新丰江水库地震孔隙弹性耦合有限元模拟

摘要：

1962年新丰江水库Ms6.1级地震是公认的水库诱发地震,对该水库蓄水造成的库仑应力变化进行量化估算,有助于对多大量级的库仑应力可以触发水库地震的这一基础性科学问题的了解.从这一角度出发,建立了新丰江水库三维孔隙弹性耦合模型,应用有限单元法计算水库蓄水引起库区应力场、孔隙压力场、断层上库仑应力的动态变化响应和蓄水累积的应变能.数值模拟结果表明:新丰江水库蓄水引起库区和其周围断层上库仑应力增大0.7～3.0kPa,量值大小依赖于扩散系数;其中水体荷载部分引起的库仑应力变化小于0.5kPa,孔隙压力扩散占主导因素;新丰江水库蓄水引起地面最大垂直形变量为-17.5mm,与实测数据非常接近;水库蓄水累积应变能为7.3×1011J,小于Ms6A地震波释放能量1％,表明地震释放的主要是构造应变能,水库蓄水仅起触发作用.

关键词：新丰江水库、水库地震、孔隙弹性耦合、库仑应力、有限元模拟

所属期刊栏目：42

分类号：P641.2(水文地质学与工程地质学)

资助基金：地震动力学国家重点实验室开放基金LED2010B01;国土资源部行业基金SinoProbe-07;国家重点基础研究发展计划2008CB425701;国家高技术研究发展计划2010AA012402

在线出版日期：2012-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：905-916