Aktuelle seismische Überwachung im Wallis
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Aktuelle seismische Überwachung im Wallis Surveillance sismique actuelle en Valais
Donat Fäh
Donat Fäh Service Sismologique Suisse (SED)
Schweizerischer Erdbebendienst (SED) ETH Zürich
ETH Zürich
Veranstaltung zum 75. Jahrestag des Erdbebens von 1946 Colloque à l’occasion du 75ème anniversaire du séisme de 1946
Bekannte historische Schadensbeben der Schweiz Tremblements de terre historiques connus en Suisse
1946 1946
Instrumentell erfasste Erdbeben 1975-2019 Séismes instrumentaux entre 1975 et 2019 Erdbeben ab Magnitude 2 Séismes de magnitude 2 et plus
Instrumentell erfasste Erdbeben 1975-2019 und aktive Bruchsysteme Séismes instrumentaux (1975-2019) et systèmes de failles actifs
Erdbeben ab Magnitude 2 Séismes de magnitude 2 et plus
Diehl et al. (2019) Diehl et al. (2019)
Erdbebenschwarm 2019 beim Sanetschpass Essaim de séismes au col du Sanetsch en 2019
• Beginn: 4.Nov. 2019 • Début: 4 novembre 2019
• Mehrere hundert Erdbeben mit • Plusieurs centaines de séismes de
Magnitude kleiner 3.4 magnitude inférieure à 3.4
• 14 verspürte Beben in der Zeit • 14 tremblements de terre
4.Nov. – 8.Nov. 2019 ressentis entre le 4 et le 8
novembre 2019
Erdbebenschwärme sind häufig. Les essaims de séismes sont
fréquents.
Solch intensive Schwarmaktivität
wie beim Sanetschpass ist eher Il est plutôt rare qu'un essaim soit
selten. aussi actif que celui du col du
Sanetsch.
Eine solche Aktivierung erhöht die
Wahrscheinlichkeit für ein größeres Une telle activation augmente la
Ereignis. Die absoluten probabilité d'un événement majeur.
Wahrscheinlichkeiten bleiben aber Cependant, les probabilités
klein und sind sehr unsicher. absolues restent faibles et sont
Diehl et al. (2019)
entachées d’une incertitude élevée.
Diehl et al. (2019)
Seismische Netzwerke der Schweiz: SDSNET und SSMNet im Wallis Réseaux sismiques suisses: SDSNET et SSMNet en Valais
SIOV (Sion Valère) SIOV (Sion Valère)
Aufgaben des Schweizerischen Erdbebendienstes Mandats du Service sismologique suisse
Erdbebenaufzeichnung und Erdbebengefährdungsabschätzung Surveillance de l’activité sismique et estimation de l’aléa sismique
Seismische Netze des SED: Réseaux sismiques du SED:
SDSNet: SDSNet:
Digitales empfindliches Netz (v.a. an Felsstandorten): Réseau numérique sensible (surtout sur sites rocheux)
Lokalisierung und Quantifizierung seismischer Ereignisse Localisation et quantification des événements sismiques
Verwendung für Bodenerschütterungskarten Utilisation pour les cartes de vibrations des sols
SSMNet: SSMNet:
Starkbebennetz (v.a. in bewohnten Gebieten) Réseau d'accélérographes (surtout en zones habitées)
Weiterentwicklung seismische Gefährdungsbeurteilung Amélioration de l’estimation de l’aléa sismique
Verwendung für Bodenerschütterungskarten Utilisation pour les cartes de vibrations des sols
Alarmierung Alerter
Hochempfindliches Netzwerk (SDSNet) und Starkbebennetz (SSMNet): Réseau à haute sensibilité (SDSNet) et réseau accélérométrique (SSMNet):
• Echtzeit-Datenübertragung und schnelle Datenanalyse • Transmission de données en temps réel et analyse rapide des données
• Makroseismische Datenerhebung in der Bevölkerung: http://seismo.ethz.ch • Collecte de données macrosismiques auprès de la population:
• Automatische Auswertung Lokalisierung & Magnitude (ca. 2 Minuten) http://seismo.ethz.ch
• Automatische Alarmierung Versand von Information (ab ca. 2 Minuten) • Dépouillement automatisé Localisation et magnitude (env. 2 minutes)
• Alerte automatique Envoi d'informations (à partir de 2 minutes environ)
Alarmierung Alerter
(I) Schnelle automatische Lokalisierung (I) Localisation automatique rapide
Automatische Verbreitung der Information Diffusion automatique de l'information
(E-Mail, Webseite SED, MeteoSchweiz-App, naturgefahren.ch, Twitter) (e-mail, site web du SED, appli MétéoSuisse, dangers-naturels.ch, Twitter)
< 2 Min. < 2 min.
< 5 Min. < 5 min.
Alarmierung Alerter
(II) Abschätzung der Wirkung eines Bebens (II) Estimation des effets d'un tremblement de terre
Regionale Bodenerschütterungskarten aus Registrierungen Cartes régionales des vibrations du sol à partir des enregistrements
(Breitbandnetz + moderne Stationen des Starkbebennetzes) (réseau à large bande + stations modernes du réseau accélérométrique)
Automatische Auswertung der Fragebogen Dépouillement automatique des questionnaires
Vereinfachte Information Information simplifiée
ab 5 Min. > 5 min.
(III) Manuelle Auswertung und Information (III) Evaluation manuelle et informationForschung und Entwicklung im Kontext der Erdbebenvorsorge Recherche et développement en préparation aux séismes
Erdbebenvorsorge muss das Präventions-Paradoxon berücksichtigen: La préparation aux séismes doit tenir compte du paradoxe de la prévention:
• Wissenschaftliche Arbeiten bilden eine wichtige Grundlage; • Les travaux scientifiques constituent une base importante;
• Auch in Bezug auf Optimierungen im Kosten-Nutzen Verhältnis; • Également en ce qui concerne les optimisations du rapport coût-bénéfice
Beispiele aus Forschung und Entwicklung am SED: Exemples tirés de la recherche et du développement au SED:
• Erdbebenszenarien und Erdbeben-Risikomodell Schweiz • Scénarios et modèle du risque sismique en Suisse
• Erdbeben-induzierte Phänomene: • Phénomènes induits par les tremblements de terre:
Massenbewegungen, Bodenverflüssigung, See-Tsunamis mouvements de masse, liquéfaction des sols, tsunamis lacustres
• Standort-spezifische seismische Gefährdungsanalyse (v.a. neue Methoden) • Analyse de l’aléa sismique spécifique à un site (surtout les nouvelles méthodes)
• Paläoseismologie: Wo war das grösste Beben von dem wir etwas wissen? • Paléosismologie: où a pu se produire le plus grand tremblement de terre dont
• ……. nous savons quelque chose ?
• …….Detaillierte Erdbeben Szenarien Scénarios détaillés de séismes
Aktuelle Projekte am SED: Erdbeben-Risikomodelle für die Schweiz und für Basel Projets en cours au SED: modèles de risque sismique pour la Suisse et pour Bâle
Analyse der Schulgebäude in Basel Stadt: Analyse des établissements scolaires à Bâle-Ville:
• 121 Schulgebäude (17’000 Schüler) • 121 bâtiments scolaires (17'000 écoliers)
• >80% der ursprünglichen Gebäude haben keine • >80 % des bâtiments d'origine n'ont pas de
Erdbebenbemessung (gebaut vor 1989) dimensionnement parasismique (construits avant 1989)
• Basel Stadt investiert in Erdbebenertüchtigung • La ville de Bâle investit dans l’assainissement parasismique
• Verschiedene Erdbeben Risiko-Szenarien
• Différents scénarios de risque sismique
Beurteilung vor und nach der Erdbebenertüchtigung von 33 der 121 Gebäude Évaluation avant et après la mise en conformité sismique de 33 des 121 bâtiments
Todesopfer Verluste Victimes Pertes
Vorher Nachher Vorher Nachher Vorher Nachher Vorher Nachher Avant Après Avant Après Avant Après Avant Après
Michel et al. (2016) Michel et al. (2016)Vereinfachte Erdbeben Szenarien Scénarios simplifiés de séismes
Bodenerschütterungskarten (Shakemaps) für das Erdbeben von 1946 Cartes de vibration des sols (Shakemaps) pour le séisme de 1946
Makroseismische Intensitäten Hinweiskarte zu den möglichen Intensités macrosismiques Carte indiquent les possibles
erdbeben-induzierten mouvements de masse
Massenbewegungen induits par le séisme
Cauzzi et al. (2018) Cauzzi et al. (2018)Erdbeben-induzierte Phänomene Phénomènes induits par les séismes
Untersuchung des Erdbebenverhaltens von Fels- und Hanginstabilitäten Étude du comportement sismique des instabilités de rochers et de pentes
Exemple : zone de glissement de terrain près de Montagnon (collaboration avec le
Beispiel: Rutschzone bei Montagnon (Zusammenarbeit mit Kanton Wallis) canton du Valais)
Temporäre Stationen Stations temporaires
SSMNet Stationen Stations SSMNet
ab 2018 ab 2018
GMS GMS
Mitholz Gemessene Verstärkungen Mitholz Amplifications mesurées
Oeschinensee und Hydrogeologie Oeschinensee et hydrogéologie
Montagnon Montagnon
MH MH
(Uni ZH) (Uni ZH)Lokale seismische Gefährdungsanalyse Analyse locale de l’aléa sismique
Die seismischen Gefährdungkarten zeigen uns, welche Bodenbewegung wir in Les cartes de l'aléa sismique nous indiquent le mouvement du sol auquel
einer gewissen Zeitperiode im Durchschnitt auf einem felsigen Untergrund nous devons nous attendre en moyenne pendant une période donnée sur un
erwarten müssen. sol rocheux.
Unterschiedliche Schutzziele Unterschiedliche Gefährdungsniveaus Différents objectifs de protection Différents niveaux de danger
Unterschiedliches akzeptiertes Risiko Différentes acceptations du risque
Baunorm für gewöhnliche Bauwerke: Norme de construction pour les structures ordinaires:
10 % in 50 Jahren 500-jähriges Ereignis 10 % en 50 ans événement ayant lieu tous les 500 ans
Grosse Dämme : Grands barrages :
0.5 % in 50 Jahren 10‘000-jähriges Ereignis 0.5 % en 50 ans tous les 10’000 ansLokale seismische Gefährdungsanalyse Analyse locale de l’aléa sismique
Die seismische Gefährdung wird durch lokale Faktoren bestimmt: Le risque sismique est déterminé par des facteurs locaux:
Pilotstudien am SED zur Bestimmung der lokalen seismischen Gefährdung (Mikrozonierung): Études pilotes au SED pour déterminer le risque sismique local (microzonation):
• Modellentwicklung als Teil des Projekts Erdbeben-Risikomodell Schweiz • Développement d'un modèle dans le cadre du projet Modèle de Risque Sismique Suisse
• Im Wallis in Zusammenarbeit mit dem Kanton Wallis und Swisstopo • En Valais, en collaboration avec le canton du Valais et Swisstopo
Verstärkungsmodelle: Modèles d’amplifications:
Résolution
Auflösung
Nationales Modell Modèle national
Regionale Modelle Modèles régionaux
Lokale Modelle Modèles locaux
3D Modell Sion Modèle 3D Sion
3D Modell Visp Modèle 3D ViègeLokale seismische Gefährdungsanalyse Analyse locale de l’aléa sismique
Untersuchungsschritte am Beispiel von Visp: Étapes de l’analyse à l'exemple de Viège:
• Standortbezogene Verstärkungen basierend auf den Schritten (1,2,3,4,5,6) • Amplifications spécifiques au site basées sur les étapes (1,2,3,4,5,6) selon la
entsprechend Norm SIA 261/1 (2020), oder alternativ (1,3,5,6) norme SIA 261/1 (2020), ou alternativement (1,3,5,6)
• Bodenverflüssigungspotential in der Tal Ebene (Bohrlochinstallationen) • Potentiel de liquéfaction des sols en zone de plaine (installations de forage)
1- Seismische 2- Geologisches 3- Geophysikalische 1- Aléa sismique 2- Modèle géologique 3- Mesures géophy-
Gefährdung 3D Modell Visp Feldmessungen sur le rocher 3D de Viège siques de terrain
auf Fels
Swisstopo und
DUW Canton Swisstopo &
Valais SEN Canton Valais
4- Geophysikalisches 5- Seismische 6- Interpretation & 4- Modèle géophysique 5- Stations sismiques 6- Interprétation &
3D Modell: Stationen zur Kartierung 3D: calcul de pour la mesure de cartographie
Berechnung der Messung der l’amplification l’amplification
Verstärkung VerstärkungLokale seismische Gefährdungsanalyse Analyse locale de l’aléa sismique
Verstärkungsmodelle für seismische Wellen basierend auf der Geologie und Modèles d'amplification des ondes sismiques basés sur la géologie et les
geophysikalischen Messungen: mesures géophysiques:
Beispiel 1: Verstärkungsmodell entwickelt aus allen Informationen (1,2,3,4,5,6) Exemple 1: Modèle d'amplification élaboré à partir de toutes les informations
Messdaten (HVSRs, VS Profile, Bohrungen) 3D geophysikalisches Modell Données de mesure (HVSRs, profils VS, forages) Modèle géophysique 3D
Geologisches Modèle
3D Modell géologique 3D
Layer – L1
Layer – L1
Swisstopo und DUS Swisstopo et SEN
Layer – L2
Layer – L2
Numerische Simulation der Bodenbewegung (SAF) Simulation numérique du mouvement du sol (SAF)
Vergleich mit Registrierungen während Erdbeben (EAF) Comparaison avec les enregistrements des séismes (EAF)
Layer – L3
Layer – L3
EAF EAF
SAFs SAFs
Average of the SAFs Average of the SAFs
Aus der Masterarbeit von Jonas Alber (2020) Panzera et al. (2020) Tiré du travail de master de Jonas Alber (2020) Panzera et al. (2020)Lokale seismische Gefährdungsanalyse Analyse locale de l’aléa sismique
Verstärkungsmodelle für seismische Wellen basierend auf geophysikalischen Modèles d'amplification des ondes sismiques basés sur des mesures géophysiques:
Messungen Exemple 2 : Modèle d'amplification développé à partir de mesures de bruit de fond
Beispiel 2: Verstärkungsmodell entwickelt mit Bodenunruhe-Messungen (1,3,5,6) du sol (1,3,5,6)
Modell der Verstärkung für Visp Validierung des Modells mit Beobachtungen Modèle d’amplification pour Viège Validation du modèle à l'aide d'observations
3.33 Hz 3.33 Hz
1.00 Hz 1.00 Hz
Panzera et al. (2020) Panzera et al. (2020)Paläoseismologie Paléosismologie
Wo war möglicherweise das grösste Beben von dem wir etwas wissen? Où a pu se produire le plus grand séisme dont nous ayons connaissance?
Mögliche Spuren von Erdbeben in der Geologie Traces possibles des tremblements de terre en géologie
Kartierung der möglichen Epizentralgebiete mit Magnitude Mw Carte des zones épicentrales possibles avec magnitude Mw
Kremer et al. (2019) Kremer et al. (2019)
Kremer et al. (2017) Kremer et al. (2017)Vous pouvez aussi lire
