Identifier automatiquement les départs d'avalanches
Contexte initial
Dans quels secteurs se sont déclenchées des avalanches ? Pouvoir répondre à cette question est d'une grande importance pour les chargés de sécurité et les services de prévision d'avalanche. Jusqu'ici, ce sont les observateurs (guides, randonneurs, etc.) qui informent des départs spontanés, mais la plupart du temps avec un certain retard, et seulement quand la visibilité est bonne. De même, le résultat des tirs d'explosifs ne peut être que partiellement vérifié par mauvaise visibilité ou pendant la nuit. Il existe certes déjà quelques systèmes automatiques indépendants de la visibilité pour la détection des avalanches, mais leurs fonctionnalités restent limitées.
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Au printemps 2009, la Schweizerische Interessengemeinschaft Lawinenwarnsysteme (SILS) et le Service fédéral de l'environnement (OFEV) ont donc lancé pour trois ans le projet « Détection des avalanches » sous la direction du SLF. Le projet vise à tester différents systèmes pour la détection automatique des avalanches sur plusieurs sites suisses (tableau 1), et ainsi surveiller des secteurs complets (distance ≥ 2 km, angle ≥ 40°) au lieu d’un seul parcours d'avalanche. Les systèmes de détection des avalanches étant des systèmes de sécurité, ils doivent également répondre aux exigences « RAMS » (Reliability, Availability, Maintainability, Safety = fiabilité, disponibilité, facilité d'entretien, sécurité selon la norme DIN EN 50126).
En coopération avec les responsables d'avalanche locaux, le SLF teste la solution acoustique (microphones), la détection par écho d'ondes électromagnétiques (radar) ou encore par transducteurs électro-mécaniques (capteurs sismiques ou géophones). Les résultats devraient permettre de déterminer les instructions et critères pour la mise en œuvre des différents systèmes.
La carte suivante (Fig. 1) montre une vue d'ensemble des systèmes installés et testés.
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Fig. 1: Carte des sites où des systèmes de détection des avalanches sont testés.
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Des systèmes de fiabilité variable
Les expériences des deux derniers hivers démontrent qu'il est possible de détecter automatiquement les avalanches avec les trois technologies (acoustique, radar, sismique).
Mais les systèmes se distinguent par leur fiabilité et le terrain qu'ils couvrent.
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Fig. 2: Schéma d’un système de détection avec les éventuelles perturbations, problèmes, dangers.
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La détection acoustique permet d'identifier des avalanches jusqu'à 6 km de distance. Mais à l'heure actuelle la fiabilité n'est pas garantie en raison de nombreux signaux perturbateurs, émis surtout par les sources infrasoniques (vent, avions, hélicoptères, postes de transformation, remontées mécaniques...) En conséquence, on constate de multiples fausses alarmes, et quelques avalanches n'ont pas été détectées.
L'observation par radar est par contre très fiable pour un seul parcours. Avec la technologie radar disponible pour la détection des avalanches (plage de puissance, consommation, aspects budgétaires), il est possible actuellement de couvrir une zone d'environ 200 m à une distance de 2 km. Cela ne correspond par encore aux spécifications exigées d’un système dans le cadre du projet.
Des géophones peuvent également détecter les avalanches. Mais l'endroit où ils sont installés est essentiel, car la propagation des ondes sismiques dépend de la densité, des modules de cisaillement et de compression du milieu. Le mieux serait de placer directement les géophones dans le parcours d'avalanche, ce qui n'est pas toujours possible. Ils sont surtout adaptés en combinaison avec d'autres dispositifs de détection.
Aucun des trois systèmes, encore en phase de prototype ou d'évaluation, ne permet jusqu'ici une exploitation opérationnelle pour la surveillance de zones étendues.
Perspectives
Les technologies ont été en partie améliorées et en outre combinées les unes avec les autres en prévision de l'hiver 2011/2012., au cours duquel les mesures devront montrer quelle technologie et quelle approche peuvent répondre aux exigences d'un système opérationnel de détection des avalanches conforme aux normes RAMS. Les ressources de développement devraient être concentrées à l'avenir sur ce système.
