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Principia modélise les impacts des tsunamis sur les installations sensibles

Publié le 13 mars 2018


L’expertise de Principia en modélisation numérique 3D a contribué à la mise au point d’outils de prédiction des conséquences d’un tsunami sur les côtes françaises et d’évaluation des risques sur les installations industrielles, et plus particulièrement nucléaires.

« En France, les 58 réacteurs des 19 cen-trales nucléaires produisent à eux seuls 75 % de l’énergie électrique. Ce pays est celui qui dépend le plus de l’énergie nucléaire en Europe ; il est donc potentiellement plus concerné par ce problème que tout autre dans cette zone [1] ». Avec le projet TANDEM [2], sélectionné dans le cadre du Programme d’investissements d’avenir « Recherche en matière de Sûreté Nucléaire et Radioprotection », il est question de tirer les leçons de la catastrophe de 2011, qui a eu des conséquences terribles sur le site nucléaire de Fukushima. Pour les 10 partenaires du projet, l’objectif était de définir les conséquences d’un tsunami sur les côtes françaises et de permettre d’évaluer les risques sur les installations nucléaires.

« Aujourd’hui, nous sommes capables de présenter une chaîne de calcul complète, adaptable dans le monde entier, permettant de prendre en compte l’aléa tsunami dans les cahiers des charges de qualification d’infrastructures côtières existantes et de conception de nouvelles installations » annonce Richard Marcer, CFD Team Leader, de la SRC Principia.

« Les simulations nécessitent une connaissance précise de la source tsunamigène initiale et des caractéristiques du site impacté telles que, bathymétrie, profondeur d’eau et contour côtier » explique Richard Marcer. L’approche innovante de TANDEM se trouve donc dans la multidisciplinarité des partenaires [3] engagés au sein de ce projet qui ont permis d’aboutir à des modèles de simulation 3D très élaborés. Pour cela, ils ont fait appel à l’étude et à l’histoire des sols pour qualifier les sources tsunamigènes potentielles (d’origine sismique ou glissement de terrain des fonds marins) et les occurrences associées, à la propagation de la source depuis le large jusqu’à la côte, à la modélisation 3D du déferlement et de l’envahissement de la zone côtière, au calcul des efforts de pression sur les bâtiments, au transport des débris.

« L’enjeu était donc de pouvoir modéliser toute la vie du tsunami. Les simulations numériques donnent plusieurs types de résultats comme le temps de trajet du tsunami, à partir de l’épicentre d’un séisme jusqu’au littoral ; la propagation des vagues au cours du temps et les hauteurs d’eau maximales atteintes après plusieurs heures de propagation ; la vitesse de l’écoulement lors de l’envahissement côtier ; l’interaction des vagues avec les structures, etc. » poursuit Richard Marcer.

Adapté au phénomène des vagues, le savoir-faire de Principia a permis de modéliser de manière prédictive les effets d’un tsunami sur les côtes françaises. Pour cela, Principia s’est appuyé sur des outils qualifiés sur des évènements connus.  « Nous avons notamment reproduit avec succès ce qui s’est passé au Japon », conclut Richard Marcer.

[1] http://www-tandem.cea.fr/contexte-projet.html
[2] Tsunami en Atlantique et MaNche : Définition des Effets de Modélisation.
[3] CEA, BRGM, EDF, École des Ponts ParisTech, Université de Pau et des Pays de l’Adour, IRSN, SHOM, Inria, Ifremer, Principia.

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