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QSHA Réunion du 23 Novembre 2006 au LCPC

QSHA Réunion du 23 Novembre 2006 au LCPC. WP3 Ground motion simulation Victor Cruz-Atienza, Stéphane Operto, Jean Virieux. Finite Difference techniques. FDTD using new Saenger stencil (2000) FDTD : direct method, core memory, regular grid through cartesian tensorial products.

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QSHA Réunion du 23 Novembre 2006 au LCPC

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Presentation Transcript

  1. QSHARéunion du 23 Novembre 2006au LCPC WP3 Ground motion simulation Victor Cruz-Atienza, Stéphane Operto, Jean Virieux

  2. Finite Difference techniques FDTD using new Saenger stencil (2000) FDTD : direct method, core memory, regular grid through cartesian tensorial products

  3. Qualités du Modèle Numérique en Différences Finies : Code de Propagation « Shake3D » • Code optimisé en mémoire centrale : minimisation du nombre d’opérations par virgule flottante ainsi que de la mémoire vive requise • Conditions d’absorption aux limites Perfectly Matched Layer (PML, Collino et Tsogka, 2001) • Source ponctuelle double-couple décrite par le tenseur de moment sismique (validé) • Surface libre de géométrie quelconque avec ou sans couche d’eau (validé) • Solver visco-élastique (atténuation intrinsèque du milieu) implémenté mais non encore validé

  4. Description Source Ponctuelle Conservation du Moment Forces discrètes de Volume Source Ponctuelle : Tenseur de Moment Sismiques Tenseur de Moments Sismiques Pondération gaussienne autour de chaque nœud de vitesse

  5. Nappe de Capteurs Source Différences Finies (rouge) vs. Nombre d’Onde Discret (bleu) Validation du Modèle Numérique en Milieu Hétérogène Vitesse Vertical sur l’Eau m/s • Mécanisme au Foyer : f = 142o, d = 74o et l = 215o • Demi-espace à quatre couches dont celle superficielle liquide • Profondeur et durée de la source: 5 km et ~2 s

  6. Guadeloupe 25km Modélisation de l’effet d’une couche d’eau hétérogène : exemple de la Guadeloupe Modélisation aux stations PRFA et GBGA d’un séisme superficiel de magnitude 5 : Rouge: Croûte homogène (nombre d’ondes discrets) Bleu: Croûte homogène + Bathymétrie de la région, campagne AGUADOMAR (Différences finies)

  7. Une stratégie globale et évolutive de modélisation Géomodeleur Géodonnées Géosimulateur Sismogrammes Sources sismiques Description du milieu Simulation et analyse

  8. Géodonnées : le Géomodeleur du topo coupe geol forage Observation synthèse

  9. Méthodologie Modélisation géométrique 3D des surfaces géologiques Basé sur la méthode des surfaces implicites f(x,y,z) = V (potentiel) Entrée: points de contact = points d’équipotentiel orientation des structures = gradient du champ de potentiel Interpolation par Cokrigeage du champ et de ses dérivées

  10. Zone du modèle

  11. Zone du modèle

  12. Topographie (MNT IGN) Bathymétrie multifaisceaux + Moho

  13. Quantification du mouvement du sol par simulation de propagation d’ondes sismiques

  14. Épicentre Simulation Séisme Inverse Nice (Mw = 4.5) Topographie et Bathymétrie Source Ponctuelle : • Mécanisme au Foyer : f = 243o, d = 41o et l = 74o • Moment Sismique : M0= 5.96 X 1015 N m • Profondeur et durée de la source : 6 km et ~1 s • Demi-espace infini élastique : croûte continentale et eau de mer

  15. Simulation Séisme Inverse Nice (Mw = 4.5) Visualisation Multicomposant du Champ de Vitesse Épicentre Animation par Nahum PEREZ – CAMPOS, UNAM, Mexique

  16. Simulation Séisme Inverse Nice (Mw = 4.5) Section Verticales du Champ de Vitesse (Composante NS)

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