Génération stochastique de catalogues sismiques pour le territoire français

Corentin Gouache and Pierre Tinard and Jean-Marc Montel. ( 2019 )
in: Colloque national AFPS 2019, Association Française du génie ParaSismique

Abstract

Les approches probabilistes du risque sismique sont sensibles à un paramètre-clé qu'est le catalogue de sismicité utilisé en entrée. Celui-ci conditionne aussi bien la spatialisation que la fréquence et la sévérité des évènements possibles modélisés. Dans le but de générer une multitude de séries de séismes indépendants pour la France (métropole et Antilles), une approche basée sur les temps de latence entre les évènements sismiques (Hainzl et al., 2006) est ici présentée. Celle-ci nous permet de calculer le pourcentage de séismes indépendants contenus dans un catalogue de sismicité. En multipliant ce pourcentage à la fréquence annuelle de l’ensemble des séismes par tranche de magnitude (Gutenberg-Richter, GR) il est possible de calculer une répartition temporelle des séismes indépendants en fonction de la magnitude. Cependant, les catalogues sismiques incorporent des incertitudes ou lacunes : faibles représentativité des faibles magnitudes dû à la résolution et la la géométrie du réseau de sismomètres, incertitudes sur les principaux paramètres des catalogues (localisation 3D et magnitude) dues aux modèles de vitesses utilisés ainsi qu’aux méthodes employées pour le calcul de la magnitude. Afin de ne travailler que sur des catalogues exhaustifs en fréquence/magnitude des évènements selon différentes profondeurs historiques, une méthode d'optimisation basée sur la minimisation d'un résidu entre une loi GR théorique et une loi GR observée (Weimer et Wyss, 2000) est réalisée. Ainsi il est possible, à partir du catalogue initial, de ne garder que les informations validées selon des critères et servant à la génération stochastique de séismes. Enfin, dans le but de propager les incertitudes sur les différents paramètres, et notamment la magnitude des séismes, une approche type Monte Carlo est utilisée. A partir du catalogue sismique de base, une infinité de catalogues initiaux peuvent être générés. Chacun de ces catalogues possède un nombre identique de séismes dont la magnitude est tirée dans une loi normale centrée sur la valeur initiale de la magnitude ± son incertitude. Cette génération stochastique d'évènements s’inscrit dans le cadre d'un modèle plus large visant à caractériser l'impact monétaire des séismes et en constitue la première composante.

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