_______________________________________________________________ CENTRE NATIONAL DE RECHERCHE APPLIQUEE EN GENIE PARASISMIQUE C. G. S. DEPARTEMENT ALEA SISMIQUE Dr Nasser Laouami Maitre de recherche chef de departement Alea Sismique CGS 1, Rue Kaddour Rahim, BP. 252, Hussein Dey, Alger Tel. 213 (0)21 49 55 41 Fax : 213 (0)21 49 55 36 E-Mail : n_laouami@hotmail.com RESULTATS PRELIMINAIRES SUR LA CARACTERISATION DU SEISME DE BOUMERDES DU 21 MAI 2003 (CHOC PRINCIPAL) A) ASPECTS SISMOLOGIE DE L'INGENIEUR Par : Dr N. Laouami, Maitre de recherche, Chef de departement alea sismique A. Slimani, Attache de recherche S. Larbes, Ingenieur A. Nour, Attache de recherche A-1) Reseau d'accelerographes installe en champ proche et en champ lointain lors du Choc Principal Le 21 Mai 2003 a 19 :45:40 (Heure local), les regions d'Alger et de Boumerdes ont ete ebranlees par un seisme dont la magnitude a ete estimee a Mω = 6.8 selon l'USGS. Le deploiement du reseau national d'accelerographes (region centre) avait la configuration suivante (voir figure 1) : Wilaya de Boumerdes : Boumerdes (01 station), Boudouaou (11 station) Wilaya d'Alger : Hussein Dey (01 station), Kouba (03 stations), Dar El Beida (01 station), Alger (01 station), Bouzareah (02 stations), Wilaya de Blida : Blida (01 station), El Afroun (02 station) Wilaya de Tizi Ouzou : Tizi Ouzou (01 station), Taksebt (02 stations), Azazga (01 station) Wilaya de Tipaza : Tipaza (01 station), Cherchell (01 station), Boukourdane (14 stations), Hadjret Ennous (01 station). Wilaya de Bouira : Ain Bessam (01 station) Wilaya de Medea : Medea (01 station) Wilaya de Ain Defla : Ain Defla (01 station), Hammam Righa (01 station), Miliana (01 station), Khemis Miliana (01 station), Bir Safsaf (01 station). Wilaya de Chlef : Chlef (03 stations), Boukadir (01 station), Oum Oudrou (01 station), Oued Sly (01 station). Wilaya de Bejaia : Bejaia (01 station), Tichi Haf (01 station), Sidi Aich (01 station), El Kseur (01 station), Beni Ksila (01 station), Kherrata (03 station) Wilaya de Bordj Bouarreridj : Bordj Bouarreridj (01 station), Tizi Mbechar (01 station), Teniet Ennasr (01 station). Wilaya de Setif : Beni Ourtilane (01 station), Bougaa (01 station), Boufaroudj (01 station), Ras El Oued (01 station), Ain Kbira (01 station), Ain Oulmane (01 station), Djemila (01 station) Apres le choc principal, un reseau mobile de sismographes a ete deploye dans les localites suivantes : Dar El Beida, Rouiba, Boumerdes, Bordj Menail, Thenia, Beni Amrane et Boudouaou. Le but de ce reseau est de permettre, a travers l'enregistrement des repliques, de caracteriser les parametres de la faille. A-2) Analyse preliminaire des enregistrements des mouvements forts L'operation d'acquisition de l'ensemble des donnees enregistrees par le reseau de la region centre tel que decrit ci-dessus est en cours. Ces donnees concernent le choc principal et les differentes repliques. Concernant le choc principal, une analyse preliminaire a ete faite sur les premieres donnees accelerometriques enregistrees par les stations suivantes : Boudouaou (11 station), Hussein Dey (01 station), Kouba (03 stations), Dar El Beida (01 station), Blida (01 station), El Afroun (02 station), Tipaza ville (01 station), Tizi Ouzou (01 station), Boukourdane (05 stations), Bouzareah (01 station), Alger centre (01 station), Azazga (01 station), Hammam Righa (01 station), Miliana (01 station), Ain Defla (01 station), Khemis Miliana (01 station), Ain Bessam (01 station). L'analyse comprend trois (03) phases : Determination de l'epicentre, Estimation de la magnitude, et Caracterisation du mouvement fort (Acceleration maximale, Duree, Contenu frequentiel). A-2-1) Determination de l'epicentre du choc principal L'approche usuellement adoptee dans le cas des mouvements forts a permis de localiser l'epicentre du choc principal aux coordonnees suivantes (voir figure 2) : Longitude : 3.53 E Latitude : 36.81 N L'epicentre se trouve en mer a environ 4.0 Km de la côte entre les villes de Boumerdes et Zemmori. A-2-2) Estimation de la magnitude du choc principal L'approche utilisee est basee sur un concept energetique de modelisation du processus de rupture de faille. Elle permet l'estimation de la magnitude moment, Mω, a partir des enregistrements des mouvements forts. Elle est proposee par J. Betbeder-Matibet (1995), et validee suite aux seismes de Ain Temouchent (1999) et Beni Ourtilane (2000) par Laouami et al. (CGS). L'application de cette methode a partir de trois stations d'enregistrement (Keddara, Blida, El Afroun) et six composantes (03 de direction E-O, et 03 de direction N-S), a permis , apres un traitement statistique, d'estimer la magnitude moment moyenne, Mω, du choc principal comme suit : Mω = 7.0. A-2-3) Caracterisation du mouvement fort L'analyse preliminaire effectuee sur l'echantillon d'enregistrement disponible permet de noter ce qui suit : 1- Duree de la partie forte du seisme L'analyse des enregistrements deja analyses montrent une duree de la partie forte du seisme egale a environ 10 sec. 2- Accelerations maximales Les stations en champ libre les plus proches qui ont enregistrees le choc principal se trouvent a 20 Km de l'epicentre (Keddara). Les accelerations maximales enregistrees par deux stations distante d'environ 100 m sont les suivantes : Station 1 : E-O : 0.34 g Ver : 0.26 g N-S : 0.24 g Station 2 : E-O : 0.58 g Ver : 0.35 g N-S : 0.22 g L'ecart tres important observe entre les stations 1 et 2 concernant plus particulierement les accelerations dans la direction E-O peut expliquer la presence d'un effet de site particulierement important au niveau de la station 1. Les accelerations dans la direction E-O sont largement superieure a celles dans la direction N-S. Cette observation est valable presque aux niveau de l'ensemble des stations qui ont enregistrees (voir A-1). Il est interessant de lier cette observation aux observations de terrain qui semblent montrer que les degâts considerables touchent les immeubles a orientation N-S (a verifier). Le niveau eleve de l'energie liberee lors du choc principal (Mw entre 6.8 et 7.0) explique les niveaux d'acceleration eleves : - en champ intermediaire : Hussein Dey, 36 Km, E-O : 0.27 g ; V : 0.09 g ; N-S : 0.23 g Dar El Beida, 29 Km, E-O : 0.52 g ; V : 0.16 g ; N-S : 0.46 g - en champ lointain El Afroun, 86 Km, E-O : 0.16 g ; V : 0.03 g ; N-S : 0.09 g Blida, 72 Km, E-O : 0.046 g ; V : 0.028 g ; N-S : 0.038 g Une etude ulterieure sur le type de ces sols pourra renseigner sur la presence ou non du phenomene d'amplification. Juste apres le choc principal, une station numerique a ete installee au niveau de Boumerdes, a 7 Km de l'epicentre determine par le CGS. Il est important de noter que lors de la replique du 27/05/2003 (M = 5.8, CRAAG ), cette station a enregistree les acceleration suivantes : E-O : 0.29 g Ver : 0.4 g N-S : 0.13 g Il ressort une composante verticale extrêmement importante et largement superieure aux composantes horizontales. Cette derniere observation peut être expliquer par le fait que la station se trouve en champ proche ou il est admis qu'a ce niveau la verticale peut être superieure aux autres. Il serait interessant de correler cette observation avec les types de rupture observes a Boumerdes. Le cas en notre possession (observe par la delegation AFPS) est celui des silos de ble (Eriad) situes a Corso (5 Km de notre station) ou le mode de rupture s'apparente a un mode de traction compression. 3- Contenu frequentiel L'analyse des signaux enregistres en champ proche (Keddara) fait ressortir un contenu frequentiel riche en haute frequence avec une frequence centrale autour de 4 Hz pour la station 1. Une application rapide de la methode H/V fait ressortir un type de sol rocheux. Pour la station 2, des investigations geophysiques permettront de confirmer la presence d'effets de site qui expliqueraient la valeur elevee de l'acceleration enregistree. Pour ce qui est de la station de Boumerdes, la frequence centrale est entre 1 et 2 Hz. Cependant l'analyse par la methode H/V fait ressortir une frequence fondamentale autour de 0.7 Hz, ce qui denote l'existence probable d'une couche alluvionnaire qui a cette frequence. Une conclusion preliminaire, a partir du contenu frequentiel au rocher (Keddara) et celui a Boumerdes montre l'absence du phenomene de resonance au niveau de la frequence fondamentale, ce qui est plutôt favorable. Pour les constructions edifiees sur rocher, il est probable, vu le contenu frequentiel au rocher (Keddara), que le phenomene de resonance soit survenu pour les constructions qui ont des frequences a partir de 4 Hz. _________________________________________________________________