Estudio hidro-geomecánico de la sismicidad inducida en el embalse de Itoiz

Mirabent Moreno, Guillermo (2019). Estudio hidro-geomecánico de la sismicidad inducida en el embalse de Itoiz. Thesis (Master thesis), E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos (UPM).

Description

Title: Estudio hidro-geomecánico de la sismicidad inducida en el embalse de Itoiz
Author/s:
  • Mirabent Moreno, Guillermo
Contributor/s:
  • Mosquera Feijóo, Juan Carlos
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Ingeniería de las Estructuras, Cimentaciones y Materiales
Date: 2019
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos (UPM)
Department: Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En septiembre de 2004 se produjo en el entorno del embalse de Itoiz un terremoto de magnitud 4.6 mb(Lg). En los días anteriores se registraron al menos 10 sismos premonitorios, y en los meses siguientes hubo en torno a 300 réplicas. Dado que estos terremotos se produjeron en una zona catalogada como de sismicidad moderada y en un periodo de tiempo relativamente corto desde el comienzo del llenado del embalse (en torno a 9 meses), puede considerarse que se está ante un caso de sismicidad inducida por embalses (SIE). En este trabajo, se presenta un modelo hidro-geomecánico de elementos finitos que representa, de manera simplificada pero razonable, el entorno del embalse de Itoiz, con el objetivo de comprobar si la explotación del embalse pudo provocar el incremento en la sismicidad registrado a finales de 2004. Este modelo parte del propuesto por Raleigh et al (1976, [42]), en el que el sismo se debe a un deslizamiento repentino en una falla preexistente en la que el incremento de la presión de poro ha provocado una caída de la tensión normal efectiva y, por tanto, de la tensión tangencial crítica según el criterio de rotura de Mohr-Coulomb. Este caso inicial sirve como base para un modelo más sofisticado en que se introduce el acoplamiento poroelástico, gobernado por las ecuaciones de Biot-Willis, y la dependecia de la fricción en la falla del tiempo y la velocidad de deslizamiento, mediante la ley de fricción Rate-and-State de Dieterich-Ruina. El problema de este tipo de modelos es que, aunque resultan relativamente sencillos conceptualmente, requieren unos datos de partida que rara vez conocemos con precisión, como el estado tensional previo a la actuación o la presión de poro en la falla. Por ello, el modelo ha de realizar dos estudios. El primero de ellos es un análisis estacionario que sirve como calibración y en el que debemos obtener como resultado una estado tensional lo suficientemente próximo al fallo como para que las perturbaciones inducidas por el embalse, mucho menores en orden de magnitud que las tensiones de la corteza terrestre, puedan desencadenar el deslizamiento. El segundo de ellos es un estudio dependiente del tiempo con el que se pretende conocer cómo las operaciones de carga y descarga del embalse afectan a las tensiones efectivas en el terreno y qué mecanismo, la reacción elástica de la roca o la difusión de la presión de poro, es el predominante. Se han obtenido tres tipos de resultados que resumen el desarrollo de esta investigación: casos en que no se llega a producir ningún deslizamiento, simulaciones en que se producen deslizamientos asísmicos (creep), y finalmente, movimientos sísmicos.

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Item ID: 58756
DC Identifier: http://oa.upm.es/58756/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:58756
Deposited by: Biblioteca ETSI Caminos
Deposited on: 05 Mar 2020 19:05
Last Modified: 11 Mar 2020 07:00
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