Détermination des caractéristiques des séismes pour les études d'aléa sismique : comparaison des évaluations macrosismiques et instrumentales

Oona Scotti, Agnès Levret
Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire, Fontenay-aux-Roses, France

Bruno Hernandez
Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire, Fontenay-aux-Roses, France
Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique, Université Joseph Fourier, Grenoble, France

Résumé. L'Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire a récemment proposé une modification de la Règle Fondamentale de Sûreté (RFS I.2.c) relative à la détermination des mouvements sismiques à prendre en compte pour la sûreté des installations nucléaires de base. La nouvelle règle considère une seule valeur de profondeur focale et de magnitude qui, par l'intermédiaire de lois d'atténuation du mouvement sismique, conduit au calcul d'un seul spectre de réponse par Séisme Majoré de Sécurité (SMS). Pour les séismes proches du site, le spectre de réponse est très sensible à la profondeur du foyer sismique. Ce papier présente une analyse de l'ensemble des observations macrosismiques et des modèles de calcul qui permettent une estimation de ces paramètres. Ces méthodes sont validées avec des séismes récents, pour lesquels ces paramètres sont bien contraints. La méthode de calcul conjointe magnitude-profondeur proposée dans ce papier donne des résultats très cohérents avec les valeurs instrumentales. La magnitude, dans cette méthode, est calculée avec la relation de Levret (1994) pour chaque rayon d'isoséiste en faisant varier la profondeur. En prenant la valeur moyenne de la magnitude, il est alors possible de caler le couple (magnitude, profondeur) qui ajuste au mieux l'ensemble des données macrosismiques ainsi que la magnitude du rayon épicentrale. Ceci permet d'avoir une bonne évaluation de la magnitude moyenne et une estimation de la profondeur cohérente avec l'ensemble des données macrosismiques aussi bien à l'épicentre qu'en zone plus lointaine.

Mots clés : séismes, observations macrosismiques, profondeur, magnitude, aléa sismique.

Abstract. The IPSN (Institute for the Protection and Safety of Nuclear power insatllations) has recently proposed a modification of the Fundamental Safety Rule (RFS I.2.c) concerning the determination of seismic mouvement that needs to be considered for the safety of nuclear power installations. A fundamental change brought to this new rule leeds to the computation of a single depth and magnitude value. These values are then used to evaluate , via attenuation laws, the response spectra of the SMS (the safety earthquake computed from the stongest earthquake observed historically). For near-field events, the response spectra is very sensitive to the hypocentral depth of the earthquake. This paper presents an analysis of macroseeimic observations and models used to estimate earthquake source parameters. These models are validated with recently recorded earthquakes, for which source parameters are well constrained. The joint magnitude-depth methodology proposed in this paper yields source parameter estimates that are very close to instrumenatl ones. Magnitude, in this methodology, is calculated with the Levret (1994) relationship for each isoseismal radii allowing depth to vary. The couple (magnitude-depth) is then given by the value that satisfies the mean magnitude as well as the epicentral magnitude. This yields a mean magnitude and a depth estimate that are in agreement with all the macroseismic observations, epicentral ones as well as far-field ones.

Keywords : earthquakes, macrosismic observations, depth, magnitude, seismic hazard