Projet QSHA – ANR CATELL 2005 sur lestimation déterministe de laléa sismique Probabiliste Déterministe Empirique modélisation simulation Petits séismes.

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1 Projet QSHA – ANR CATELL 2005 sur lestimation déterministe de laléa sismique Probabiliste Déterministe Empirique modélisation simulation Petits séismes réels Simulation d'un gros séisme Comparaison PGA source milieu Observations Analyses statistiques …

2 LES WORKPACKAGES WP1 Construction of quantitative models for wave propagation simulation …………………………………………...PI LGIT WP2 Source characterization and determination of earthquake scenarios …………………………………………..PI GEOAZUR WP3 Ground motion simulation ……………………………………………………….PI LCPC WP4 Semi-empirical estimates and quantification of uncertainties ……………………………………………………….PI DASE WP5 Long and short term risk mitigation ……………………………………………………….PI BRGM

3 WP1 (LGIT) WP1-1 : About methods WP1-2 : Quantitative models Nice ok, Naples (ok), Algérie (ko) (Grenoble (already done)) WP1-3 : Superficial structure (Nice) + (Grenoble) WP1-4 : Geomodel (Nice)

4 WP2 (GEOAZUR) WP 2-1 : Grenoble (2 events), Nice (5 events) WP 2-2 : Seismic source characteristics (source seismic mechanisms)

5 WP3 (LCPC) WP 3-1 Methods improvements WP 3-2 Sensitivity studies WP 3-3 Benchmarking WP 3-4 Statistical comparison with real data and other case studies WP 3-5 Lessons

6 WP4 (DASE) WP 4-1 Approaches based on empirical Greens functions WP 4-2 Quantifying uncertainties in ground motion estimates WP 4-3 Recommendations for fast shaking maps & standard hazard maps

7 WP 5 (BRGM) Long term risk mitigation Short term crisis management : rapid shaking maps

8 RESUME François Beauducel (expert scientifique pour CATTELL) Rapport S5 doit rester modeste (22 juin) Rapport S6 est le rapport final (22 décembre) Alimenter le site WEB ?

9 WP3 : BENCHMARKS Cas simples –Différentes ondes planes sous des structures simples Cas spécifiques –Nice (modèle pixel) –Grenoble (ensemble des surfaces) –Naples (en demande des modèles) –Alger (status ?)

10 Les Benchmarks Pour Géosciences Azur et ses partenaires (INRIA/Nachos), deux méthodes proposées –Méthode Volumes finis à flux centrés –Méthode Différences finies « à la Saenger » Ce sont des méthodes de faible interpolation spatiale (ordre ½ pour VF et ordre 2 pour DF)

11 BENCHMARK LOH-1 Un test proposé (venant du projet SPICE qui sest inspiré des tests du SCEC) Source ponctuelle à 2 km de profondeur dans un espace à une couche dune épaisseur de 1 km (le mouvement sismique est cisaillant)

12 Comparaison entre la méthode DF et la méthode DW Le pas spatial est de 50 m avec des dérivées dordre 2 pour prendre en compte la surface libre La taille maximale de mémoire vive est 1,5 Mo dans ce cas présent. On a 9000 pas en temps avec un pas de 0.001 s Temps CPU 12heures Conclusion: trop doscillations … Nécessité de passer à un pas de 25 m (mémoire total est de 7,8 Mo) et il faut 18000 pas en temps.

13 Comparaison entre méthodes VF et DW La méthode VF se fait sur un maillage non structuré avec 432 Mo de tétrahèdres sur 128 procs. La tailles des éléments est de lordre de 10 m près de la source. La taille est de 24 km sur 24 km en horizontal et de 8 km en z, en raison de conditions dabsorption sur les bords de la grille peu performantes Les itérations en temps sont 21000 avec un pas de 4.29*10-4 sec Le temps CPU est de 22 h pour cette simulation Le maillage peut être amélioré.

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15 Comparaison FV - DW Shift positif de 0.2 s pour être calé à DW (à voir ?) Bonne amplitude en X (Y et Z à voir) Simulation dans le cas élastique (pas danélasticité dans le code actuellement) Meilleure performance pour un code P1 au lieu de P0 ( en cours ).

16 Chantier Côte dAzur Trois modèles pour cette région –Modèle régional –Modèle intermédiaire –Modèle local Simulation numérique pour le modèle intermédiaire –Convention origine Point haut gauche

17 Coupe OUEST-EST au milieu du modèle. Après avoir traversé la basse vallée du Var (peu de topo), on voit larrivée dans la Mer à lEst Coupes du modèle de NICE: Rouge foncé: Air Orange: Eau. Vert: sédiments. Bleu clair : croute. Bleu foncé : Manteau Coupe NORD->SUD au milieu du modèle. Après avoir larrière- pays (topo), on voit larrivée dans la Mer au Sud, avec une profondeur deau importante. Noter aussi la « marche » du Moho -> bas (km) Les conventions sont OK en tout cas!

18 Nice model Comparison between finite difference (blue) and discrete wavenumber (red) methods Velocity seismograms (m/s) as a function of time (s) This validation test has been done in a homogeneous crust model without topography nor water Next step: simulation in the realistic Nice model Problem: need to recompute the voxel to put the source further from the model corners….

19 Modélisation Blausasc (en cours) –Les simulations sont en cours Marcel (le modèle doit être étendu à lEst) –Des instabilités sont provoquées par la proximité de la source des bords du modèle