SSHAC Level 1 and 2 Studies: Procedures and Potential 

ApplicationsJon Ake

U.S. Nuclear Regulatory CommissionKevin CoppersmithCoppersmith Consulting

Miriam JuckettJohn Stamatakos

Center for Nuclear Waste Regulatory AnalysesJulian J. BommerImperial College London

DOE Natural Phenomena Hazards Meeting, October 18‐19, 2016

Overview of Presentation

• SSHAC goals and concepts• Participants in SSHAC Level 1 and 2 projects• Workflow and attributes of SSHAC Level 1 and 2 projects

• Potential applications and uses

SSHAC Guidelines and Guidance

NUREG‐2117 SSHAC Implementation Guidelines

Goal of a SSHAC Process“The fundamental goal of a SSHAC process is to properly 

carry out and completely document the activities of evaluation and integration, defined as: 

• Evaluation: The consideration of the complete set of data, models, and methods proposed by the larger technical community that are relevant to the hazard analysis. 

• Integration: Representing the center, body, and range of technically defensible interpretations [CBR of the TDI] in light of the evaluation process (i.e., informed by the assessment of existing data, models, and methods).” 

4

NUREG‐2117

Key SSHAC ConceptsThese five features are essential for all SSHAC hazard studies regardless of the SSHAC Level and distinguish SSHAC studies from non‐SSHAC studies• Clearly defined roles for all participants, including the responsibilities and 

attributes associated with each role.• Objective evaluation of all available data, models, and methods that could 

be relevant to the characterization of the hazard at the site. • Integration of the outcome of the evaluation process into models that 

reflect both the best estimate of each element of the hazard input with the current state of knowledge and the associated uncertainty.  This distribution is referred to as the Center, Body, and Range of Technically‐Defensible Interpretations, or the CBR of the TDI. 

• Documentation of the study with sufficient detail to allow reproduction of the hazard analyses. 

• Independent participatory peer review is required to confirm that the evaluation did consider relevant data, models, and methods, and that the evaluation was conducted objectively and without bias.  The peer review is conducted following a “participatory” or continual process throughout the entire project. 

CBR of the TDI

SSHAC Level 1 Participants

Note: Multiple roles may be played by the same person

SSHAC Level 2 Participants

Note: Multiple roles may be played by the same person

SSHAC Level 1 Workflow

Role of PPRP in SL1 Studies

SSHAC Level 2 Workflow

Attributes of SL1 and SL2Level 1 Level 2

Peer Review At least two reviewers; Communication with PPRP during evaluation and integration

Two or more reviewers; Feedback on preliminary models

Technical Integration Team

Small TI Team (depending on nature and complexity of issues)

Small TI Team; possibly multiple teams (e.g., seismic source characterization  and ground motion characterization)

Evaluation Sensitivity analysis to identify significant issues; Systematic review of literature

Outreach to proponents and resource experts (e.g., phone interviews)

Integration Develop models that capture the CBR of the TDI

TI Team interaction and hazard feedback during model‐building

Enhancements to SL2 StudiesLevel 1 Level 2 Level 2 

EnhancementsLevel 3

Peer Review At least two reviewers; Communication with PPRP during evaluation and integration

Two or more reviewers; Feedback on preliminary models

One or more PPRP representative(s) observes: working meetings, TI Team interactions with external experts, and/or workshops 

Ideally five reviewers; Engagement during evaluation and integration process; PPRP briefing of final model

Technical Integration Team

Small TI Team (depending on nature and complexity of issues)

Small TI Team; possibly multiple teams (e.g., seismic source characterization  and ground motion characterization)

Larger TI Team Five or more TI Team members

Evaluation Sensitivity analysis to identify significant issues; Systematic review of literature

Outreach to proponents and resource experts (e.g., phone interviews)

Add Workshop #1, #2, or hybrid that includes resource experts and/or proponents

Two workshops with resource expert and proponents; Data summary tables

Integration Develop models that capture the CBR of the TDI

TI Team interaction and hazard feedback during model‐building

Add Workshop #3 with feedback from PPRP

PPRP briefing

*All attributes are cumulative moving from left to right on the table; Level 4 is essentially the same as Level 3 with respect to these attributes.

Uses of SL1 and SL2 Studies

• Site specific refinements to existing regional SL3 projects

• Applications for facilities with lower risk significance and lesser need for regulatory assurance

• Updating decisions regarding the hazard impact of new information

Potential Applications: Updating Existing PSHA

Next slide

Use of SL1 for Updating Decisions

Conclusions• All SSHAC Levels share common goals and basic processes

• Attributes and essential steps in SL1 and SL2 are defined and provided in the update to NUREG‐2117

• SL2 studies can be enhanced depending on project‐specific needs

• Applications include updating decisions:– See talks by Kammerer et al. and Payne et al. for actual applications at INL for several facilities

– See talk by Juckett et al. on update to NUREG‐2117