateurs de décision fiables (hauteur optimale de la digue) avec des
incertitudes associées.
Composition du cours
Enseignement par projet
- 1ère partie : introduction aux concepts et aux
enjeux (un intervenant EDF).
- 2ème partie : mise en oeuvre de méthodes
statistiques sur des données de crue et des modèles physiques, simulation
de Monte Carlo
Ressources
1 salle pour 30 élèves, avec
projecteur, organisée en îlots par groupe
Logiciels utilisés : Python, …
2 enseignants + 1 intervenant EDF
Participation de EDF sur l’ensemble de la semaine.
Résultats de l'apprentissage couverts par le cours
A l’issue de ce cours les élèves
seront capables :
• d'appréhender la problématique de la gestion des risques et de la prise de
décision sous incertitude
• d'analyser un système complexe et développer les éléments de réflexion
permettant d’aboutir à un modèle de représentation (physique, statistique …)
des phénomènes dont la mise en évidence fait l’objet de l’étude
• de mener la démarche de modélisation avec un choix approprié d’hypothèses de
modélisation et à appréhender les limites des modèles
• de conclure et décider sur la pertinence de la démarche et sur les
performances des solutions de modélisation proposées