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De l’opportunité de doter les Pyrénées d’un système d’alerte sismique précoce

De l’opportunité de doter les Pyrénées d’un système d’alerte sismique précoce. Samuel AUCLAIR 1 , Xavier GOULA 2 , Jose-Antonio JARA 3 , Yolanda COLOM 2 , Anne LEMOINE 1 , Bastien COLAS 1. 1 . BRGM, 2. Institut Geològic de Catalunya (IGC), 3. GEOCAT - Gestió de Projectes . S.A.

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De l’opportunité de doter les Pyrénées d’un système d’alerte sismique précoce

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Presentation Transcript

  1. De l’opportunité de doter les Pyrénées d’un système d’alerte sismique précoce Samuel AUCLAIR1, Xavier GOULA2, Jose-Antonio JARA3, Yolanda COLOM2, Anne LEMOINE1, Bastien COLAS1 1. BRGM, 2. Institut Geològic de Catalunya (IGC), 3. GEOCAT - Gestió de Projectes. S.A. Contact : s.auclair@brgm.fr

  2. Outils d’aide à la gestion de crise Alerte sismique précoce Contexte et principes des Systèmes d’Alerte Précoce (modifié d’après M. Böse, 2006)

  3. Alerte sismique précoce Principe général • Principe général • Analyse des premières secondes des ondes P enregistrées par les stations sismologiques en champ proche pour localisation du séisme et estimation de sa magnitude • Evaluation du pouvoir destructeur du séisme et émission de l’alerte : il est possible d’informer en quelques secondes des zones non encore atteintes par les ondes S, avec un délai d’autant plus grand que la distance épicentrale est importante • Utilisation de l’alerte • Mesures de sauvegardes (le plus souvent automatisées) : coupures de systèmes dangereux et de systèmes critiques, arrêt de l’alimentation de trains, fermeture de réseaux énergétiques, etc.

  4. Alerte sismique précoce Faisabilité dans les Pyrénées • Alerte sismique précoce : étude de faisabilité • Techniquement faisable? • Méthodologie d’estimation en temps-réel de la magnitude adaptée aux Pyrénées? • Réseau existant adapté? • Réseau existant suffisant? • Outil potentiellement utile? • Analyse des performances théoriques • Enquête auprès d’utilisateurs potentiels

  5. Alerte sismique précoce Evaluation rapide de la magnitude • Corrélation des proxy considérés avec la magnitude

  6. Alerte sismique précoce Réseau SISPyr • Pyrénées couvertes par plusieurs réseaux de surveillance sismique gérés par : • Le Laboratoire de Détection Géophysique du CEA (CEA/LDG) • L’Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) • Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) • Les services géologiques espagnol et catalan (respectivement IGN et IGC) • Environ 80 stations sismologiques pyrénéennes (ACC/SP/BB) • Stations « temps-réel » en nb. limité avec couverture hétérogène • Améliorations via le projet SISPyr • Définition de procédures de partage des données en temps-réel • Améliorer la couverture de la chaine: déploiement de 15 nouvelles stations prévu dans le cadre du projet + passage de stations vers transmission des données en temps-réel

  7. Alerte sismique précoce Réseau SISPyr • Réseau temps-réel SISPyr • Seule une partie des stations associées au projet SISPyr pourrait aujourd’hui servir de base à un EWS → 3 critères d’exclusion : • station située en dehors de la zone du projet et relativement éloignée • station située en zone urbanisée (risque important de fort niveau de bruit) • station ne disposant pas d’une transmission en temps-réel des données. • → 29 stations restantes = « réseau temps-réel SISPyr »

  8. Alerte sismique précoce Séisme de Bigorre du 1er avril 2010 • Séisme du 1er avril 2010 • MlLDG= 4.3 • Localisé à  10 km à l’Est de Bagnères-de-Bigorre • 11 stations à moins de 50 km • Test d’évaluation de la magnitude à partir de l’onde P OMP (2010)

  9. Alerte sismique précoce Performances théoriques • Evaluation préliminaire des délais d’alerte • Le temps nécessaire à l’émission d’1 alerte précoce se décompose en 3 composantes : • Acquisition des données → (hypothèse : EWS basé sur analyse de 2s de l’onde P au niveau d’un minimum de 2 stations) • Transmission des données (i.e. temps de latence des stations visées) • Analyse des données → (hypothèse : analyse réalisée en 1s) • « Zone d’ombre » = zone au sein de laquelle aucune alerte précoce n’est disponible (i.e. ondes S arrivent avant l’alerte) • Rayon de la zone d’ombre = distance parcourue par l’onde S lors de l’émission de l’alerte → (hypothèse : tps transmission alerte  0)

  10. Alerte sismique précoce Performances théoriques Zone d’ombre 3 stations • Scénarios d’alerte précoce • Séisme 1428 (Catalogne) : M=6.2, z=10 km Zone d’ombre 2 stations Intensité = VI Délais ~ 19 s Délais ~ 20 s Délais ~ 24 s Délais ~ 21 s Zone d’ombre 4 stations Zone d’ombre 1 station

  11. Alerte sismique précoce Performances théoriques • Scénarios d’alerte précoce • Séisme 1660 (Bigorre) : M=5.8, z=10 km Intensité = VI Délais ~ 4 s Délais ~ 11 s Délais ~ 15 s Zone d’ombre 1 station Zone d’ombre 3/4 stations Zone d’ombre 2 stations

  12. Alerte sismique précoce Performances théoriques • Scénarios d’alerte précoce • Séisme 1923 (Val d’Aran) : M=5.5, z=5 km Intensité = VI Délais =0 s Zone d’ombre 1 station Zone d’ombre 2 stations Zone d’ombre 3/4 stations

  13. Alerte sismique précoce Performances théoriques

  14. Alerte sismique précoce Enquête potentiels utilisateurs • Principale question en suspend concernant la faisabilité d’un EWS pyrénéen concerne la question des utilisateurs : • Un EWS pyrénéen répondrait-il à un besoin existant? • Réalisation d’une enquête auprès d’utilisateurs potentiels • Objectif : évaluer la perception d’utilisateurs potentiels d’un outil EWS • Qui : industriels français (public rompu à la gestion de crise et à la prise de mesures préventives automatiques) • Comment : • Constitution panel industriels avec l’aide des DREAL • Interviews téléphoniques + questionnaire en ligne

  15. Alerte sismique précoce Enquête potentiels utilisateurs Pour minimiser quel(s) type(s) de conséquence(s) • Résultats préliminaires enquête Fausses alertes Utilité d’une alerte précoce Perception de l’aléa sismique régional Secteur d’activité • Public sensibilisé au risque sismique • Perception notable de l’exposition des installations au risque sismique Temps minimal pour mise en œuvre de mesures automatiques de sauvegarde • Alerte précoce utile même pour dommages faibles à modérés Alertes manquées Le cas échéant, à partir de quel niveau de dommages attendus • Possibilité de réduire le risque de suraccidents • Temps nécessaires pour mesures automatiques > 20s • Forte exigence de fiabilité du système

  16. Alerte sismique précoce Conclusion faisabilité • Contexte pyrénéen permet de poser la question de la faisabilité d’un EWS • Séismes de forte magnitude  M6.5 possibles • Amélioration - via le projet SISPyr - de la surveillance sismique à l’échelle des Pyrénées avec notamment le partage en temps-réel des données • Faisabilité d’un EWS pyrénéen • Réseau temps-réel SISPyr peut servir de base à un EWS • Sécurisation des liaisons de communications souhaitable (redondance) • Amélioration de la couverture des stations temps-réel (couverture hétérogène) • Alerte précoce pertinente dans les Pyrénées pour séismes M>5.5, mais le contexte de sismicité modérée présente des barrières • Utilité de l’alerte précoce • Accueil favorable et enthousiaste des industriels pyrénéens du principe d’EWS • EWS utile si alerte véritablement précoce et fiable

  17. Merci pour votre attention...

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