SLAM WP1 Tâche 1.

Compréhension de la dynamique actuelle du mouvement: Suivi temporel par un observatoire multi-paramètres.

Coordinateur :

A. Helmstetter (Isterre).

Participants :

CETE: J. Kasperski , G. Bièvre

et JP Duranthon

Isterre: S. Garambois , J.-R. Grasso, P. Roux,

L. Darras, P. Lacroix

L Chaumond

INERIS: E. Klein, I. Contrucci, C. Dunner

Résultats Isterre T1 depuis Ie début du projet

• Mise à jour des catalogues de signaux sismiques (éboulements, micro-

fractures, séismes)

• localisation de tous les signaux

• détermination de la magnitude des évenements, loi d’atténuation

calibrée sur les tirs et séismes

• Mise en accés des catalogues et données sismo sur le site web OMIV

• Comparaison données sismo et vidéo éboulements

• pas de progrès significatif sur les effets de site (arrêt de la thèse de L

Chaumond)

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Réseau sismologique RUI et THE :

stations 9 voies

installées en Mai 2007

6 capteurs verticaux et un 3C

2 Hz (puis 20 sec en Mai 2009)

continu 250 Hz

distance inter-capteurs ≈50m

GAL :

Station 24 voies

installée en Avril 2008

21 verticaux 4.5 Hz et un 3C

Depuis juin 2009: 24 verticaux

Déclenché 500 Hz

Distance inter-capteurs ≈20m

12 capteurs dans la galerie

Ecoute sismique de Séchilienne

Différents types de signaux sismiques

Ex: chute de blocs

Ex: microséisme

temps (sec)

QuickTime™ et undécompresseur

sont requis pour visionner cette image.

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Chutes de blocs

Eboulement du 27/2/2010 filmé par la caméra de surveillance du CETE

Localisation de l’éboulement du 27/2/2010

• on recherche la vitesse et la position (x,y) qui maximise la

corrélation moyenne entre traces après décalage des traces par la

différence de temps de trajet

correlation moyenne et position estimée (max de C)

Seismogrammes et temps de trajets théoriques

Comparaison sismo - vidéos éboulements

8 éboulements détectés sur la vidéo et le réseau sismo en 2010

dans les ruines

volume ≈ mètres cubes

magnitude entre -0.9 et -0.3

problemes:

- pas de vidéo la nuit ou par brouillard

- mémoire vidéo 1 mois, mais données sismo récupérées tous les

≈ 2 mois

Sismicité faille de belledonne

Séisme proched=(ts-tp)*9≈5kmm≈1.9

Localisation des tirs

erreur de localisation moyenne 62 m, médiane 52 m

erreur plus grande à l’extérieur du réseau

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Localisation des éboulements et microséismes

Calcul de magnitudes

magnitudes m calculées en fonction de l’amplitude maximum A des traces corrigées

de l’atténuation avec la distance d

relation entre A, d et m calibrée à partir des séismes enregistrés par d’autres

réseaux

m=log10[ A exp(d/d0)dn ]+K K=-3.01 n=0.95 d0=151 km

pour les tirs : m =0.31 + 0.50 log(charge) [Brocher et al, BSSA 2003]

erreur moyenne 0.43

Magnitudes éboulements et microséismes

2008/6≈500m3

2010/2≈3 m3

2009/3≈0.05 m3

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Séismes proches de Séchilienne

Plusieurs centaines de séismes détectés à Séchilienne, mais pas par SISMALP

Localisation: azimut et angle d’incidence déterminé par méthode d’antenne,

distance en fonction du temps tS-tP

Exemple

2009/12/23

distance ≈5 km

magnitude m≈1.9

Mais séismes plus difficile

à localiser que les signaux locaux,

dt plus faibles donc plus sensibles

à l’hétérogénéité de la vitesse

Amplitude Microsismisité et éboulements

Nombre d’événements par jour

Déplacement et vitesse cible 635 (CETE Lyon)

Microsismicité et déplacement depuis mai 2007

Amplitude Microsismisité et éboulements

Nombre d’événements par jour

pluviométrie (Luitel)

température

Influence de la pluie sur les éboulements

• CX,Y(t-t’)=<X(t)Y(t+t’)>

• les éboulements commencent quasi-instantanément (<30mn) après

la pluie et durent environ 5 jours.• délai du à l’infiltration? nucléation? fonte des neiges?

Inter-corrélation du taux d’éboulements et des précipitations

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Corrélation sismo-pluie-déplacement

• corrélation entre éboulements et précipitation

les données récentes confirment les résultats de [Helmstetter et

Garambois JGR 2010]

corrélation faible mais significative entre éboulements et précipitation

décalage ≈ 1/2 hr et temps de relaxation 5 jours

• pour la micro-sismicité:

activité plus diffuse,

influence de la pluie encore + faible,

décalage du pic et temps de relaxation plus long

• pour le déplacement:

corrélation forte entre vitesse de déplacement et précipitations.

décalage de qq jours, temps de relaxation ≈1 mois.

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Perspectives

• comparaison sismo et vidéo et/ou photos pour estimer le volume et

valider la localisation?

• utiliser un modèle de vitesse pour améliorer la localisation des

signaux

• début 2012, Pascale Sénéchal travaillera sur la tomographie sismique,

en remplacement de L. Chaumond qui a arrété sa thèse en décembre

2010

• effets de sites

• comparaison avec le réseau sismique de l’INERIS

• intéraction tache 2: modéliser l’influence de la pluie

Influence de la pluie sur la micro-sismicité

• corrélation plus faible que pour les éboulements• temps de relaxation plus long• décalage temporel (temps du pic) plus grand, 1.7 heure au lieu

de 25 minutes

Inter-corrélation du taux de microsismicité et des précipitations

Influence de la pluie sur le mouvement

• corrélation maximum pour t≈4 jours

• relaxation de la vitesse beacoup plus lente (40 jours) que les

éboulements ou la microsismicité (≈5 jours)

Inter-corrélation de la vitesse de déplacement et des précipitations

• nombre moyen d’éboulements par jour en fonction de la pluie/jour ou

pluie «antécédente»

pluie (mm/day) pluie antécédente (mm)

• pas de seuil, 1mm/jour suffit pour déclencher!

• le nombre d’éboulements est proportionnel à la pluie

Influence de la pluie sur les éboulements