Un système de monitoring sophistiqué au Simplon, Suisse

Problématique

Le col du Simplon constitue l’un des principaux axes de circulation transalpins de Suisse. Il relie la vallée du Rhône en Valais au Val d’Ossola en Italie et se situe à une altitude de 2006 mètres au-dessus du niveau de la mer. En raison de sa praticabilité tout au long de l’année, le Simplon est d’une importance capitale, notamment pour le trafic lourd et le trafic de marchandises dangereuses, car de nombreux transports ne peuvent pas traverser le tunnel routier du Gothard. La topographie et les conditions géologiques de cette région de haute montagne rendent toutefois l’infrastructure particulièrement vulnérable aux dangers naturels gravitationnels tels que les chutes de pierres, les laves torrentielles ou les chutes de blocs.

Le 29 juin 2024, des précipitations intenses ont provoqué une coulée de boue massive en amont de la galerie d’Engi. Des débris provenant du glacier rocheux du Hübschhorn ont été mobilisé et ont enseveli la route du col sur plusieurs mètres. Aucune personne n’a été blessée, mais la route nationale a dû être immédiatement fermée. Les travaux de déblaiement se sont avérés difficiles et dangereux en raison du risque important de chutes de pierres.

Solution

À la demande de l’Office fédéral des routes (OFROU) et en collaboration avec les experts en dangers naturels de la société geoformer igp AG, GEOPREVENT a développé en quelques semaines un système de surveillance complet. La solution comprend deux éléments centraux : un système d’alerte pour la surveillance à long terme du glacier de Hübschhorn et un système d’alarme pour réagir immédiatement aux dangers à court terme tels que les chutes de pierres ou les coulées de boue.

Représentation schématique du système de surveillance au Col du Simplon.

Système de surveillance:

Le système de surveillance sert à observer en continu la zone du glacier située au-dessus de la route du col. Différentes techniques de mesure sont utilisées à cet effet. Une caméra DEFOX PRO haute résolution de 42 mégapixels fournit toutes les heures des images de l’ensemble du glacier rocheux, qui sont analysées de manière automatisée afin de détecter les déformations surfaciques. La surveillance visuelle est complétée par une caméra PTZ à énergie solaire, qui permet une évaluation en direct à distance via le portail de données en ligne GRAVX. Pour évaluer les facteurs d’influence externes, une station météorologique a également été mise en place, fournissant en continu des données sur les précipitations, la température, la hauteur de neige et l’ensoleillement.

Plusieurs capteurs GNSS ont été installés sur des blocs de roche potentiellement instables afin de détecter leur mouvement tridimensionnel (surveillance ponctuelle).

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Plusieurs capteurs GNSS ont été installés sur des blocs de roche potentiellement instables afin de détecter leur mouvement tridimensionnel (surveillance ponctuelle).

Système d’alarme:

Alors que le système de surveillance se concentre sur les évolutions à plus long terme, le système d’alarme a été conçu pour une détection immédiate et une intervention automatique en cas de danger aigu. Les chutes de pierres et les coulées de boue, en particulier, peuvent se produire en quelques secondes, surtout après de fortes pluies. Le temps de réaction entre la détection d’un événement et l’impact éventuel d’un bloc de roche sur la galerie n’est que de 30 à 50 secondes environ. C’est pour cette raison que le système est redondant et hautement automatisé.

Un radar de détection des chutes de pierres, basé sur la technologie Doppler, a été installé au pied de la pente et détecte les objets en mouvement avec une grande précision. En cas d’événement, le radar active automatiquement une caméra PTZ couplée qui enregistre la pente en temps réel.

Radar Doppler avec armoire de commande au bas du versant dangereux.

De plus, un radar de niveau est installé dans le chenal menacé par les laves torrentielles afin de surveiller en temps-réel les changements soudains du niveau de l’eau. Celui-ci permet l’identification précoce des laves torrentielles. Pour compléter le système, des câbles-fusibles ont été tendus sur les mêmes sites, ceux-ci déclenchent immédiatement une alarme en cas de contact avec du matériel en mouvement. D’autres caméras PTZ ont été installées à des endroits stratégiques, notamment dans et sur la galerie, afin d’assurer un contrôle visuel complet de la zone de danger.

Six grands blocs rocheux en mouvement représentant un danger important pour la Comme six grands blocs de roche à l’intérieur du glacier rocheux sont considérés comme potentiellement dangereux pour la perforation, ils ont été équipés de géocapteurs. Ceux-ci détectent les moindres mouvements et permettent d’évaluer rapidement la stabilité de ces blocs.

Si un événement est détecté, l’alerte est donnée automatiquement de manière redondante. La route est immédiatement fernée par six feux de signalisation répartis sur deux systèmes indépendants l’un de l’autre. De plus, des ouvriers se trouvant dans la zone de danger sont avertis acoustiquement et visuellement par deux sirènes mobiles combinées à des flashs lumineux. Parallèlement, une alarme numérique est transmise aux équipes d’intervention et aux spécialistes via le système eAlarm par SMS, e-mail et accès direct au web. La situation peut être surveillée et évaluée en permanence à distance via GRAVX, le portail de données en ligne de GEOPREVENT.