QSHA – 16 mai 2008
QSHA Modélisation dans la région niçoise
avec FDM
Hideo Aochi (ARN/RIS)
Gabriel Courrioux (GEO/G2R)
John Douglas (ARN/RIS)
Ariane Ducellier (ARN/RIS)
Fabrice Dupros (STI/C3D)
Anne Lemoine (ARN/RIS)
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ARN/RIS & STI/C3D
> 2 > 2
Vue d’ensemble> Modèle Géologique
• Sortie directe de Géomodeleur (nov. 2007; surface colorée) au lieu du fichier fourni par JV (déc. 2007)
• Modèle 50x50x30 km3, maille régulière de 100 m (fichier 232MB)
• 4 formations initiales : regroupement en 3 (idem modèle JV)
• Mêmes paramètres que modèle JV (densité, vitesses)
• Calculs avec et sans topographie pour comparaison
• Calculs sans la mer
• Envisageable de prolonger de 10km vers le nord.
> Source sismique• Quatre séismes potentiels.
• Nos Paramètres : respect localisation, magnitude attendu, dimension proposées
• Calculs avec sources ponctuelle et étendue.
• Envisagée : introduction de l’hétérogénéité de la source étendue.
Profil yz ci-après
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> 3
Modèle Géologique
> Modèle et simulation• Simulation avec la méthode
de différences finies standards (ONDES3D).
• Améliorations du code : condition absorbante CPML + optimisation dans le cadre du projet ANR NUMASIS (Dupros et al., 2008)
• Validations faites (hors de QSHA) :
– Program Axitra
– Day et al. (2001)
– Komatitsch and Martin (2007)
– Etc. Modèle FDM 3D : 4x4 sous-domaines (520 x 520 x 325 grilles).
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> 4 > 2
Description de sources
> Modèle proposé (source ponctuelle)• Fonction temporelle gaussienne proposée
indépendante de la magnitude.
–Physiquement la durée ne correspond qu’à M4.
–Numériquement trop haute fréquence par rapport à la maille.
> Modèle ajusté (source ponctuelle)• Pour la longueur L donnée, en supposant la
vitesse de rupture moyenne Vr=2.7km/s (Sommerville et al., 1999), on donne une durée par L/Vr pour chaque source.
> Modèle faille étendue• Déplacement (moment sismique) par point
calculé d’après dimension LW et magnitude Mw données.
• Vitesse de rupture Vr = 2.7 km/s
• Temps de glissement (rise time) tr = 1.0 s.
0
5E+18
1E+19
1,5E+19
2E+19
2,5E+19
3E+19
0 0,1 0,2 0,3 0,4
time sec
seis
mic
mo
men
t re
leas
e ra
te N
m
0
2E+17
4E+17
6E+17
8E+17
1E+18
1,2E+18
1,4E+18
1,6E+18
0 2 4 6 8
time secseis
mic
mo
men
t re
lease r
ate
Nm
Mw6.3 événement
0.4s => 1/0.4 = 2.5Hz
7s => 1/7 = 0.15 Hz
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> 5
Résultats Source1 (Marcel, Mw6.3)> Profil yz (comp. Vy & Vz)
1. Source ponctuelle proposée 2. Source ponctuelle ajustée3. Source étendue
(plus réaliste)
Downgoing body waves
Amplitude
Surface layer & topography
Sea
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> 6
Source étendue avec hétérogénéité
> Modèle Martin Mai (ETHZ) – existence des aspérités
Calcul en cours -> variation des mouvements sismiques
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> 7
Comparaison avec des modèles empiriques
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> 8
Perspectives
> Source étendue avec hétérogénéité• Modèle Martin Mai (ETHZ) en cours.
> Analyse des résultats• Retour d’expériences (WP1 & WP2)
– Paramètres bien définis sauf fonction source (STF).
– Re-simuler le séisme de 2001 (Mw4.5) pour valorisation du modèle.
• Variation de scénarios des séismes, loi d’atténuation et incertitudes (WP4)
> Parallèlement• Calcul avec maille 50m pour 50x60x30km3 (ANR NUMASIS).
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