Une thèse de l’EPFL montre que des mesures de construction adaptées pourraient réduire significativement l’effet des tsunamis et autres vagues destructrices. Voici les travaux d’un étudiant de l’école de Lausanne d’après les éléments fournis par l’EPFL
Le tsunami du 26 décembre 2004 a causé la mort de 280 000 personnes et provoqué sur les côtes de l’océan Indien des dégâts évalués à 11 milliards de dollars. Le tsunami de Fukushima en 2011 a causé 16’000 morts et 226 milliards de dollars de dégâts.a Suisse n’est pas à l’abri. Un tsunami a balayé le lac Léman en 563 avec une vague d’impulsion provoquée par l’effondrement d’un pan de montagne dans le lac.
Davide Wüthrich, doctorant à l’EPFL, vient justement de terminer un mémoire de master sur la prévention des catastrophes liées à l’impact violent d’une vague sur un bâtiment. Ses résultats montrent que cet impact peut être significativement réduit en créant de larges ouvertures dans les premiers étages des maisons situées en bordure de rivière, de lac, de mer et d’océan. Les travaux ont suscité l’attention d’une agence de recherche japonaise, intéressée à essayer d’en modéliser numériquement les résultats.
«Nos résultats montrent qu’il y a une relation linéaire entre l’architecture du bâtiment et la réduction de l’impact de la vague: lorsque qu’une façade exposée présente 60% d’ouvertures, grâce à l’ajout de portes et de fenêtres, la force de la vague sur la structure sera réduite de 60%. Et pour que ses habitants puissent se réfugier sur son toit en cas de catastrophe, une maison située en face d’un plan d’eau devrait comporter selon nous au moins trois à cinq étages, selon la hauteur de la vague attendue», explique Davide Wüthrich.
Le chercheur estime que les ingénieurs en structure pourraient mieux intégrer ces données un peu à l’image des normes sismiques. «Celles-ci tiennent compte de l’impact de forces horizontales sur un bâtiment, mais sur le temps court des séismes, alors qu’un tsunami opérera une charge horizontale sur un temps plus long», précise l’ingénieur. D’autres pays essaient déjà de limiter les dégâts de ce type de catastrophes en les intégrant dans leurs normes de constructions. Ce n’est toutefois pas le cas de la Suisse.
Les recommandations de l’étude s’appliquent à plusieurs scénarios : ruptures de barrages, tsunamis, tempêtes, «vagues d’impulsion», provoquées, par exemple, par un glissement de terrain dans un lac, «mascaret», lié à la montée de la marée à l’entrée d’une rivière. «Physiquement, les phénomènes en jeu sont similaires. Et nous parlons à chaque fois de hauteurs de vagues identiques, allant de 10 à 30 mètres. Nos résultats peuvent donc s’appliquer à des cas a priori différents», précise le chercheur.
Le Laboratoire de constructions hydraulique a permis de simuler sur un canal , plus de 350 fois l’impact d’une vague sur une maison en variant le nombre, la hauteur et la taille des ouvertures de la maison, soit le nombre de fenêtres et de portes susceptibles de freiner la force de l’impact sur la structure. Les données récoltées ont permis de développer une équation empirique qui évalue la force de la vague sur le bâtiment en fonction de la géométrie des ouvertures et des propriétés hydrodynamiques de la vague (hauteur d’eau et vitesse). Les ouvertures dans les étages du
bas se sont montrées les plus efficaces pour freiner l’impact et réduire les hauteurs d’eau en amont du bâtiment.
RéférenceDavide Wüthrich, «Extreme hydrodynamic impact onto buildings», sous la direction du prof.Anton Schleiss et Dr. Michael Pfister, Février 2018.Soutenance publique le vendredi 9 mars2018 à 18h00, salle CM12,
