ESPER

Dans le cadre de plans de gestion et de plans de conception des travaux, les durées pour que les mesures de gestion envisagées permettent d’atteindre les critères qui auront été fixés (ex : réduction globale de la masse de polluant dans la zone source, concentration « acceptable » sur un ouvrage cible…) nécessitent d’être évaluées. Ces évaluations sont porteuses d’enjeux pour les arbitrages et choix entre les différentes alternatives de mesures de gestion : évaluation de la faisabilité d’une gestion par Atténuation Naturelle Contrôlée (ANC), estimation des coûts financiers récurrents liés aux méthodes de confinement voire à l’ANC, appréciation du gain induit par une dépollution de la zone source (excavation ou traitement in situ par exemple). 

Ces évaluations passent généralement par la création de modèle permettant de prédire l’évolution temporelle d’une source, modèle généralement empreint de fortes incertitudes.

Le projet vise à développer une méthodologie et un outil de calcul interfacé (sous forme d’un « Workflow ») permettant de systématiser l’étude de sensibilité et la quantification des incertitudes des modèles de prédiction du comportement d’une source selon différentes approches de modélisation (étude de sensibilité d’un modèle déterministe ou distribution d’un modèle probabiliste). Plus généralement, ce projet a pour objectif de sécuriser la prédiction de la « durée de vie des sources », critère qui conditionne le choix de la technique de dépollution, les coûts et les risques associés.

Une « méthode ESPER », a été mise au point afin de quantifier les incertitudes des modèles de prédiction de l’évolution des sources de pollution. Elle est qualifiée d’indirecte car elle consiste à faire le calcul de propagation d’incertitudes par le biais d’un « métamodèle », expression analytique décrivant l’ensemble des réponses possibles du modèle physique. L’application de cette méthode sur un site de démonstration a montré des résultats encourageants. Par exemple, elle permet d’estimer que, compte tenu de l’incertitude sur la perméabilité de l’aquifère, la durée de vie d’une des sources du site après traitement est comprise entre 2 et 6 ans avec 90% de probabilité alors que les tests de sensibilité simples (simulations aux bornes) conduisent à l’estimer entre 1 et 9 ans.

Application et valorisation :

La « méthode ESPER » est décrite dans un guide méthodologique (Projet ESPER – synthèse opérationnelle, Rapport ADEME Collection expertises, 2019). Elle a été par ailleurs traduite dans un logiciel interfacé qui permet de guider l’ingénieur dans sa démarche d’évaluation de la durée d’une source de pollution et de son impact en prenant en compte les incertitudes inhérentes à ce type d’évaluation. Le logiciel et son guide utilisateur sont mis à disposition (« ESPER Software version 1.0 – User’s guide », Rapport ADEME collection expertises, 2019).

Les résultats du projet ont été présentés dans différents congrès (ECOMAS (2017), RNR ADEME (2019) IAMG (2023)) et sont à l’origine d’une publication internationale (Ababou et al, 2023, Springer Nature book Press).

Compte tenu des limites associées à la méthode ESPER (complexité des modèles physiques à construire, analyse de sensibilité nécessitant de nombreuses simulations, ...), un projet de recherche compagnon, nommé QUASPER, est en cours de réalisation afin de pallier les limites identifiées dans la cadre du projet.

GINGER BURGEAP (coordinateur), IMFT et Nicolas Tribouillard Consultant

Début et fin de projet : Juin 2015 à Juin 2018