Risques tsunamiques sous-estimés au Japon : pourquoi ?

[GBo]

Bonjour,

Dans le contexte de l’accident nucléaire de Fukushima 1 (Daiichi), j’ai une question pour les pointus des raz-de-marée !

Il s’avère que les risques liés aux tsunamis à l’endroit de la centrale ont été sous-estimés puisque selon Tepco le tsunami du 11 Mars 2011 a pénétré le site de la centrale jusqu’au parking situé à 14 mètres au-dessus du niveau de la mer, alors que la montée maximale prévue par la méthodologie du JSCE 2002 était bien moindre. Le site de la centrale, perché à 10~13 mètres, était sensé rester bien au sec, puisque le pire tsunami possible ne devait pas faire monter l’océan de plus de 5.7 mètres à cet endroit selon les calculs :



Source Tepco (étude 2010 qui dit que de Fukushima 1 respecte le modèle anti-tsunamique du JSCE 2002):
http://www.jnes.go.jp/seismic-sympos...sionB/B-11.pdf

Voici maintenant le document de la méthodologie JSCE (Japan Society of Civil Engineers) 2002:
Source JSCE “Tsunami Assessment Method for Nuclear Power Plants in Japan” :
http://www.jsce.or.jp/committee/ceof...ami_060519.pdf

Ma question est simple, la réponse le sera moins j'imagine mais je vais m'accrocher : qu’est-ce qui cloche dans cette méthodologie ?
Merci de rester sur le coté scientifique du débat.

cdlt,
GBo
-----

[bzh_nicolas]

Ce qui cloche : un des séismes les plus puissants connut dans cette zone, et une fracture de la croute terrestre pile dans l'axe de la côte (juste au mauvais endroit en fait).
C'est le genre d'évènement qui est en général qualifié d'"imprévisible" ou de "risque calculé", selon les personnes.
Toutes les normes de sécurité sont prises selon une marge de risques acceptables (et confortable le plus souvent) mais pas pour des évènements exceptionnels.

[GBo]

Bonsoir,

Le tremblement de terre de Mars 2011 est en effet un record pour le Japon, mais pas le tsunami, il y a déjà eu deux tsunamis plus importants sur cette côte Nord-Est d'Honshu au cours des 115 dernières années, c'est court !

1896 :
http://en.wikipedia.org/wiki/1896_Me...iku_earthquake

1933 :
http://en.wikipedia.org/wiki/1933_Sanriku_earthquake

L'épicentre était un peu plus au Nord-Ouest que celui de 2011 mais les sites des centrales auraient été touchées je pense, notamment celle d'Onagawa.

Voici une image d'une simu de celui de 1896 (qui a atteint un run-up record de 36 mètres).

Source : Prof. Fumihiko Imamura, directeur du Disaster Control Research Center de Tohoku
http://drh.edm.bosai.go.jp/database/...cc3fcd4abf7a9f

J'ai fait une capture d'écran de google maps pour situer en rouge le lieu de contruction des centrales :

Du Nord au sud :
- Onagawa
- Fukushima I
- Fukushima II

cdlt,
GBo

[invite29cafaf3]

Bonsoir,

Moi je veux bien, mais les données présentées ainsi que le schéma, sont
des coeffs de marées, vives eaux, basses eaux, niveau moyen, et se rapportent d'après l'épure à la sécurité du pompage par rapport aux marées.
Que vient faire le tsunami dans cette histoire. Les seules données que vous décrivez sont celles des coefficients, rien d'autre ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Bonsoir.

D'un non expert, ce que j'en pense:

It is assumed that the effects of the other phenomena are less important than that of the water level.

page 5

Le tsunami arrive après un séisme sur des structures éventuellement endommagées, cela me semble un facteur aggravant supplémentaire, cela me semble aussi légèrement en écart avec leur conclusion.

(3) Moment magnitude of the earthquakes assumed to occur along the plate boundaries and the eastern
margin of the Japan Sea.
The maximum moment magnitude of the earthquakes assumed to occur along the plate boundaries and the
eastern margin of the Japan Sea are on the scale of the maximum historical earthquake in each water area.
(4) Moment magnitude of the earthquakes assumed to occur due to submarine active faults
The moment magnitude of the earthquakes assumed to occur due to submarine active faults are estimated
based on the relationship between the active fault length and earthquake scale.

page 13
Le séisme dépasse en magnitude tout ce qui avait été enregistré au Japon. Voir aussi la figure reliant la magnitude du tremblement de terre à celle du tsunami, en bas de la page 39, rien pour une Mw>8.5.

Thus, in this paper, the water level of the designed tsunami should essentially be assessed by a numerical simulation. Further, a suitable numerical simulation method should be adopted in order to assess the maximum water rise and fall at the target site. The details are described in Section 5.

page 17, c'est moi qui souligne
Je pense que la limite de la méthode est là, dans la pertinence des théories de couplage séisme / tsunami et dans les choix fait par la méthode dans celles ci pour élaborer la simulation numérique.
Mais c'est eux qui résument le mieux la limite de leur méthode.

Postscript
Various uncertainties and errors exist in the process of tsunami assessment. It is rather difficult to quantitatively estimate them in sequence; further, it is also difficult to select a tsunami source from many scenario tsunamis.
Instead of directly taking into account uncertainties and errors, the tsunami assessment method with a parametric study is proposed. According to the proposed method in this paper, a large number of numerical calculations are carried out under various conditions within a reasonable extent. The proposed method is verified by comparing
and examining the typical historical tsunamis in Japan. In order to ensure the validity of the proposed method, the design tsunami is selected as the highest among all the historical and possible future tsunamis at the site.
With regard to future challenges, tsunami effects other than tsunami water levels, such as tsunami wave force and sand movement by a tsunami, are specified. Considerable research is in progress in these areas. In the near future, it is expected that the introduction of the results of these studies into the design of nuclear power plants
will help to improve its efficiency and reliability.

C'est moi qui souligne, les effets d'un mètre d'eau stagnante ne sont pas les même que ceux d'un mètre d'eau arrivant à 30km/h, surtout si cette "eau mobile" est chargée en sédiment.

Bref, face aux certitudes des calculs des ingénieurs ou autres, les marins disent "trop fort n'a jamais manqué"

@+

[GBo]

Bonsoir,

Moi je veux bien, mais les données présentées ainsi que le schéma, sont
des coeffs de marées, vives eaux, basses eaux, niveau moyen, et se rapportent d'après l'épure à la sécurité du pompage par rapport aux marées.
Que vient faire le tsunami dans cette histoire. Les seules données que vous décrivez sont celles des coefficients, rien d'autre ?

Il se peut que j'ai mal interprété ce transparent, dans ce cas le titre du chartware de Tepco est assez trompeur puisqu'il porte sur le "Tsunami Assessment for Nuclear Power Plants in Japan", en français Evaluation des tsunamis pour les centrales nucléaires au Japon. En page 3, il est indiqué clairement que cette évaluation est effectuée à l'aide de la méthode du JSCE 2002 pour les tsunamis dont le lien est fourni. Et les seuls chiffres pour Fukushima 1 sont en page 14...

Quoi qu'il en soit, le dessin de la page 14 montre qu'un run-up de plus de 10 mètres à cet endroit provoquerait une invasion de l'eau de mer sur le site. Et c'est ce qui s'est passé le 11 mars,les images satellite et les déclarations de Tepco le prouvent : 14 mètres.

Mon affirmation selon laquelle la méthode JSCE 2002 aura sous-estimé la hauteur de run-up possible à cet endroit due au pire tsunami modélisé (puisque la méthode considère non seulement les conséquence sur un site de centrale donné les tsunamis historiques mais aussi un majorant de tous les tsunamis possibles) reste donc vrai.

cdlt,
GBo

[GBo]

@SK69202 merci pour ton intéressante lecture !

J'attire l'attention sur le fait que le tsunami de 1896 "Sanriku" à run-up incroyable de 36 mètres qui a dévasté le N-E du Japon était d'un type particulier : un "Tsunami earthquake", c'est a dire un tsunami très élevé provoqué par un tremblement de terre modéré. Voici deux papiers qui en disent plus sur les mécanismes possibles :
http://www.gps.caltech.edu/uploads/F.../HKpepi72c.pdf
http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/seno/Pa...02GL014868.pdf
Je ne sais pas si ce type particulier de tsunami a été pris en compte par les modélisations du JSCE.

[SK69202]

Bonjour.

Je lirai, mais il me semble que les effets des glissements sous marin qui amplifient un tsunami "sismique" sont pris en compte dans leur méthode par le fait que le tsunami de référence doit être plus important que le plus gros tsunami historique du lieu étudié.

Le run up de 36 m a été constaté, mais a t-il été constaté à un endroit où il y a une centrale ? Je pense que non, et les effets locaux sont important dans le run up. Les types de run up en fonction de la côte, Quick time movie 19 Mb, issu de ce site (30 jan 07)

D'après ce que j'ai compris de leur méthode, pour un run up de 36m, la théorie donne tel séisme, et ce séisme provoque, suivant les choix de leur méthode, tel tsunami à l'endroit étudié, et ce tsunami doit être plus fort que les tsunamis constatés à l'endroit étudié.

@+

[SK69202]

Bonjour.

Un autre site, où il y a un tas de papiers d'études de tsunami:

http://www.tsunamisociety.org/

@+

[GBo]

Bonjour.
Le run up de 36 m a été constaté, mais a t-il été constaté à un endroit où il y a une centrale ? Je pense que non, et les effets locaux sont important dans le run up. [...]

Je te suis, le record de run-up est local à un endroit particulier, en 1896 c'était plus au Nord (de 200 ou 300 km), sur la cote de Sanriku, cf. "True run-up heights reached by the huge tsunami of 1896" :
http://www.springerlink.com/content/w2745527651425h5/

Les types de run up en fonction de la côte, Quick time movie 19 Mb, issu de ce site (30 jan 07) [...]

Très instructives les animations en effet. On devrait aussi toujours avoir en tête ce schéma qui distingue bien run-up et hauteur des vagues, ce qui est très différent:


Du coup quand les médias parlent de "hauteur de la vague", on ne sait pas de quoi ils parlent en fait... Pour le tsunami du 11 mars 2011, on a longtemps évoqué la hauteur de 10 mètres, maintenant on mesure 14 mètres au niveau de la centrale accidentée, et je viens de trouver un article parlant de 23 mètres ailleurs:
http://www.skynews.com.au/topstories...id=590647&vId=
Y a t'il des mesures officielles et fiables ?

Cdlt,
GBo

[GBo]

Ce document montre l'endroit du run-up de 23.6 mètres dans le port de Ofunato le 11 Mars 2011 :
http://sendai.hmdc.harvard.edu/porta..._Survey_02.pdf
Je ne sais pas s'il y a plus elevé ailleurs.
Le doc vaut aussi pour son schéma en p.2 expliquant également les hauteurs d'inondation.