Ce poste d’ingénieur de recherche est proposé dans le cadre du projet SHALCC (« SHALlow groundwater resources under Climate Change »), cofinancé par l’Agence Nationale de la Recherche et la Région Provence-Alpes-Côte d’Azur. Le projet réunit plusieurs partenaires académiques et industriels, parmi lesquels l’Université de Rouen Normandie, l’Université Côte d’Azur, SCE, l’École Normale Supérieure de Rennes et l’INRAE.
Le projet SHALCC vise à développer des méthodologies innovantes de modélisation et de simulation de l’hydrologie des nappes phréatiques peu profondes, avec pour objectif d’assurer leur applicabilité à divers contextes physiographiques, géologiques et géomorphologiques.
Pour cela, le projet combine des approches physiquement basées (PB) et des approches d’apprentissage automatique (ML) et d’apprentissage profond (DL).Dans le cadre de la modélisation physiquement basée, le projet développe une série de modèles numériques efficaces, appelés hs2D et hs1D, qui améliorent les méthodes traditionnelles fondées sur les équations de Richards ou de Boussinesq. Le modèle hs2D est un modèle bidimensionnel à l’échelle du bassin versant, de type Boussinesq–Richards, qui couple des équations de Boussinesq intégrées verticalement à des modèles de Richards verticaux indépendants. Les sous-problèmes verticaux 1D de Richards sont résolus en parallèle à l’aide d’un schéma de linéarisation robuste et de l’algorithme tridiagonal de Thomas. Le modèle hs1D est une version simplifiée unidimensionnelle, à l’échelle de la pente, obtenue par intégration supplémentaire du flux perpendiculairement à la pente principale vers le cours d’eau. En utilisant la méthode de Thomas, cette formulation atteint une complexité de calcul linéaire par rapport au nombre de points de grille dans les directions latérale et verticale. Les simulations à l’échelle du bassin versant sont ensuite obtenues en agrégeant les résultats de chaque versant le long du réseau hydrographique.
Les premières implémentations des modèles hs1D et hs2D ont été développées en Python, avec une parallélisation gérée via mpi4py. Le code source est maintenu par l’Université Côte d’Azur.
Missions
L’ingénieur de recherche contribuera au développement et à la validation des modèles hs1D et hs2D. Le poste est basé au Laboratoire de Mathématiques JAD de l’Université Côte d’Azur, avec des réunions régulières (en ligne et en présentiel) avec les partenaires du projet.
Les principales missions comprennent :
- Développer de nouveaux modules et fonctionnalités de calcul, tels que la modélisation de l’évapotranspiration et le couplage avec les processus d’eaux de surface.
- Valider et comparer les modèles à l’aide de l’infrastructure locale de calcul haute performance (HPC).
- Documenter le code et les jeux de tests associés.
- Collaborer avec les partenaires du projet et participer à la formation, notamment du doctorant recruté à l’Université de Rouen Normandie.
Profil
Formation : Doctorat ou Master 2 avec au moins trois ans d’expérience dans le domaine de la modélisation numérique et des calculs scientifiques.
Compétences en programmation :
- Très bon niveau en Python (développement scientifique, optimisation, parallélisation).
- Bonne maîtrise du langage C pour les calculs numériques et les performances.
Compétences en mathématiques appliquées :
- Connaissance des méthodes de discrétisation (éléments finis, volumes finis, etc.).
- Bonnes bases en algèbre linéaire numérique (solveurs directs, solveurs itératifs).
Expérience souhaitée :
- Développement et validation de codes de calcul scientifique.
- Pratique du calcul haute performance (HPC) et des bibliothèques de parallélisation (MPI, OpenMP, ...).
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