Une méthode d'inversion des accélerogrammes de champs proche dans le domaine des fréquences est tout d'abord décrite. Cette méthode permet de trouver le glissement, la vitesse du front de rupture et la durée de la rupture en chaque point de la faille. Cette méthode a été appliquée à trois séismes: le séisme californien de Landers (1992), le séisme d'Uttarkashi (1991) situé au nord de l'Inde et le séisme de Northridge en Californie (1994). La répartition spatiale du glissement montre la présence de plusieurs sous-évènements. Leur largeur semble contrôlée par la segmentation de la faille. La durée de la rupture en chaque point est compatible avec un mécanisme de type fracture où la radiation d'un point de la faille se termine à l'arrivée d'une phase d'arrêt émise à partir des bords de chaque sous-évènement. Dans une deuxième partie, nous nous sommes interessés aux variations de contraintes assoclees aux seismes. Notre étude de la cinématique du séisme de Landers montre que le glissement a gardé une direction constante pendant la rupture alors que celle-ci est hétérogène. Nous interprétons ce résultat par une chute de contrainte partielle pendant le séisme. Une méthode de calcul du champ de contrainte dynamique est ensuite décrite. Cette méthode est appliquée au séisme de Landers. Il est montré que la résistance des failles est une fonction dépendante du temps. De faibles variations "statiques" des contraintes peuvent être corrélées avec le déclenchement des séismes alors que des variations "dynamiques" plus importantes mais de faibles durées n'ont eu aucun effet immédiat.

En période hivernale, le golfe du Lion est sujet à des conditions de vents régionaux forts (Mistral et/ou Tramontane) qui transportent des masses d'air continentales froides et sèches au dessus de la mer. Ces événements, les Cold Air Outbreaks (CAO) , conduisent à d'intenses échanges air-mer et donc à un pompage de chaleur qui favorise la formation d'eaux denses et le déclenchement de la convection océanique profonde. La bonne représentation de ces échanges air-mer intenses dans les modèles de climat et de prévision numérique du temps reste à l'heure actuelle une problématique majeure. Elle est au cœur du projet ASICS-MED centré sur compréhension des mécanismes de formation d'eaux denses en Méditerranée et qui s'inscrit dans le cadre de la thématique " Échanges air-mer intenses " du programme HyMeX dédié à l'étude du cycle de l'eau en Méditerranée. Les processus qui s'opèrent au sein de la couche limite atmosphérique marine (CLAM) et de la couche de mélange océanique (CMO) interagissent entre eux à différentes échelles spatiales et temporelles. La compréhension de l'évolution globale de la CLAM mais également des mécanismes locaux nécessitent la prise en compte de l'ensemble des processus. L'étude présentée ici est consacrée à la structure moyenne et turbulente de la CLAM en conditions de vents forts. L'objectif est de déterminer comment l'organisation du champ turbulent est impactée lors d'épisodes de CAO et d'estimer les flux de surface associés à ces conditions de vents forts. La méthodologie adoptée est basée sur l'utilisation conjointe d'observations aéroportées collectées lors de la campagne de mesure SOP2 d'HyMeX et de simulations numériques. La campagne de mesure SOP2 d'HyMeX qui a eu lieu au cours de l'hiver 2013 dans le golfe du Lion a permis de documenter grâce à l'avion de recherche ATR42 la structure moyenne et turbulente de la CLAM lors de 11 épisodes de CAO. Une analyse spectrale s'appuyant sur un modèle analytique a été réalisé sur 181 paliers (i.e. segments de vol rectilignes et stabilisés en altitude). Les profils verticaux des échelles turbulentes caractéristiques ainsi que la forme du spectre de la vitesse verticale ont permis de mettre en évidence un allongement des structures énergétiques dans l'axe du vent moyen associé à l'organisation du champ turbulent sous la forme de rouleaux longitudinaux. Une description unidirectionnelle du champ turbulent tridimensionnel peut conduire à une représentativité limitée des structures cohérentes au sein des échantillons. Cependant, la connaissance des profils de flux sur toute l'épaisseur de la CLAM est nécessaire pour l'estimation des échanges air-mer. Une méthode de correction des flux turbulents calculés par eddy correlation a été appliqué afin de prendre en compte les erreurs systématique et aléatoire relatives à la mesure et au traitement de données. Cette correction a permis de déterminer les meilleures estimations possibles des flux extrapolés à la surface avec une marge d'incertitude pour les 11 épisodes de CAO documentés lors de la campagne SOP2 d'HyMeX. La comparaison de ces estimations aéroportées aux autres sources d'information dérivées de paramétrisations des flux a permis de mettre en évidence une sous-estimation systématique du flux de chaleur latente en conditions de vents forts. Une approche numérique a permis de compléter l'analyse de la structure moyenne et turbulente de la CLAM lors d'épisodes de CAO. / During winter, local strong winds (Mistral or Tramontana) occurred in the Gulf of Lion which bring cold and dry continental air over a warmer sea. Those events, the cold air outbreaks, can lead to intense air-sea interactions which favour dense water formation and deep oceanic convection. The representation of air-sea exchanges is a fundamental aspect of of climate modelling and numerical weather forecasting. The ASICS-MED project aims to identify fine-scale processes leading to dense water formation and is a part of the "Intense air-sea exchanges" topic of the HyMeX program devoted to hydrological cycle in the Mediterranean. The processes occurring within the marine atmospheric boundary layer (MABL) and the oceanic mixing layer (ML) interact with one another at different spatial and temporal scales. Understanding the overall evolution of the MABL but also the local mechanisms requires taking into account all the processes. The study presented here is devoted to the mean and turbulent structure of the MABL under strong wind conditions. The objective is to determine how the organization of the turbulent field is impacted during CAO events and to estimate the surface fluxes associated with these strong wind conditions. The methodology adopted is based on the joint use of airborne observations collected during the HyMeX-SOP2 field campaign and numerical simulations. The HyMeX-SOP2 field campaign took place during the winter of 2013 in the Gulf of Lion. The research aircraft ATR42 was operated to document the mean and turbulent structure of the MABL during 11 CAO events. A spectral analysis based on an analytic model was carried out on 181 legs (i.e. stacked straight and level runs stabilized in altitude). The vertical profiles of the turbulent characteristic scales as well as the shape of the vertical velocity spectrum revealed an elongation of the energy structures in the mean wind direction associated with the organization of the turbulent field into longitudinal rolls. A unidirectional sampling of the three-dimensional turbulent field may lead to a limited representativeness of the coherent structures within the samples. However, knowledge of kinematic fluxes profiles over the entire thickness of the CLAM is necessary to estimate air-sea exchanges. A correction method was applied to turbulent fluxes calculated by eddy correlation in order to take into account systematic and random errors related to measurement and data processing. This correction made it possible to determine the best possible estimates of the extrapolated surface fluxes with a margin of uncertainty for the 11 CAO events documented during the HyMeX-SOP2 field campaign. The comparison of these airborne estimates with the other sources of information derived from bulk parameterizations show a systematic underestimation of the latent heat flux under strong wind conditions. A numerical approach allowed to complete the analysis of the mean and turbulent structure of the MABL during CAO events. The numerical study, based on the non-hydrostatic Meso-NH model, focuses on an episode of strong Tramontana with winds greater than 25m/s documented during the HyMeX-SOP2 field campaign. In a first step, a one-dimensional framework made it possible to understand the forcing terms necessary to reproduce in a realistic way the development of the observed MABL. This reference configuration allowed, in a second time, a Large-Eddy Simulation of the CAO event. This simulation has been validated using airborne data and has allowed to deepen the description of the turbulent field as well as the evolution of the coherent structures oriented in the axis of the mean wind.

Cette thèse traite des simulations multidomaines des écoulements en milieu poreux. Trois aspects sont abordés. Une étude est d'abord menée concernant une méthode de décomposition de domaines avec des maillages non-raccordés, utilisant des conditions d'interface de type Robin, pour les éléments finis mixtes. D'autre part, la méthode est implémentée en parallèle à l'aide du système parallèle OcamlP3l, écrit par des informaticiens dans le langage Ocaml. En OcamlP3l, l'utilisateur programme et débogue en séquentiel, puis obtient le code parallèle par une simple recompilation. Enfin, nous présentons un nouveau modèle d'écoulement dans un mileu poreux contenant de grandes fractures, avec des perméabilités très grandes et/ou très faibles. Dans ce modèle, les fractures sont traitées comme des interfaces entre sous-domaines. Une analyse théorique prouve l'existence et l'unicité de la solution, fournit une estimation d'erreur, qui est confirmée par des tests numériques.

Les études de risque sismique en Iran sont dans leur phase initiale. Ainsi, il n'existait jusqu'à présent aucun catalogue d'enregistrements accélérométriques en Iran, et aucune étude sur l'ensemble des données iraniennes es n'avait été réalisée. Ce mémoire présente donc la première étude d'ensemble sur les mouvements forts en Iran. Un premier objectif a été d'établir un catalogue des mouvements forts d'Iran en faisant correspondre à chaque enregistrement de qualité suffisante, un événement sismique de localisation et magnitude connues ues, pour 279 enregistrements accélérométriques, analogues et digitaux. Cette correspondance a pu se faire sur la base des catalogues sismologiques internationaux (ISC, NEIC, ... etc.) ou nationaux. Pour 189 autres enregistrements numériques, pour lesquelles aucune information télésismique ou locale n'était disponible, les distance hypocentrales et les moments sismiques ont été estimés sur la base des enregistrements eux-mêmes. Une attention particuliere a été accordée aux effets de sites, en choisissant notamment 50 stations accélérométriques du réseau national oilles enregistrements ont été nombreux. Une nouvelle classification pour les effets de sites est proposée -basée sur les rapports H/V - qui s'avère relativement simple dans son principe, et plus fiable que les classifications déjà utilisées. Finalement, les lois d'atténuation pour différents paramètres de mouvement fort (dont Arms, Intensité Arias, PGA, PGV, et PGD, énergie, durée et valeurs spectrales) sont obtenues et discutées sur la base d'un total de 468 enregistrements accélérométriques en 3 composantes.

L'objectif de ce travail est de proposer des méthodes simples d'estimation du mouvement sismique, applicables facilement, particulièrement dans le cas de milieux urbains. Ce sont, en effet, les grandes agglomérations qui sont souvent le siège de dégât, catastrophiques, et il est donc nécessaire de pouvoir fournir des techniques faciles à mettre en oeuvre pour l'étude du mouvement sismique auquel les structures construites doivent résister. Dans la première partie, nous étudierons une méthode d'estimation des effets de site liés à la géologie locale, basée sur le calcul du rapport spectral entre composantes horizontales et verticale (rapport H/V), sur des enregistrements de bruit de fond. Nous avons, dans un premier temps, réalisé une étude par simulation numérique permettant de mettre en évidence certains des paramètres qui contrôlent l'utilisation de cette méthode. ainsi que ses limites de validité. Une comparaison avec d'autres techniques classiques d'estimation des effets de site met en évidence les possibilités et les inconvénients de chacune d'elles, dans le cadre d'une grande ville. La deuxième partie de ce travail concerne la simulation de mouvements forts, avec pour objectifs les points suivants : fournir une méthode également applicable en milieux urbains, être en mesure de produire des simulations en champ proche, réduire la complexité et le temps de calcul nécessaires à la simulation, pouvoir effectuer des simulations a priori en des sites où aucun mouvement fort n'a encore été enregistré. Pour essayer de satisfaire ces objectifs nous proposons I'utilisation d'une technique basée sur le principe de la méthode des fonctions de Green empiriques. Nous utilisons ici des fonctions de Green théoriques, l' enregistrement de petits séismes étant très difficile en zone urbaine. Le séisme cible est défini par un nombre de paramètres relativement réduit : son moment sismique ainsi que la taille et l'orientation du plan de faille.

Ce travail est consacré à l'étude et à la simulation numérique des mouvements forts en champ proche dans le cas des séismes de magnitude modérée. Pour cela, nous avons appliqué la méthode des nombres d'onde discrets qui permet le calcul du rayonnement de sources étendues de mécanisme quelconque dans un milieu stratifié. Dans une première partie, deux problèmes théoriques ont été abordés. On montre d'abord que l'observation systématique de la décroissance du spectre d'accélération à haute fréquence peut être expliquée soit par la présence de forces de cohésion à l'extrémité de la fissure soit par la cinématique du front de rupture. On souligne ensuite une différence essentielle de la forme du déplacement transverse à la faille entre le modèle de dislocation et le modèle de fissure . Ce résultat est appliqué à l'étude d'un enregistrement effectué dans la zone épicentrale du séisme de Michoacan (Septembre 1985). Celui-ci correspond à la croissance homogène d'une large fissure. On s'interesse, dans une deuxième partie, à l'étude et à la simulation de 3 évènements de magnitude modérée. En utilisant un modèle de fissure à forte chute de contrainte, un très bon accord est trouvé en 16 stations entre les accélérations calculées et celles observées lors d'une réplique du séisme d'Imperial Valley (Octobre 1979). Les très fortes accélérations enregistrées lors du séisme de San-Salvador (Octobre 1986) sont interprétées par la combinaison de 2 effets : une remontée de la rupture à quelques centaines de mètres sous la surface et la présence d'une couche à faible vitesse en surface. Enfin, en utilisant un modèle dérivé du modèle à barrières, on montre l'importance de l'hétérogénéité de la rupture et de la structure crustale superficielle sur les valeurs du pic d'accélération enregistrées à Kalamata (Grèce) lors du séisme de Septembre 1986.

Grave X was found in 1952 during construction work in Tuna in Badelunda parish, in the province of Västmanland. Objects from this 3rd Century grave were dispersed and the stone grave covering and cist-like wooden burial chamber were cut almost in half as a result of the construction work that unearthed it. The purpose of this dissertation is to create a better understanding of Tuna in Badelunda and to place Grave X and the person buried there in context. Due to my interest in Grave X and the person in this grave, the scope of the study is limited to Tuna during the Late Roman Iron Age. What kind of place may Tuna in Badelunda have been during that time? Which kinds of knowledge may the person in Grave X have possessed and what roles may this person have had in local society? How may this person have acted in Tuna in Badelunda in particular? Why was this person buried in the specific type of structure that was Grave X? To answer these questions, ancient monuments and phenomena in the Tuna area, objects from the grave and construction details of the grave are discussed. Specifically, I examine the name Tuna, stone enclosures, hillforts of Bejby borg-character and travel routes, beads, golden rings in the shape of snakes, vessels and serving utensils, and the stone grave covering and cist-like chamber. Since Grave X was partly ruined when discovered, comparisons are made to about 20 similar graves from other parts of Scandinavia in order to get an idea of what may have been lost from Grave X. A performative-constructive gender perspective is of importance in this dissertation, as well as the concept of creolization. The kinds of knowledge and the societal roles the person in Grave X may have had can be summarized in five categories or contexts of action: production within the (social-political) economy of the farm, ritual performances, physical communication, textile production, and oral performances with the telling of stories and relating of memories. Possible personal strategies in relation to the activities the person in question was involved in are seen as important. One way this dissertation takes up this subject is through the discussion of the role the person may have had in greetings and farewells in the yard of the farm (Sw. tun, gårdsplan). Greetings and farewells were probably of importance, and Tuna is discussed as a crossroads. This means that although a local perspective is advocated in this dissertation, Tuna may not be seen as an isolated community, but rather as a small place that to a great extent partook in the larger world. This can also be seen in Grave X; when the person in this grave was buried, the living made choices that both expressed local traditions and made reference to far-away places. In contrast to the surrounding graves, the person in Grave X was not cremated. One of many possible reasons may have been a desire to emphasize the person’s personality and gender as well as roles in society. / <p>Auktoriserad namnform i LIBRIS: Fernstål, Charlotte, 1974-</p>

Cette étude présente tout d'abord la récente banque de données fort mouvement pan-européen qui est mis à jour et la version étendue de bases de données paneuropéennes précédentes. Les métadonnées relatives est soigneusement compilé et réévalué. La base de données est conforme aux normes élevées pour être des ressources de la communauté paneuropéenne de génie parasismique. Ensuite, une étude empirique non linéaire place amplification modèle, fonction de la moyenne en fonction du temps de la plus haute 30m profil de vitesse des ondes de cisaillement et l'accélération maximale du sol sur le roc, est développé. L'objectif principal de tirer un tel modèle est de l'utiliser dans les équations de prédiction des mouvements du sol (GMPEs). Par ailleurs, l'évaluation des facteurs de site dans les codes de conception parasismique montre qu'il est également applicable dans les facteurs de sites informatiques. À cette fin, une autre méthodologie qui prend en compte les résultats de l'analyse de l'aléa sismique probabiliste et déterministe modèles de site est proposé. Cette étude génère GMPEs de réponse élastique ordonnées spectrales horizontale et verticale d'amortissement de 5%. Plutôt que d'équations directs pour le mouvement vertical, afin d'obtenir spectre du danger horizontale et verticale cohérente, compatible GMPE de rapport vertical à horizontal est préférable. Modèles de mise à l'échelle d'amortissement supplémentaires pour modifier les spectres horizontaux et verticaux d'autres ratios d'amortissement sont proposées. / This study firstly presents the recent pan-European strong-motion databank that is updated and extended version of previous pan-European databases. The pertaining metadata is carefully compiled and reappraised. The database meets high standards for being resource of pan-European earthquake engineering community. Then, an empirical nonlinear site amplification model, function of time-based average of uppermost 30m shear wave velocity profile and peak ground acceleration on rock, is developed. The primary aim of deriving such a model is to use it in ground motion prediction equations (GMPEs). Besides, the evaluation of site factors in the seismic design codes shows that it is also applicable in computing site factors. To this end, an alternative methodology that considers the results of probabilistic seismic hazard analysis and deterministic site models is proposed. Finally, this study generates GMPEs for horizontal and vertical elastic response spectral ordinates for different damping values between 1% to 50%. Rather than direct equations for vertical motion, to obtain consistent horizontal and vertical hazard spectrum, compatible vertical-to-horizontal ratio GMPE is preferred. Additional damping scaling models to modify horizontal and vertical spectra at other damping ratios are proposed

Power systems must face new challenges in the current environment. The energy market liberalization and the increase in the loading level make the occurrence of instability phenomena leading to large blackouts more likely. Existing tools must be improved and new tools must be developed to avoid them.<p><p>The aim of this thesis is the improvement of the voltage stability assessment efficiency. Two orientations are studied: the monitoring methods and the load modeling.<p><p>The purpose of the monitoring methods is to evaluate the voltage stability using only measurements and without running simulations. <p><p>The first approach considered is local. The parameters of the Thevenin equivalent seen from a load bus are assessed thanks to a stream of local voltage and current measurements. Several issues are investigated using measurements coming from complete time-domain simulations. The applicability of this approach is questioned.<p><p>The second approach is global and uses measurements acquired by a Wide-Area Measurement System (WAMS). An original approach with a certain prediction capability is proposed, along with intuitive visualizations that allow to understand the deterioration process leading to the collapse.<p><p>The load modeling quality is certainly the weak point of the voltage security assessment tools which run simulations to predict the stability of the power system depending on different evolutions. Appropriate load models with accurate parameters lead to a direct improvement of the prediction precision.<p><p>An innovative procedure starting from data of long measurement campaigns is proposed to automatically evaluate the parameters of static and dynamic load models. Real measurements taken in the Belgian power system are used to validate this approach.<p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Wind generation is one of the most successful sources of renewable energy for the production of electrical energy. Wind power offers relatively high capacities, with generation costs that are becoming competitive with conventional energy sources. However, a major problem to its effective use as a power source is the fact that it is both intermittent and diffuse as wind speed is highly variable and site-specific. This is translated in large voltage and frequency excursions and dynamically unstable situations when fast wind power changes. Very high wind speeds will result in sudden loss of wind generator production. The requirement to ensure that sufficient spinning reserve capacity exists within the system to compensate for sudden loss of generation becomes crucial. From the utilities operators’point of view, the primary objective is the security of the system, followed by the quality of the supplied power.<p>In order to guard the system security and quality of supply and retain acceptable levels, a maximum allowed wind power penetration (wind margin) is normally assumed by the operators. Very conservative methods are used to assess the impact of wind power and the consequences turn to under-exploitation of the wind power potential in a given region. This thesis presents the study of actual methods of wind power assessment, divided into three parts:<p>1. Part I: Impact on the Security of Power Systems<p>2. Part II: Impact on the Power Quality<p>3. Part III: Impact on the Dynamic Security of Power Systems / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished