Vulnérabilité et risque tsunami dans le contexte de la côte méditerranéenne française

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1 Vulnérabilité et risque tsunami dans le contexte de la côte méditerranéenne française BRGM Direction de Risques et Prévention D. Monfort Journée CFGI 8 février 2014 Risques littoral et tsunamis

2 La vulnérabilité face aux tsunamis > Grand boom de travaux scientifiques sur le thème vulnérabilité face aux tsunamis suite à l évènement de l océan Indien en 2004 > Travaux très orientés sécurité des personnes et des bâtiments > Approche très proche à celle du risque sismique Risque = aléa * vulnérabilité de l enjeu

3 Exemple Sri-Lanka: échelle de dommages D1 D2 > Typologie des bâtiments (SW Sri Lanka) L: constructions légères (bois, tôle...) ; B1 : briques légères ; B2: 2 rangs de briques ; CB1 : blocs de béton, de mauvaise qualité ; CB2 : blocs de béton, bonne qualité avec des poteaux en béton ; C: en béton armé ; LB: traditionnelle en maçonnerie en pierre. > Dommages à l'échelle 5 classes (D4 à D0): D0 : dommages superficiels, aucun dommage structurel. D1 : fissuration, destruction des fenêtres et portes, habitables et réparables ; D2 : effondrement des murs sans dommages à l'intégrité du bâtiment, modérée à récurer des fondations, non habitables mais restaurable ; D3 : destruction de plusieurs murs porteurs, importants à récurer des fondations, restauration impossible ; D4 : destruction totale du bâtiment ; D3 D4

4 damage state probability (%) damage state probability (%) Exemples de fonction de vulnérabilité pour des bâtiments du Sri Lanka 100 Vulnerability functions (L) D4 D4+D3 D4+D3+D Chaque type de bâtiment est associée à une fonction de dommages pour l aléa tsunami, basée sur des observations. Cette fonction de dommages est une courbe donnant la probabilité de subir un état de dommage (à partir de D4 à D1) en fonction de la hauteur d'inondation au pied du bâtiment highest submerged height (m) Vulnerability functions (CB2, LB, C) D4 D4+D3 D4+D3+D highest submerged height (m)

5 Cartographie risque tsunami en Sri Lanka Croisement modélisation aléa + vulnérabilité du bâti courant à l aide de l outil BRGM (Armageddom) Inundation height (from models) 1 Quantification of the agression for each building 3 Statistical attribution of building typology to each building 2 Damages for each building 4

6 Construction para-tsunami > Dans les pays les plus exposés, des codes constructifs se développent avec la même philosophie que des règles parasismiques > Déterminer les forces hydro statiques et hydrodynamiques pour dimensionner des ouvrages et/ou des bâtiments > EUA: règles ASCE 7 (en cours d élaboration) Extrait de Chock 2012

7 Et sur la côte Méditerranéenne française? Tsunamis historiques répertoriés dans le 06 dans la BD tsunamis.fr (Lambert et al. 2012)

8 > Le tsunami est un phénomène rare en Méditerranée Occidentale > Evènements marquants en Métropole Nice Inondation 1 quartier à Antibes (1 décès) Plusieurs ports de la baie des Anges sinistrés Boumerdès 2003 Ressenti dans quelque port en France. Dommages lourds pour des ports aux Baléares Autres historiques BD tsunamis.fr Observations/dégâts à niveau des ports, peu de retour d une inondation à terre > Modélisation aléa Simulations numériques de la propagation des tsunamis à terre cohérentes avec ces observations > Constat inquiétant Pendant l été ce sont des milliers des personnes tout le long de la côte

9 Tsunami Nice-aéroport 1979 Nice airport. In yellow, missing platform Hôtel Josse - Antibes Port de la Salis - Antibes

10 Projet Alerte Descendante - ALDES > Piloté par le ministère de l intérieur > Le principal enjeu est la population sur la plage ou en bord de mer > Quels types de plages avons-nous en Méditerranée Occidentale? Quelle occupation? > Simuler les effets sur les personnes, les ports et les bâtiments de plusieurs scenarii Séisme Mer Ligure Séisme Nord Algérie Glissements sédiments > 2 échelles de travail Indicateurs qualitatifs de l exposition au risque tsunami à niveau de toute la côte méditerranéenne française Sites pilote. Modélisation inondation & pertes potentielles Antibes, Bandol and Barcarès-Leucate

11 Cartographie des plages Nice. Image de C. Belleudy Identifier les secteurs en bord de mer avec un taux d occupation (fréqentation des plages) plus ou moins homogène Estimation d usagers par site

12 Densité d usagers d une plage > Estimation densité usagers en été (pers./m²) > Google earth > Travaux issus des observatoires du tourisme ou des géographes (Robert et al Nice)

13 Vulnérabilité de la population Objectif : à l échelle fine de travail, cartographier la possibilité de se déplacer ou pas pour une personne de taille moyenne Croisement modélisation fine de l aléa (hauteur d eau et vitesse), avec une densité de population sur la plage. personnes emportées & pertes potentielles Ratios de mortalité observés en Indonésie et Japon (Gusha-Sapir (2006), Nishikiori et al.) (2007) & Mimura et al. (2011)

14 Population impactée, séisme nord Algérie

15 Risque pour la population Hypothèse: simulation sans alerte Beaucoup de plages en Méditerranée sont surélevées (surtout Côte d Azur côte varoise) Aspect positif, en quelque mètre on atteint une côte topographique significative Points d accès limités, évacuation parfois difficile (surflux) Plage de Renecros Plage de Renecros

16 Les bâtiments Pour la population située à l intérieur des bâtiments, une typologie de bâtiment est définie, en fonction de la présence d un niveau supérieur (de sauvegarde) et des caractéristiques du RdC En général pour l aléa modélisé (H<3m au pied des immeubles), dommages à la structure légers selon les fonctions de vulnérabilité existantes. Principe: l évacuation verticale est possible Complexité non traitée : superposition des dommages d un séisme en champ proche + tsunami. Cas par exemple d un évènement type Mer Ligure 1887 à Nice

17 Example of Nice Type 1. Bâtiment à plusieurs niveaux. Le RdC est transparent (présence grandes ouvertures). 0 : sans impact 1 : bâtiment inondé, les occupants peuvent se mettre à l abris 1,5 : bâtiment d un seul niveau. Les occupants sont bloqués, ne peuvent pas se mettre à l abris 2 : bâtiment inondé. Les occupants du RdC sont attrapés et/ou emportés par le flot

18 Example of Nice Type 2. Bâtiment à plusieurs niveaux. Le RdC est protégé par des murs 0 : sans impact 1 : bâtiment inondé, les occupants peuvent se mettre à l abris 1,5 : bâtiment d un seul niveau. Les occupants sont bloqués, ne peuvent pas se mettre à l abris 2 : bâtiment inondé. Les occupants du RdC sont attrapés et/ou emportés par le flot

19 Example of Nice Type 3. Bâtiment sans étage complètement transparent 0 : sans impact 1 : bâtiment inondé, les occupants peuvent se mettre à l abris 1,5 : bâtiment d un seul niveau. Les occupants sont bloqués, ne peuvent pas se mettre à l abris 2 : bâtiment inondé. Les occupants du RdC sont attrapés et/ou emportés par le flot

20 Example of Nice Type 4. Bâtiment avec un seul niveau, protégé par des murs 0 : sans impact 1 : bâtiment inondé, les occupants peuvent se mettre à l abris 1,5 : bâtiment d un seul niveau. Les occupants sont bloqués, ne peuvent pas se mettre à l abris 2 : bâtiment inondé. Les occupants du RdC sont attrapés et/ou emportés par le flot

21 Exemple 1979 tsunami à Antibes Utilisation d un outil SIG (Brice) 68 impactés par l inondation, dont -25 avec un run-up sup à 0.75 m, -34 avec une vitesse de flux supérieure à 1.5 m/s 42 avec un niveau de sécurité 2 (impossibilité pour les occupants du RdC à s échapper) Dommages attendus pour les structures légères et les éléments de second œuvre (fenêtres, baies vitrés)

22 Le milieu bâti Exemple d une configuration typique de plage urbaine plate, avec inondation de la rue. La Salis, Antibes. Structures légères dans la plage. Vulnérables, même face à des h modérées Voitures, objets lourds mobiles. Bâtiment R+5 Protection par un muret. Possibilité d abri aux étages (Evacuation verticale). Muret séparation plage-route. Faible hauteur. Images GoogleStreet. Tâche inondation tsunami 1979 Pour observer des dommages structuraux sur des bâtiments en béton armé, H au pied des bâtiments > 3-4m > 23

23 Les ports > Exposition constante Un constat, occupation des ports proche du 100% toute l année Les premiers à sentir le phénomène En Méditerranée, pas de marée, faible marge des amarres Spécificité au cas par cas, les résonances des bassins Source de surendommagement pour le bâti et la population Zones de mouillage : zones vulnérables, transport à terre Antibes Nice Matin Minorque 2006

24 Typologie des plages

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26 Travaux sur l évacuation > Une suite logique à ce type de travaux ce sont les modélisations des flux d évacuation de personnes (travaux par exemple de Sahal 2010, Péroche 2014 en Martinique, projet DSS-EVAC en cours) Plan d évacuation tsunami à Trinité (Martinique), extrait de Péroche et al. (2014)

27 Résultats > Projet ALDES : ouverture d un outil opérationnel CENALT-CEA > Quelques communes du littoral intègrent le risque tsunami dans le PCS (Plan Communal de Sauvegarde) > Ce travail a permis d identifier A priori un faible impact du milieu bâti en Méditerranée Occidentale, cohérent avec les observations historiques. Les zones les plus exposées, celles de topographie basse, sont exposées aussi à la submersion marine d origine météo Risque très saisonnier, durant l été on estime que les plages sont très fréquentées entre un 8 et 12% du temps total d une année! Difficultés pour l évacuation : les temps d évacuation des berges sont très courts pour certaines sources (séismes Mer Ligure, glissements)

28 merci - Terrier M., Monfort D., Lambert J., Le Roy S., Pedreros R. and Sedan O. (2013) - Method for Evaluating Vulnerability to Tsunamis of low-to-medium intensity: Application to the French Côte d Azur - Science of Tsunami Hazard, Vol. 32 n 2, pp , May Poisson B., Oliveros C. and Pedreros R. (2011) - Is there a best source model of the Sumatra 2004 earthquake for simulating the consecutive tsunami? Geophys. J. Int. (2011) 185, Lambert J. and Terrier M. (2011) - Historical tsunami database for France and its overseas territories. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 11, , Poisson B. and Pedreros R. (2010) - Numerical modelling of historical landslide-generated tsunamis in the French Lesser Antilles. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 10, , Poisson B., Garcin M. and Pedreros R. (2009) - The 2004 December 26 Indian Ocean tsunami impact on Sri Lanka: cascade modelling from ocean to city scales. Geophys. J. Int. (2009) 177, Garcin M., Desprats J.F., Fontaine M., Pedreros R., Attanayake N., Fernando S., Siriwardana C.H.E.R., De Silva U. and Poisson B. (2007) - Integrated approach for coastal hazards and risks in Sri Lanka. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 8, , 2008.