Mod¨¦lisation des impacts des t¨¦phras et des ¨¦coulements de lahars sur le b?ti dans la ville d¡¯Arequipa, P¨¦rou

Soutien de l¡¯I-SITE (ex-challenge 4, CIR4) et IRD. Coop¨¦ration avec partenaires P¨¦ruviens.

Arequipa (P¨¦rou, 1 110 000 habitants) est la plus grande ville sud-am¨¦ricaine expos¨¦e ¨¤ une large gamme d¡¯al¨¦as naturels. Environ 200 000 citadins vivent dans des zones probablement affect¨¦es par les futures ¨¦ruptions du volcan El Misti situ¨¦ ¨¤ 17 km du centre. Un projet de recherche pluridisciplinaire vise ¨¤ pr¨¦voir les impacts des retomb¨¦es et des ¨¦coulements sur le b?ti vuln¨¦rable. Nous avons choisi l¡¯¨¦ruption vulcanienne de 1440¨C1470 CE et celle, Plinienne, de 2070 ans BP dans le but d¡¯¨¦laborer les sc¨¦narios probables des impacts des retomb¨¦es du Misti sur les toits et l¡¯habitat. Ces impacts d¨¦pendent du style ¨¦ruptif, de la hauteur de la colonne, de la direction et vitesse du vent, ainsi que de la r¨¦sistance m¨¦canique des toits. Les estimations des niveaux d¡¯endommagement des toitures et les gammes de co?ts s¡¯appuient sur les types structuraux et les classes de vuln¨¦rabilit¨¦. Les simulations des ¨¦coulements hyperconcentr¨¦s (EHCs) et des coul¨¦es de d¨¦bris (CDs) reposent sur trois mod¨¨les d¡¯¨¦coulement moyenn¨¦ sur la profondeur (Titan2F, VolcFlow, et FLO-2D) le long de deux vall¨¦es prenant leur source sur le flanc SW du Misti et traversant la ville d¡¯Arequipa. Trois sc¨¦narios d¡¯¨¦coulements reposent sur les param¨¨tres tir¨¦s d¡¯une base de donn¨¦es issus de 39 ¨¦v¨¦nements r¨¦cents et lahars historiques. Les r¨¦sultats des simulations de trois EHCs et CDs de volumes diff¨¦rents indiquent l¡¯¨¦tendue et la trajectoire dans la ville, les profondeurs d¡¯inondation (¡Ü4.6 m), les vitesses (¡Ü9 m/s), ainsi que la pression dynamique pouvant atteindre 100 kPa. La sinuosit¨¦ et les r¨¦tr¨¦cissements des chenaux de ravine ¨¤ proximit¨¦ des ponts ont provoqu¨¦ des d¨¦bordements dans quelques secteurs dens¨¦ment urbanis¨¦s. Les impacts potentiels sur l¡¯habitat sont tir¨¦s d¡¯une gamme de pression dynamique des EHCs et CDs, ainsi que des mesures de r¨¦sistance des mat¨¦riaux de construction. Enfin, nous avons estim¨¦ le co?t de la perte des ¨¦difices selon diff¨¦rents sc¨¦narios. Les r¨¦sultats devraient permettre aux d¨¦cideurs d¡¯am¨¦liorer la planification urbaine, notamment les proc¨¦dures de r¨¦habilitation, la mise en ?uvre d¡¯ouvrages de d¨¦fense et la politique de relocalisation.

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Modeling Tephra Fall and Sediment-Water Flows to Assess Their Impacts on a Vulnerable Building Stock in the City of Arequipa, Peru. DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2022.865989