Estimation des niveaux marins extrêmes en utilisant de l'information régionale et historique
Laurie SAINT CRIQ a soutenu sa thèse le 05 décembre 2022
Resumé
L'estimation des niveaux marins de l'aléa naturel submersion marine à prendre en comptepour la protection des centrales nucléaires constitue un enjeu de sûreté important pour l'IRSN. Pour estimer les niveaux marins de période de retour élevée, une analyse statistique locale peut être menée. Cependant, la faible qualité des données, due notamment à de courtes durées d'observation, a pour conséquence de fortes incertitudes d'estimation. L'information additionnelle, régionale et/ou historique, est utilisée en réponse à cette problématique. L'information régionale consiste à valoriser des données disponibles à des site proches du site de référence, et l'information historique consiste à valoriser des évènements observés avant le début des enregistrements au site de référence. Si l'exploitation de l'information additionnelle renforce les ajustement statistiques, elle pose aussi des difficultés méthodologiques. Les niveaux marins extrêmes sont généralement estimés en ajustant une distribution statistique sur les surcotes de pleine mer météorologiques stochastiques, puis en faisant une convolution avec la distribution empirique des marées hautes astronomiques prédictibles.
Les observations historiques sont des niveaux marins majeurs extraits des archives dont on peut estimer les surcotes de pleine mer associées, mais on ne peut pas garantir l'exhaustivité de ces dernières. En effet, si une surcote de pleine mer extrême coïncide avec une marée haute d'intensité faible ou modérée, alors elle n'engendre pas systématiquement un niveau marin extrême ayant laissé une trace dans les archives. La problématique liée à l'information historique est donc sa possible non exhaustivité qui peut conduire à des estimations biaisées. L'information régionale se décompose généralement en deux étapes, la formation de régions homogènes et l'estimation régionale.
Les problématiques qui en découlent sont donc de choisir une méthode pertinente pour former les régions et une méthode pertinente pour l'estimation régionale, et de prendre en compte les possibles dépendances entre les sites d'une région. Des études ont déjà tenté de répondre aux problématiques associées à l'information régionale et historique, mais peuvent encore être améliorées. De plus, la combinaison de l'information régionale et historique n'a été que très peu traitée jusqu'à présent. La thèse vise donc à développer des méthodes afin de prendre en compte proprement de l'information régionale et/ou historique pour l'estimation des niveaux marins extrêmes. Les approches proposées sont illustrées sur les données de marégraphes européens localisés sur le littoral de l'océan Atlantique, de la Manche et de la Mer du Nord.