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Una técnica híbrida de función de Green empírica para predecir el movimiento del suelo a partir de la sismicidad inducida: aplicación al sistema geotérmico mejorado de Basilea

Autores: Edwards, Benjamin; Staudenmaier, Nadine; Cauzzi, Carlo; Wiemer, Stefan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Predicción
Terremotos inducidos
Movimiento del suelo
Funciones de Green empíricas
Sismicidad
Efectos específicos del sitio

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se describe un método para la predicción del movimiento superficial del suelo específico del sitio debido a terremotos inducidos que ocurren en zonas de origen predecibles y bien definidas. El método se basa en funciones de Green empíricas (EGFs), determinadas utilizando micro-terremotos en sitios donde se está induciendo sismicidad (por ejemplo, fracturación hidráulica e inyección de aguas residuales durante la extracción de petróleo y gas de esquisto, secuestro de CO y inyección geotérmica convencional y mejorada). Utilizando el enfoque EGF, se puede calcular un campo de movimiento del suelo (por ejemplo, un mapa de intensidad) para un evento inducido potencialmente sentido que se origina dentro de la zona sísmica. El enfoque permite mapear efectos específicos del sitio y de la trayectoria en el campo de movimiento del suelo, proporcionando un modelo local de movimiento del suelo que tiene en cuenta los efectos de propagación de ondas sin la necesidad de modelos de velocidad 3D o recursos computacionales extensos. Como caso de prueba, se simuló el campo de movimiento del suelo para el sismo principal (M = 3.4, = 3.2) resultante del Sistema Geotérmico Mejorado de Basilea (EGS) utilizando solo la sismicidad registrada antes del evento. Nos centramos en la velocidad máxima del suelo (PGV), ya que esta es una medida del movimiento del suelo en la que se basan las normas suizas para las perturbaciones por vibración. El rendimiento del método fue significativamente mejor que una ecuación de predicción de movimiento del suelo genérica (GMPE) previamente desarrollada para terremotos inducidos y mostró un rendimiento mejorado a través de la inclusión intrínseca de efectos específicos del sitio en relación con las predicciones para una GMPE local. Se capturaron tanto los movimientos medianos como la variabilidad del movimiento del suelo de sitio a sitio, lo que llevó a una reducción significativa del desajuste en relación con la GMPE genérica. Sin embargo, se demostró que la extrapolación más allá de unidades de un par de magnitudes conduce a una incertidumbre significativa. El método es muy adecuado para un marco de peligro predictivo en tiempo real, para el cual las estimaciones de sacudidas se actualizan dinámicamente a la luz de la nueva sismicidad registrada.

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