大型水利枢纽作为重大的基础设施,在国计民生领域发挥着重要作用,但随着大型水库枢纽工程的建成,在这些水库枢纽周围可能会诱发中小地震,甚至有时会有大地震发生。这一研究课题——水库诱发地震,引起了众多学者的兴趣,并且近些年随着我国在西南地区建立了一系列大型水电站,也给这一课题提出了新的挑战。水库诱发地震的研究,一般有定性和定量两种研究方法。本文将从力学的角度,利用数值模拟的方法来研究三峡库首区的附加应力场。根据数值模拟的结果,定量地分析蓄水前后附加应力场和孔隙水压场的变化,对比蓄水前后区域应力场,来研究三峡库首区地震的可能成因。论文的主要内容如下:1)第一章介绍水库诱发地震的研究历史,特别是前人在水库蓄水前后的数值计算研究。归结起来不足主要有以下三点:其一是未能考虑地形起伏带来的‘峡谷效应’,其二是未能基于流固耦合来建模计算,其三是近些年已经积累了丰富的观测数据(重力场和地震等),这些观测数据未能结合数值模型。前人研究过程中只考虑其中一点,或者都没考虑,本文将在以上三个问题上同时做出相应的改进;2)第二章介绍三峡库首区的地质背景和主要断裂带(仙女山断裂、九畹溪断裂和高桥断裂),为后面的建模做铺垫。第三章介绍流固耦合计算的理论基础,然后根据第二章的地质情况,在软件中建立三峡库首区的计算模型;3)第四章根据已建立的三维模型,计算蓄水后72个月内水位变化的过程,设置的荷载水位分别有135m、145m、156m、172和175m。分别讨论了在三期蓄水过程中,三峡库首区的附加应力场和孔隙水压场的变化情况,并解释了三峡库首区胡家坪Ms4.1级地震的可能成因,最终结合三峡库首区的重力观测值,将数值模拟的结果与重力观测值进行对比讨论;4)第五章总结本文的研究结论,指出本文模型的不足,并指出未来研究方向。本文从水库诱发地震的机理上解释地震成因,通过数值模拟的方法,在前人研究的基础之上,建立更贴近实际工况的三峡库首区计算模型,将计算结果对已发生的地震作出解释,并指出了附加应力场和孔隙水压场较大那些区域,这些区域是未来潜在诱发地震的重要区域。本文研究不仅对水库诱发地震具有重要的意义,而且对于我国未来在西南地区的水电能源开发过程中,具有灾害防控的应用前景。