SYSTEMES D ALERTE SISMIQUE Fusce vitae purus sed lectus egestas dignissim. Morbi in pede a justo posuere ornare. Préparons nous d autres séismes arrivent! Page 5 Mots Clés : Alerte Spécifique : Système d alerte indépendant pour un site ponctuel (ex : un immeuble) ; Alerte Régional : Système d alerte relié à plusieurs stations pour une zone étendue. ; Délai d alerte : Temps qui sépare la diffusion de l alerte et l arrivée des ondes destructrice ; Temps d alerte : L instant à partir duquel l alerte est diffusée et disponible ; EWS : Early Warning System (Système d alerte précoce) ; TEL : (509) 3 919-5585 / (509) 3 632-2641 HAITI (607) 759-5139 USA Zone d ombre: Zone situé à proximité de l épicentre et pour laquelle le temps d alerte est supérieur au temps mis par les ondes sismiques destructrices pour arriver. EMAIL : ITRADE@ITRADEINT.COM WWW.ITRADEINT.COM
La Solution Technologique! Trade International Trade Ltd. est une compagnie chinoise basée à Hong Kong. Elle a pour but d introduire dans les pays du tiers monde les innovations technologiques capables de résoudre ou d empêcher certains problèmes dans ces sociétés. Dans le cadre du Plan Séisme, la I. Trade International Trade Ltd. en partenariat avec l Institut Chinois de Protection des Vies souhaite engager une réflexion sur l introduction d un système d alerte sismique précoce en Haïti en tant qu outil de réduction de l impact des séismes sur l ile et dans le pays. La I. Trade International Trade Ltd. et l Institut Chinoise de Protection des Vies ont contacté les experts scientifiques dans le domaine au Japon et en Chine où de tels systèmes sont opérationnels. Ainsi, faute de prédiction possible des séismes à ce jour, le principe d alerte sismique précoce offre une alternative intéressante, permettant de limiter l exposition des enjeux à l alea sismique. Au niveau du public, et moyennant une information et des formations adaptées, l alerte précoce peut être un outil utile permettant d adopter des mesures protectrices capables de réduire significativement les pertes en vies humaines. Au niveau organisationnel, des mesures automatiques de mise en sécurité peuvent également être instaurées, permettant de limiter les dégâts lors de l arrivée des mouvements forts, ainsi que les suraccidents. Avant d installer un système d alerte sismique régional qui couvrirait tout le pays, la I.Trade International Trade Ltd. introduit d abord des systèmes d alerte spécifique à détection d ondes P. Ces systèmes appelés «DX» sont conçus pour alerter les occupants d un site ponctuel (ex : un immeuble) plusieurs dizaines de secondes avant la grande secousse en détectant l onde P. L onde P est la première onde lors d un tremblement de terre. Elle est inoffensive et parfois imperceptible par l homme. Les ondes P sont suivies des ondes S qui s accompagnent de secousses. Onde P «porteuse d informations» ; Onde S «porteuse d énergie». La réduction du risque sismique passe en premier lieu par des mesures de reconstruction et de mise aux normes des bâtiments. Compte-tenu du coût économique, de la réalité Haïtienne, et du temps de mise en œuvre qu elles nécessitent, ces mesures ne sont cependant pas suffisantes. Il est donc nécessaire d envisager d autres approches permettant de réduire l impact des séismes dans le pays. Une approche importante est une mise en place d une phase Co-Sismique par l installation de systèmes d alerte sismique précoce ce que prône la I.Trade International Trade Ltd. 2
Un séisme, ou tremblement de terre, résulte de la libération brusque d'énergie accumulée par les contraintes exercées sur les roches. Le résultat de la rupture des roches en surface s'appelle une Faille. Le lieu de la rupture des roches en profondeurs se nomme le Foyer ou Hypocentre. Les tremblements de terre de forte intensité sont particuliers aux villes bâties au-dessus des lignes de faille de la croute terrestre. Les exemples récents incluent le séisme de Wenchuan en Chine, celui du Japon en 2011 et celui qu a connu Haïti en 2010. Dans les trois cas, les pertes en vies humaines furent énormes. Dans le but de sauver des vies lors d éventuels prochains désastres, des techniciens et séismologues ont déployé des efforts afin de concevoir des systèmes d alertes capables d émettre un avertissement avant l arrivée de la puissance destructrice du séisme. EN HAÏTI NE SIGNIFIENT NULLEMENT QUE L ACTIVITE SISMIQUE A CESSE! LES PERIODES AU COURS DESQUELLES ON N ENREGISTRE PAS DE SECOUSSES ATTENTION! 3
Au moment d un séisme, deux grandes catégories d'ondes peuvent être générées. Les ondes P ou ondes de compression: Plus rapides, elles arrivent les premières et sont inoffensives, souvent Imperceptibles. Les ondes P sont les plus rapides (6 km/s près de la surface). Ce sont les ondes enregistrées en premier sur un sismogramme. Les ondes S ou ondes de cisaillement: Les vibrations s'effectuent perpendiculairement au sens de propagation de l'onde, comme sur une corde de guitare. Plus lentes que les ondes P, elles apparaissent en second lieu sur les sismogrammes. Elles sont destructrices. Il existe deux types de systèmes d alerte précoce : Spécifique et Régional (Détaillés plus loin) Il existe deux types de détecteurs pour un EWS : Détecteurs à onde P ; Détecteur à onde S Le principe du système d alerte précoce sismique consiste, lorsque qu un séisme vient juste de survenir, à fournir une alerte dès les premières secondes de manière à pouvoir mettre en oeuvre des procédures permettant de minimiser les dommages. Ce système, basé sur l analyse automatique en temps réel des enregistrements des mouvements sismiques, s inscrit donc dans la démarche générale de réduction du risque sismique, comme étant le seul outil «co-sismique» (Figure 1). Il doit être distingué du système de réponse rapide (Rapid Response System - RSS) qui fournit une estimation des manifestations du séisme quelques minutes après les secousses. La base physique du principe de système d alerte sismique précoce est simple : les forts mouvements du sol sont dûs aux ondes de cisaillement (ondes S) et aux ondes de surface qui les suivent, lesquelles ondes sismiques se propagent moins vite que les ondes électromagnétiques utilisées pour la transmission de l alerte. Le délai d alerte est alors défini comme le temps qui sépare la diffusion de l alerte («temps d alerte») de l arrivée des ondes S en détectant l onde P qui sont les premières ondes plus rapides. Il existe deux principaux types de systèmes d alerte précoce (EWS : Early Warning System), que sont les systèmes d alerte «régionaux» et «spécifiques» L approche «régionale», elle peut dans certains cas utiliser les méthodes traditionnelles pour localiser le séisme, déterminer sa magnitude et estimer les mouvements du sol et permet de fournir une alerte pour une zone étendue. Quant à l approche «spécifique», elle est réservée aux sites ponctuels (installations à forts enjeux), ne procède qu à l analyse des premières secondes du signal pour prédire les mouvements du sol à venir. 4
Figure 1 : Contexte et principes des Systèmes d Alerte Précoce (modifié d après M.Böse, 2006). - un paramètre de période t: ce paramètre de période, issu de l intégration du spectre pendant quelques secondes, est relié à la magnitude du séisme ; l accélération maximum du sol pendant les 3 premières secondes après l arrivée des ondes P. Figure 2 : : Schéma simplifié du principe d un EWS ponctuel (d après Kanamori, 2005). 5
Le principe de système d alerte précoce sismique est aujourd hui adopté comme étant un outil efficace pour réduire le risque sismique. Ainsi, des EWS sont aujourd hui opérationnels, en cours de construction ou en projet dans de nombreuses régions du globe : Mexique, Roumanie, Californie, Japon, Taïwan, Turquie, Grèce, Italie, Lituanie. (Figure 3) Nous dressons ici une liste des principaux exemples existants. Figure 3 : Carte globale d aléa sismique figurant les régions dotées de systèmes d alerte sismique précoce (bleu), et celles en ayant en développement (vert). 6
Les systèmes d alerte DX, sont du type «Spécifique» à détection d onde P. Les systèmes DX permet de régler l intensité pour laquelle on désire être alerté. De plus, grâce à une liaison en réseau des détecteurs ils empêchent de fausses alertes qui pourraient paniquer et provoquer des accidents. Ils sont aussi munis d une batterie rechargeable capable de tenir un jour ou plus et peuvent aussi être connectés à des panneaux solaires pour les zones qui n ont pas accès à l électricité. Les systèmes DX sont réservés aux sites ponctuels (résidences, centres commerciaux, hôpitaux, écoles et banques ect.). Et grâce à une sonnerie alarme elles sont capables d alerter plusieurs dizaines de secondes avant l arrivée de la grande secousse (Onde S, porteuse d énergie). Le délai d alerte dépendra donc de la distance de l épicentre et du type de sol. DX-6Y2 Il y a trois types de systèmes DX, qui sont : DX-6Y2 fait pour les résidences et immeubles moyens. Ils comprennent deux (ou plus) détecteurs qui sont reliés en réseau. Munis d un écran LCD ils permettent de régler facilement le son d alerte et l intensité. Les deux détecteurs peuvent être reliés entre eux sur un rayon de 100 mètres s il n y a pas d obstacle. Avec un Haut-parleur intégré et un son de 120 Db (ou plus) ils alertent rapidement tous ceux qui se trouvent dans l immeuble. DX-6Y2 DX-6 semblables aux DX-6Y2 à la seule différence ils n ont pas d écrans LCD. De ce fait le réglage et la programmation doit ce faire par une télécommande indépendante du système. DX- 100 comprend trois (ou plus) détecteurs reliés entre eux en réseau et peuvent être liés entre eux sur un rayon de 300 mètres s il n y a pas d obstacles. Ils ont la capacité de couper l électricité, le gaz, faire appelle aux urgences en donnant l adresse exacte lors d un séisme et arrêter les ascenseurs et les mettre en position de sécurité. Ils peuvent être mis en connexion à 200 haut-parleurs Wireless. Ils ont aussi l option d alerter par téléphones portables. (Toutefois cette méthode demande un réseau téléphonique non saturé que l alerte ne soit pas retardé) DX-6 DX-100 7
Quand un tremblement de terre est détecté, le système DX-100 active un autre système de radiodiffusion en alertant par des voix enregistrées dans ce dernier. L avantage de ce système est : Economique : Le fait de lier les détecteurs à un système de radiodiffusion existant réduit considérablement le cout. Note : Ce type de système nécessite une alimentation continue en électricité pour le fonctionnement des appareils de radiodiffusions. Quand un tremblement de terre est détecté, le système DX-100 active des haut-parleurs installés dans les couloires ou salles. L avantage de ce système est : Prix abordable. Et grâce aux batteries rechargeables le système continue de fonctionner dans le cas d une coupure d électricité. Note : Différents types d alertes peuvent être choisis (Ex. Voix, Sirènes) Semblable au Publique II à la seule différence que le système est relié à un ordinateur qui montre les intensités en temps réel et alerte les administrateurs et les occupants de l immeuble par sms s il y a une défectuosité, une alerte ou un message important. Note : Différents types d alertes peuvent être choisis (Ex. Voix, Sirènes) et SMS. 8
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LES SYSTEMES DX PERMENTENT DE REGLER L INTENSITE POUR LAQUELLE ON DESIRE ETRE ALERTE ET NON LA MAGNITUDE! La magnitude traduit l énergie libérée par le séisme sous forme d ondes sismiques. Elle est relative à la taille de la source sismique et ne varie pas quand on s éloigne de l épicentre. Celle-ci se libère au moment ou le seuil de rupture mécanique des roches est atteint en faisant rejouer les failles. L énergie libérée est mesurée sur l échelle de Richter graduée. La magnitude représente l énergie libérée par une source sismique sous forme d onde pendant un séisme, elle est estimée à partir de l enregistrement du mouvement du sol pendant un séisme par des sismomètres. C est une valeur caractéristique de la "puissance" d un séisme. La "magnitude de Richter" mesure la magnitude des séismes. Elle n a, par définition, aucune limite théorique (ni inférieure ni supérieure). Se fondant sur des critères physiques (taille maximale d une secousse tellurique et énergie rayonnée correspondante), on estime néanmoins qu une valeur limite doit exister : la magnitude des plus violents séismes connus à ce jour ne dépasse pas 9,5. A partir d une magnitude 5,5 un séisme dont le foyer est peu profond peut causer des dégâts notables aux constructions. LAQUELLE ON DESIRE ETRE ALERTE ET NON LA MAGNITUDE LES SYSTEMES DX PERMENTENT DE REGLER L INTENSITE POUR ATTENTION! 10
L intensité mesure les effets et dommages du séisme en un lieu donné. A l inverse de la magnitude qui se calcule, l intensité d un séisme ne peut donner lieu qu à une estimation. L intensité n est donc pas, contrairement à la magnitude, fonction uniquement du séisme, mais également des caractéristiques du lieu de l observation (bâtiments plus ou moins fragiles par exemple). En effet, les conditions topographiques ou géologiques locales (particulièrement des terrains mous reposant sur des roches plus dures) peuvent créer des effets de site qui amplifient l intensité d un séisme. Sans effet de site, l intensité d un séisme est d habitude maximale à l épicentre et décroît avec la distance. Les dommages observés en surface sur les vies humaines et les infrastructures sont mesurés sur l Echelle macroscopique Européenne EMS-98. Cette échelle d intensité EMS-98 comporte douze degrés. Elle permet d évaluer les effets de séismes tels que les dégâts. Le degré I correspond à une secousse seulement détectée par les instruments, les dégâts matériels ne sont importants (destructions de bâtiments) qu à partir de VIII, et XII caractérise un changement de paysage. C est actuellement l échelle de référence en Europe (European Macroseismic Scale 1998) LAQUELLE ON DESIRE ETRE ALERTE ET NON LA MAGNITUDE LES SYSTEMES DX PERMENTENT DE REGLER L INTENSITE POUR ATTENTION! 11
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Evaluation des bâtiments par des ingénieurs ; Séminaires de formation (Comprendre les séismes afin de mieux se protéger) ; Préparation d évacuation Installation de Panneaux de sorties d urgence (Exit signs / Panneaux de sorties) ; Plan de préparation et équipements après désastres ; 14
Nous serons prêt! Les alarmes de type DX représenté et vendu par la I.Trade International Trade Ltd. en Haïti, ont été conçus par l institut Chinoise de Protection Des Vies après le tremblement de terre de Wenchuan de 2008. Ils appartiennent à l approche d alerte spécifique. Les alarmes de type DX font usage de 4 technologies de pointes patentées. Ils sont capables d émettre des avertissements fiables et ont déjà fait leur preuve en Chine, ils sont aussi conçus pour éviter les fausses alertes. Les détecteurs DX ont aussi prouvé leur fiabilité en Haïti plusieurs fois par exemple à Jacmel et à Port-au-Prince. La première fois où ces détecteurs ont pu avertir l arrivée d une faible secousse fut à la radio Jacmel inter située à Jacmel quelques secondes avant la réplique du 20 septembre 2010 de magnitude 4.4. Il faut préciser qu au moment de l alerte sonore émise par le détecteur de la radio Jacmel inter, le personnel a eu le reflexe de quitter les lieux avant l arrivée de la faible secousse. Ces déclenchements d alarmes auraient pu théoriquement sauver des vies humaines dans l hypothèse d un séisme majeur. Haïti se trouve au dessus d une zone de failles à haut risque. Pour sauver le plus de vies possible dans l éventualité d un second séisme, il serait urgent de déployer un système d alerte régional pour les villes de Port-au-Prince et du Cap. En attendant que la I.Trade International Trade Ltd. installe un système d alerte Régional Nous introduisons d abord les systèmes d alerte spécifique à détection d ondes P. Grâce à la flexibilité offerte par les dispositifs d alarmes au séisme, les citoyens, au lieu d attendre l intervention de l état, peuvent se préparer de manière individuelle en cas de séisme. Il serait donc sage de la part des Haïtiens d anticiper ce malheur en s informant aussi par l acquisition de kits de survie, de réserves alimentaires ainsi de détecteurs d ondes sismiques pour protéger leur vie et celle de leurs proches. 15
La Solution Technologique! 1102-1103 11-F/ KOWLOON BLDG 555 NATHAN RD. HONG KONG TEL : (509) 3 632 2641 / (509) 3 919 5585 HAITI (607) 759 5139 USA Email : itrade@itradeint.com Web : www.itradeint.com