Thèse Modélisation Hydrologique et Stratégies Intégrées de Prévention des Inondations dans les Hauts-De-France dans un Contexte de Changement Climatique Approche Systémique et Territoriale H/F - Doctorat_Gouv

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement
Laboratoire de recherche : LGCgE - Laboratoire Génie Civil & Géo-Environnement
Direction de la thèse : Arnaud GAUTHIER ORCID 000000020955251X
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-15T23:59:59

Les inondations constituent, depuis plusieurs siècles, l'un des principaux aléas naturels dans la région des Hauts-de-France. Dès le XIX siècle, les crues de la Lys, de l'Aa ou de la Scarpe ont marqué durablement le territoire et suscité les premières politiques d'endiguement et d'aménagement des bassins versants. Toutefois, malgré les progrès en matière d'hydraulique et d'urbanisme, les événements récents - notamment les inondations récurrentes de 2002, 2018 et 2023 - ont révélé la vulnérabilité persistante des zones urbanisées et agricoles face à l'intensification des épisodes pluvieux.
Dans un contexte de changement climatique, les projections régionales annoncent une augmentation de la fréquence et de la sévérité des précipitations extrêmes. La densité urbaine, la réduction des zones d'expansion de crue et la modification des usages du sol accentuent ces risques. Ces enjeux appellent une approche scientifique intégrée, capable d'articuler modélisation hydrologique, gestion territoriale et gouvernance locale du risque.
Objectifs et approche méthodologique :
Cette thèse vise à concevoir un modèle hydrologique régional à haute résolution intégrant des scénarios climatiques prospectifs et des données issues de la télédétection et des systèmes d'information géographique (SIG). L'objectif principal est de fournir un cadre d'analyse et d'aide à la décision adapté aux besoins des acteurs publics (collectivités, DREAL, agences de l'eau), afin d'améliorer la prévention et la résilience des territoires.
Les travaux s'articuleront autour de quatre axes :
1.Analyse historique et cartographique du risque d'inondation dans les Hauts-de-France (XIX siècle à nos jours).
2.Développement et calibration d'un modèle hydrologique multi-échelle, intégrant la variabilité climatique récente et les projections à moyen terme (horizon 2050-2100).
3.Évaluation spatiale et socio-économique des vulnérabilités des territoires, en particulier des zones densément urbanisées et des vallées fluviales.
4.Proposition de stratégies adaptatives de gestion intégrée, combinant solutions fondées sur la nature, aménagement durable et participation citoyenne.

Les inondations constituent l'un des aléas naturels les plus fréquents et les plus dommageables à l'échelle mondiale. Sous l'effet du changement climatique, l'intensification des précipitations extrêmes, la hausse du niveau des mers et la modification des régimes hydrologiques accroissent la fréquence et la sévérité des crues. Dans ce contexte, la prévention des inondations repose de plus en plus sur une compréhension fine des processus hydrologiques et sur des outils de modélisation capables d'anticiper les dynamiques de ruissellement, de débordement et de propagation des eaux.
La modélisation hydrologique joue un rôle central : elle permet de simuler le comportement des bassins versants, d'évaluer l'impact de l'occupation du sol, de tester des scénarios climatiques futurs et d'identifier les zones les plus vulnérables. Couplée à des modèles hydrauliques, elle offre une vision intégrée des risques, depuis la génération du ruissellement jusqu'à l'inondation en zone urbaine.
La prévention s'appuie alors sur une combinaison de stratégies structurelles (ouvrages de rétention, aménagements hydrauliques) et non structurelles (gestion du territoire, solutions fondées sur la nature, systèmes d'alerte). L'approche moderne privilégie une vision systémique et territoriale, intégrant les interactions entre climat, sols, hydrologie, infrastructures et usages humains, afin de construire des politiques de résilience adaptées aux spécificités locales.

La méthodologie mise en place dans le cadre de ce travail s'articulera autour des points suivants :
Caractérisation hydrométéorologique du territoire au travers d'un analyse des séries pluviométriques, des événements extrêmes et des projections climatiques régionales. Une cartographie des types d'inondation dominants (ruissellement pluvial, débordement de cours d'eau, remontées de nappes, submersion marine sur le littoral) permettra de spatialiser ces événements.
Acquisition et structuration des données via une intégration des données topographiques (MNT haute résolution), pédologiques, hydrogéologiques et d'occupation du sol.
Modélisation hydrologique et hydraulique grâce au choix d'un modèle adapté aux dynamiques régionales. Un calage et une validation sur événements passés permettra une optimisation de ce processus. Un couplage éventuel avec un modèle hydraulique 1D/2D sera également mis en oeuvre afin de simuler la propagation des crues dans les vallées et les zones urbaines.
Analyse de scénarios et évaluation des risques au moyen de la simulation de scénarios climatiques futurs, d'évolution de l'occupation du sol et de dysfonctionnements d'infrastructures hydrauliques.

Un tel sujet s'adresse à toute personne titulaire d'un Master, ou équivalent, en hydrogéologie/hydrologie ou géosciences environnementales et possédant une bonne connaissance des logiciels de modélisation numérique en hydrologie.