The French accelerometric strong-motion network for earthquake hazard and risk studies
Le réseau accélérométrique français d'étude des risques sismiques et des aléas sismiques
Résumé
The French accelerometric strong-motion network (Rap-Résif, Permanent Accelerometer Network) aims at improving the knowledge on earthquake strong ground motion that could affect the French territory (mainland and overseas territories), and its effect on structures. Accelerometers have the required sensitivity to record high amplitudes in the frequency range of interest to civil engineering. The Rap sets up its stations in regions of relatively high seismicity where earthquake hazard is the highest (West Indies, Alps, Provence and Pyrenees), but also in regions where seismicity rates are modest although not negligible (Fossé Rhénan, Ardennes, Massif Central, Massif Armoricain, Mayotte). One of the challenges is to install stations as close as possible to seismic sources in order to record strong motions at short distances (ideally within 20 km). The distribution and evolution of the network is therefore strongly dependent on the increasing knowledge of the French seismicity and potentially active faults. The Rap also aims to locate its stations in areas prone to seismic risk: specific geological sites where phenomena of wave amplification are expected, and urban areas with high human, economic or environmental stakes.
The Rap coordinates, manages, promotes and disseminates earthquake data recorded in France, with the help of regional networks that operate the 162 seismological stations on field. The Rap central site is based in ISTerre laboratory (University of Grenoble Alpes, Osug observatory), where is also located the national datacenter of the research infrastructure Résif (Réseau Sismologique et Géodésique Français), in which the Rap is in charge of the accelerometric part. The Rap central site collects the accelerometric data recorded by all the stations, updates and maintains the subsequent national database, improves the data quality control, provides a technical support to the regional networks, ensures technology intelligence and takes care of the renewal of the seismological stations. It also defines new technologies and equipment that will be deployed on the whole network.
Furthermore, the Rap is in charge of promoting the use of accelerometric data through its support to scientific research projects and to innovative experiments. The main scientific goal is to improve our understanding of the mechanisms involved in the generation of strong and destructive seismic motion. The supported researches relate to fault rupture processes (source effects), propagation and attenuation of seismic waves on the French territories, effects of local amplification due to geology (site effects), predictions of the expected ground motion in France, spatial variability of earthquake ground motion, adaptation of design spectra, dynamic response of structures and buildings for earthquake engineering (seismic vulnerability).
The French seismological and geodetic network Résif, a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Internal Earth. Résif is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. Résif is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.
Le Réseau Accélérométrique Permanent (Rap-Résif) a pour objectif d'améliorer les connaissances sur les mouvements sismiques forts qui pourraient affecter le territoire français (métropole et outre-mer), et leurs effets sur les structures. Les accéléromètres ont la sensibilité requise pour enregistrer des amplitudes élevées dans la gamme de fréquences qui intéresse le secteur du génie civil. Le Rap installe ses stations dans des régions de sismicité relativement élevée où le risque sismique est le plus élevé (Antilles, Alpes, Provence et Pyrénées), mais aussi dans des régions où les taux de sismicité sont modestes mais non négligeables (Fossé Rhénan, Ardennes, Massif Central, Massif Armoricain, Mayotte). L'un des défis consiste à installer des stations aussi près que possible des sources sismiques afin d'enregistrer les mouvements forts à de courtes distances (idéalement dans un rayon de 20 km). La distribution et l'évolution du réseau dépendent donc fortement de la connaissance croissante de la sismicité française et des failles potentiellement actives. Le Rap vise également à implanter ses stations dans des zones à risque sismique : sites géologiques spécifiques où des phénomènes d'amplification des vagues sont attendus, et zones urbaines à forts enjeux humains, économiques ou environnementaux.
Le Rap coordonne, gère, promeut et diffuse les données sismiques enregistrées en France, avec l'aide des réseaux régionaux qui exploitent les 162 stations sismologiques sur le terrain. Le site central du Rap est basé dans le laboratoire ISTerre (Université de Grenoble Alpes, observatoire Osug), où se trouve également le centre national de données de l'infrastructure de recherche Résif (Réseau Sismologique et Géodésique Français), dont le Rap est chargé de la partie accélérométrique. Le site central du Rap collecte les données accélérométriques enregistrées par toutes les stations, met à jour et maintient la base de données nationale ultérieure, améliore le contrôle de la qualité des données, fournit un soutien technique aux réseaux régionaux, assure la veille technologique et s'occupe du renouvellement des stations sismologiques. Il définit également les nouvelles technologies et les nouveaux équipements qui seront déployés sur l'ensemble du réseau.
Par ailleurs, le Rap est chargé de promouvoir l'utilisation des données accélérométriques en soutenant des projets de recherche scientifique et des expériences innovantes. Le principal objectif scientifique est d'améliorer notre compréhension des mécanismes impliqués dans la génération de mouvements sismiques forts et destructeurs. Les recherches soutenues portent sur les processus de rupture de failles (effets sources), la propagation et l'atténuation des ondes sismiques sur le territoire français, les effets de l'amplification locale due à la géologie (effets de site), les prévisions du mouvement du sol attendu en France, la variabilité spatiale du mouvement du sol sismique, l'adaptation du spectre de conception, la réponse dynamique des structures et bâtiments pour le génie sismique (vulnérabilité sismique).
Le réseau sismologique et géodésique français Résif, une infrastructure nationale de recherche dédiée à l'observation et à la compréhension de la structure et de la dynamique de la Terre intérieure. Le Résif s'appuie sur des réseaux d'observation de haute technologie, composés d'instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d'étudier à haute résolution spatiale et temporelle la déformation du sol, des structures de surface et profondes, la sismicité à l'échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement les événements sismiques, sur le territoire français. Résif fait partie du système européen (EPOS - European Plate Observing System) et mondial d'instruments utilisés pour l'imagerie de l'intérieur de la Terre dans son ensemble et pour l'étude de nombreux phénomènes naturels.