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

Réunion Zone de Défense et de Sécurité SO / Toulouse: 4 décembre 2012

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 : [email protected]

mailto:[email protected]

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Outils d’aide à la gestion de criseAlerte sismique précoce

Contexte et principes des Systèmes d’Alerte Précoce (modifié d’après M. Böse, 2006)

Alerte sismique précocePrincipe 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.

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> 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

Alerte sismique précoceFaisabilité dans les Pyrénées


> Corrélation des proxy considérés avec la magnitude

Alerte sismique précoceEvaluation rapide de la magnitude


> 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

Alerte sismique précoceRéseau SISPyr


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> 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 :

1. station située en dehors de la zone du projet et relativement éloignée2. station située en zone urbanisée (risque important de fort niveau de bruit)3. station ne disposant pas d’une transmission en temps-réel des données.

→ 29 stations restantes = « réseau temps-réel SISPyr »

Alerte sismique précoceRéseau SISPyr

> 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

Alerte sismique précoceSéisme de Bigorre du 1er avril 2010

OM

P (2

010)


> Evaluation préliminaire des délais d’alerte

• Le temps nécessaire à l’émission d’1 alerte précoce se décompose en 3 composantes :

1. Acquisition des données → (hypothèse : EWS basé sur analyse de 2s de l’onde P au niveau d’un minimum de 2 stations)

2. Transmission des données (i.e. temps de latence des stations visées)

3. 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)

Alerte sismique précocePerformances théoriques


> Scénarios d’alerte précoce• Séisme 1428 (Catalogne) : M=6.2, z=10 km

Intensité = VI

Zone d’ombre 4 stationsZone d’ombre 3 stationsZone d’ombre 2 stationsZone d’ombre 1 station

Délais ~ 24 sDélais ~ 21 sDélais ~ 20 sDélais ~ 19 s



> Scénarios d’alerte précoce• Séisme 1660 (Bigorre) : M=5.8, z=10 km

Intensité = VI

Zone d’ombre 3/4 stationsZone d’ombre 2 stationsZone d’ombre 1 station

Délais ~ 15 sDélais ~ 11 sDélais ~ 4 s



Intensité = VI

Zone d’ombre 2 stationsZone d’ombre 3/4 stations

> Scénarios d’alerte précoce• Séisme 1923 (Val d’Aran) : M=5.5, z=5 km

Zone d’ombre 1 station

Délais =0 s





> 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

Alerte sismique précoceEnquête potentiels utilisateurs

Système d'alerte

Utilisateurs

Réduction des

dommages

Système d'alerte

Utilisateurs

Réduction des

dommages

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?


Alerte sismique précoceEnquête potentiels utilisateurs

> Résultats préliminaires enquête

• Public sensibilisé au risque sismique

• Perception notable de l’exposition des installations au risque sismique

• Alerte précoce utile même pour dommages faibles à modérés

• Forte exigence de fiabilité du système

Perception de l’aléa sismique régional

Secteur d’activitéUtilité d’une alerte précoce

Le cas échéant, à partir de quel niveau de dommages attendus

Pour minimiser quel(s) type(s) de conséquence(s)

Temps minimal pour mise en œuvre de mesures

automatiques de sauvegarde

Fausses alertes

Alertes manquées- Possibilité de réduire le risque

de suraccidents

- Temps nécessaires pour mesures automatiques > 20s


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Alerte sismique précoceConclusion 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


Merci pour votre attention...

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