Étude 1D/3D d`une modification du désenfumage du tunnel du Fréjus

Étude 1D/3D d’une modification
du désenfumage du tunnel
du Fréjus
Antoine Mos, Cetu
Gabriel Giovannelli, Agefluid
Alain Chabert, SFTRF
Bruno Brousse, Cetu
Objectifs de l’étude
• Évaluer l’impact d’une modification importante
du désenfumage sur la sécurité dans le tunnel
du Fréjus
• Deux étapes :
– Étude 1D probabiliste de l’influence sur le contrôle
du courant d’air
– Étude 3D déterministe de l’influence sur le
comportement des fumées (longueur, stratification)
Le désenfumage
du tunnel du Fréjus
• Contexte du tunnel particulier :
– Issues de secours éloignées
– Importants moyens d’intervention
• Ventilation transversale, forts débits
• Contrôle du courant d’air :
– Important...
– ... mais difficile
Contrôle du courant d’air
• Réalisé par soufflage ou extraction à l’opposé de
l’incendie
• Système en boucle ouverte, scénarios prédéfinis
• Deux paramètres :
– Emplacement de l’incendie
– Différence de pression entre les têtes
Contrôle du courant d’air
Incendie
PFrance
PItalie
Tableau
de
scénarios
+ 350 Pa
+ 250 Pa
+ 150 Pa
+ 50 Pa
– 50 Pa
– 150 Pa
– 250 Pa
– 350 Pa
∆P
Système de
ventilation
Contrôle du courant d’air :
exemple
Projet d’amélioration
• Utilisation de 4/5 trappes au lieu de 10, à débit
constant
• Longueur d’extraction réduite (1200 m  500 m)
• Toutes les trappes (100) doivent être agrandies
pour limiter la perte de charge
• Quelques difficultés pressenties...
Le problème de la sensibilité
• Moins de trappes utilisées, donc variation plus
rapide de la vitesse d’air dans la zone
d’extraction
• Localisation imprécise du feu
⇒ erreur sur la vitesse d’air accrue (1,5 m/s au
lieu de 0,5)
• Besoin de quantifier et de réduire l’erreur,
ainsi que d’évaluer les autres incertitudes
Le problème de la sensibilité
Incertitudes affectant
la vitesse longitudinale
• Scénarios définis par zones de 1000 m de long
• Discrétisation de la différence de pression
(intervalles de 100 Pa)
• Incertitude de mesure de la pression
• Effet cheminée en hiver, déséquilibre du trafic,
etc.
• Erreur de localisation par la DAI / l’opérateur
Analyse quantitative
• Approche probabiliste
• Chaque facteur d’incertitude est décrit par une
densité de probabilité
• Certaines sont évidentes, d’autres nécessitent
des hypothèses fortes
• Les densités de probabilité sont combinées pour
obtenir une comparaison statistique des
différents systèmes
Analyse quantitative : fonction de
répartition de l’erreur en vitesse
Conclusions de l’analyse 1D
• L’erreur en vitesse est très sensible aux
variables discrètes (erreur de localisation)
• La résolution du système de
détection/localisation doit être améliorée pour
éviter :
– Une dégradation statistique du contrôle du courant
d’air
– Des situations particulières pouvant conduire à
l’enfumage d’une grande partie du tunnel
Discussion de l’analyse 1D
• Besoin d’hypothèses fortes pour quantifier
l’erreur
• Certaines situations ne sont pas prises en
compte : panne de ventilateur, etc.
• Besoin d’informations supplémentaires pour
évaluer l’impact sur la sécurité :
– Longueur de la couche de fumée
– Impact sur la stratification