Aléa Probabiliste Rupture de Surface: amélioration de la méthodologie et applications
Laboratoire d'accueil : Bureau d'évaluation des risques sismiques pour la sûreté des installations (BERSSIN)
Date de début de thèse : Octobre 2018
Nom du doctorant : Fiia NURMINEN
Descriptif du sujet
Ce projet de doctorat rassemble les méthodes de la géophysique et de la géologie des séismes afin d'estimer et de modéliser le risque de rupture de faille ainsi que la quantité et la distribution des déplacements des failles sismiques dans les zones sismiques actives.
Les principaux objectifs de cette thèse sont
- d'améliorer la procédure méthodologique d'analyse probabiliste du risque de déplacement de failles
- créer un logiciel libre et intuitif pour l'évaluation du risque de déplacement de failles,
- et d’appliquer ce modèle aux zones choisies.
Les études précédentes ont concentré leur analyse principalement sur la rupture d'une faille principale et d'une cinématique de type rupture principale (normale, décrochante ou inverse), ils ont de plus utilisé différentes approches pour analyser la distribution des ruptures en surface, particulièrement en ce qui concerne les ruptures hors faille, ou rupture de surface distribuée s'éloignant de la trace de faille principale.
Le but de cette thèse est de mettre au point une méthodologie unique pour l'analyse des failles de surface pour les trois types de séismes en utilisant et en développant davantage les ensembles de données et les approches des chercheurs précédents.
L’étude débute par la mise en commun des divers ensembles de données sur les paramètres de failles des séismes historiques de rupture en surface.
Les quatre paramètres clés nécessaires à la construction d'un modèle sont
- la probabilité d'une rupture de surface sur la faille principale
- la distribution des dislocations le long de la faille principale
- la probabilité d’occurrence d’une rupture de surface distribuée
- et la distribution de la rupture de surface répartie en fonction de la distance à la faille principale.
Les deux premiers paramètres ont été étudiés par les recherches antérieures, ainsi cette thèse se concentre sur les deux derniers paramètres.
Diverses méthodes statistiques sont testées afin de choisir la plus robuste pour analyser les données incomplètes et discontinues de par leur nature. Les paramètres obtenus sont utilisés pour construire un outil de modélisation mathématique, qui trace la distribution spatiale de la dislocation attendue, ou la probabilité de dépasser un certain niveau de dislocation, sur une carte autour de la trace connue de la faille. Les paramètres obtenus sont utilisés pour construire un outil de modélisation mathématique, qui trace la distribution spatiale de la dislocation attendue, ou la probabilité de dépasser un certain niveau de dislocation, sur une carte autour du tracé connu de la faille.
Dans le cadre de cette thèse, des cartes détaillées de caractérisation et d'analyse probabiliste des risques de déplacement de failles sont produites pour trois sites sélectionnés. Ce type d'information est essentiel pour la gestion de l'occupation des sols et l'ingénierie de la construction à proximité des failles actives.