Contexte
La sûreté de toute installation nucléaire (réacteur, usine, stockage, centre de recherche) doit être assurée même en cas de séisme survenant sur le site. Cela nécessite d’intégrer le risque sismique dans le dimensionnement des installations et donc en premier lieu d’évaluer les caractéristiques des séismes susceptibles de survenir sur les sites sur lesquels elles sont implantées.
Missions
Le BERSSIN a pour missions :
- d'effectuer des expertises dans le domaine de l'évaluation de l'aléa sismique pour les installations nucléaires de base (réacteurs de puissance, laboratoires et usines, sites de stockage en surface...). Ces expertises sont réalisées dans le cadre d’appui technique auprès de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN).
- de mener des recherches en géologie, géophysique, sismologie afin d'évaluer l'aléa sismique. Ces travaux servent aussi de base à l'évolution de la réglementation.
- Le Berssin participe à l'évolution de la réglementation, nationale et internationale dans le domaine de l'aléa sismique pour les installations nucléaires. Le Berssin assure également un appui technique auprès du Ministère de l’écologie, du développement durable, des transports et du logement (MEDDTL), particulièrement lors de l’évolution des réglementations applicables aux bâtiments courants et aux installations classées pour l’environnement.
Principaux axes de recherche
L’évaluation de l’aléa sismique, quelle que soit l’installation concernée (nucléaire ou non) nécessite :
- d’identifier et de localiser les sources géologiques susceptibles de produire des séismes (« failles actives »),
- d’estimer la taille (magnitude) des séismes potentiels,
- d’estimer le déplacement du sol attendu sur le site en cas d’occurrence de séismes, en tenant compte de la nature des sols sous l’installation («effets de site»).
Pour améliorer la connaissance et les pratiques associées à chacune de ces étapes, le Berssin mène des études, généralement en collaboration avec des organismes scientifiques nationaux ou internationaux.
L'identification des failles actives
La caractérisation de l’activité d’une faille (i.e. sa capacité à générer un séisme) ou la découverte de nouvelles failles actives en France est nécessaire pour servir de base, confirmer ou améliorer les évaluations de l’aléa sismique. Ces travaux combinent différentes approches (étude des anomalies de la morphologie à l'aide de modèles numériques de terrain et de photos Spot, études géologiques de terrains, réalisations de tranchées pour retrouver des traces de paléoséisme). Un projet de ce type est ainsi actuellement mené par le BERSSIN sur la faille du Vuache (Jura), notamment responsable du séisme qui en 1996 avait provoqué des dommages à Annecy.
Un projet de ce type est également étudiée en tant que faille active en contexte de déformation modérée. Un réseau de stations sismologiques et deux stations GPS sont opérationnels autour de la faille.
L’étude des « effets de site »
Ces effets d’amplification du mouvement sismique dans les bassins sédimentaires sont capables de modifier localement de façon importante l’aléa sismique. Suite au creusement d’un forage profond à l’instigation de l’IRSN en 1999, le bassin de Grenoble est devenu le site test français d’observation de ces effets de site dans des vallées profondes : diverses équipes participent à ces recherches.
Sur ce thème, le Berssin travaille également dans des zones de sismicité active :
en Grèce, à Aigion dans le golfe de Corinthe, le BERSSIN gère en collaboration avec deux instituts grecs (AUTH et NKUA) un réseau de capteurs sismiques installés au fond de 3 forages (200 m, 60 m et 15 m) afin d’étudier la réponse des couches superficielles du sol, sous sollicitation sismique.
Au Chili, pays parmi les plus sismiques au monde. Le BERSSIN y étudie la réponse du bassin de Santiago, en exploitant les enregistrements de bruit de fond ambiant et de séismes.
Quantification des incertitudes lors de l’évaluation de l’aléa sismique, par des approches déterministes et probabilistes.
Le BERSSIN a développé une méthodologie probabiliste qui permet de propager les incertitudes associées aux paramètres cruciaux, basé sur un arbre de décision exploré par un processus Monte Carlo.
Principaux équipements
Le BERSSIN dispose d’un réseau d'accéléromètres sur le site d'Aigion (Grèce) pour l'étude des effets de site.
Le BERSSIN gère 6 stations GPS permanentes avec enregistrement en continu.
Les données accélérométriques et géodésiques collectées par le BERSSIN sont mises à disposition de la communauté au travers respectivement du Réseau accélérométrique permanent (http://www-rap.obs.ujf-grenoble.fr/) et du Réseau Régal (http://kreiz.unice.fr/regal/)