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Centro de Coordinación para la Prevención de los Desastres Naturales en América Central (CEPREDENAC). Avenida Hincapié 21-72, Zona 13, Ciudad de Guatemala, Guatemala. Teléfonos: (502) 2390-0200; Fax: (502) 2390-0202. Página Web: http://www.sica.int/cepredenac/ Coordinación facultativa de SE-CEPREDENAC: Iván Morales, Secretario Ejecutivo. Jessica Solano, Gerente Técnica. Noel Barillas, Gerente de Coordinación y Proyectos. Armando Ugarte, Coordinador RESIS II. Equipo de Apoyo Técnico de la SE-CEPREDENAC: Carlos Alfredo Puac Álvarez, Coordinador del Área Programática Científico Técnica Ninoshka Lou, Comunicadora Social Regional Basado en el documento: Amenaza símica en América Central. Benito Oterino, Belén y Torres Fernández, Yolanda. Entimena, 2009. Madrid. España. Documento producido en el proyecto RESIS II. Primera edición, 2011. Fotografías de portada e interiores: Tomadas del documento base, cortesía de NORSAR e IIT Roorkee (India) y German TaskForce for Earthquakes. Mediación pedagógica Lorena Romero Vargas. Diseñadora Karina Barrantes Zúñiga.
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Copyright ©. 2011.CEPREDENAC. Reproducción autorizada siempre que se cite la fuente
CARTILLA AMENAZA SÍSMICA EN AMÉRICA CENTRAL
ÍNDICE PRESENTACIÓN......................................................................................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................................................... 3 OBJETIVO.................................................................................................................................................................... 14
UNIDAD 1
UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE AMÉRICA CENTRA 1.1. Resumen................................................................................................................................................................ 5
UNIDAD 2
ASPECTOS IMPORTANTES A CONSIDERAR PARA CONOCER LA AMENAZA SÍSMICA 2.1. Estructura de la tierra............................................................................................................................................. 6 2.2. Teoría de la tectónica de placas ............................................................................................................................ 7 2.3. Tectónica regional................................................................................................................................................... 10 2.4. Importancia de la sismicidad.................................................................................................................................. 11
UNIDAD 3
MODELOS Y RESULTADOS DEL PROYECTO RESIS II 3.1. Aspectos conceptuales........................................................................................................................................... 12 3.2. Resultados ............................................................................................................................................................. 15
UNIDAD 4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. Conclusiones.......................................................................................................................................................... 20 4.2. Recomendaciones.................................................................................................................................................. 20
ANEXO......................................................................................................................................................................... 21
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SERIE CONOCIENDO EL RÍESGO SÍSMICO EN AMÉRICA CENTRAL
PRESENTACIÓN
La Política Centroamericana de Gestión Integral de Riesgo de Desastres –PCGIR-, mandata al Centro de Coordinación para la Prevención de Desastres en América Central en su inciso “E” sobre la Investigación y Gestión del Conocimiento, “realizarán acciones de recuperación y difusión de instrumentos, estrategias y buenas prácticas en gestión de riesgo, que han sido implementadas principalmente en la escala local, así como la promoción de mecanismos de convergencia entre el conocimiento científico y el ancestral de los pueblos”. En ese contexto, la cartilla “Amenaza Sísmica en América Central” forma parte de una serie de cuatro cartillas, que tienen como objetivo proporcionar aspectos básicos sobre la amenaza y vulnerabilidad sísmica, para reducir el impacto de los eventos en las personas, la infraestructura y el ambiente. Dichos esfuerzos son realizados por CEPREDENAC en el marco del impulso de la PCGIR, con el apoyo de la Real Embajada de Noruega acreditada en Nicaragua, a través de esfuerzos conjuntos entre expertos tanto europeos como centroamericanos en la ejecución del proyecto Reducción del Riesgo Sísmico en Centro América (RESIS II). Esta cartilla hace énfasis en la sismicidad regional, las fases para el cálculo de amenazas sísmicas, la importancia de desarrollar y disponer de estudios de riesgo sísmico, cuyos resultados podrán ser aplicados para la inserción o actualización de los códigos o reglamentos de Edificación en América Central. CEPREDENAC, considera importante realizar actividades de promoción, diseminación de información y concientización apropiada y oportuna, para el involucramiento de sectores estratégicos, tales como: autoridades nacionales y municipales, así como el sector privado responsables de la planificación urbana, el desarrollo de infraestructuras, de edificios e instalaciones vitales que puedan aplicar los protocolos que aquí se presentan Dado que la región centroamericana se encuentra en constante riesgo sísmico, no dudamos que los aportes brindados serán de gran ayuda para que la población en sus distintos sectores, pueda tomar acciones para la prevención y preparación frente a fenómenos de ésta naturaleza y evitar con ello, la pérdida de vidas y de bienes materiales, los cuales inciden directamente en el desarrollo de nuestros países.
Rafael Ramírez Presidente Pro Tempore CEPREDENAC
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Iván Morales Secretario Ejecutivo CEPREDENAC
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INTRODUCCIÓN La ocurrencia de sismos severos generalmente causa alarma y muerte en la población debido a los daños psicosociales y a la caída de edificaciones sometidas a la fuerte sacudida sísmica del evento. Estos eventos también causan la interrupción temporal de los servicios de líneas vitales, tales como: agua potable, caminos, salud y educación, entre otros, incidiendo en forma negativa en la sociedad, la actividad económica y el ambiente. Dado lo anterior, es importante que los países que se encuentran localizados en regiones sísmicamente activas, como es el caso de América Central, conozcan la realidad sismotectónica y la cuantifiquen. Para ello es necesario elaborar estudios técnicos que permitan conocer la intensidad sísmica que se puede presentar en un sitio en particular. La información que generan los estudios es muy importante para que las autoridades competentes puedan implementar normas de diseño de edificaciones que aseguren un adecuado comportamiento sísmico y establezcan medidas de prevención y mitigación ante estos eventos. Este tipo de estudios son conocidos como amenaza sísmica. En el marco del Proyecto Reducción del Riesgo Sísmico en América Central (RESIS II), financiado por el Gobierno de Noruega bajo la gestión del Centro de Coordinación para la Prevención de los Desastres Naturales en América Central (CEPREDENAC) se presenta la SERIE CONOCIENDO EL RIESGO SÍSMICO EN AMÉRICA CENTRAL. El objetivo de la serie es acompañar a las autoridades municipales e institucionales en el proceso de transferencia de conocimiento y herramientas sobre un tema tan relevante como la amenaza sísmica. Los estudios técnicos de riesgo sísmico son el resultado del esfuerzo regional de un gran número de profesionales colaboradores del Proyecto RESIS II, los cuales han aportado el conocimiento y la experiencia regional. La serie está constituida por cuatro cartillas temáticas articuladas entre sí, las cuales permiten tener una visión integral del problema y brindan elementos orientadores para contribuir en la toma de decisión por parte de las autoridades que administran el territorio en el ámbito local. La amenaza sísmica en América Central Caracterización de estructuras típicas de América Central y estimación del riesgo sísmico Análisis de vulnerabilidad sísmica de hospitales y escuelas de América Central basado en una encuesta Reforzamiento de estructuras típicas de América Central
Este documento es la Cartilla denominada Amenaza sísmica en América Central y constituye una herramienta y un recurso de información público para consulta y referencia de técnicos del ámbito municipal e institucional que tienen la tarea de administrar y planificar territorios expuestos a la amenaza sísmica en los países de Guatemala, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica y Panamá.
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Entre los posibles usos de la cartilla de amenaza sísmica esta el visualizarlo como un recurso de información y apoyo para actividades de prevención tales como sesiones o talleres de educación y análisis de situaciones con técnicos institucionales. La información presentada promueve el acercamiento con los especialistas para profundizar en el tema de amenaza sísmica de zonas de intéres y como avanzar hacia mejores prácticas constructivas y medidas de regulación en áreas de riesgo sísmico. Unidad 1. Ubicación geográfica de América central Unidad 2. Aspectos generales a considerar para conocer la amenaza sísmica Unidad 3. Modelos y resultados del proyecto RESIS II Unidad 4. Conclusiones y recomendaciones
OBJETIVO Proporcionar a técnicos municipales e institucionales información básica sobre la importancia de conocer la amenaza sísmica de los países que integran la región de América Central. Lo anterior con el fin de implementar medidas de prevención y mitigación para reducir la vulnerabilidad de las personas, la infraestructura y el ambiente. Así como incluir los resultados del estudio de la amenaza sísmica en los códigos o reglamentos de Edificación en América Central.
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UNIDAD 1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE AMÉRICA CENTRAL 1.1. Resumen América Central se sitúa entre América del Norte y América del Sur y está integrada por los países de Guatemala, El Salvador, Honduras, Nicaragua, Costa Rica y Panamá. Esta se ubica en el “Cinturón del Fuego” y es una estrecha franja de tierra que limita al oeste con el océano Pacífico, al este con el océano Atlántico y el Mar Caribe. Es una región que cuenta con una diversa morfología compuesta por un sistema montañoso, volcanes, ríos, valles entre montañas, planicies aluviales y grandes zonas costeras. La región comprende uno de los territorios más propensos a sufrir desastres en el mundo, debido a su posición geográfica y a los procesos de acumulación de riesgos que presenta, tanto por sus niveles de vulnerabilidad o exposición de la población, la infraestructura y el medio ambiente, como por el incremento de las amenazas de origen natural, socio-naturales y tecnológicas. La región de América Central se caracteriza por tener una alta sismicidad, que ha sido la causa de muchos terremotos destructivos a lo largo de su historia. La mayoría de éstos en América Central ocurren principalmente a lo largo de la zona de subducción en el pacífico y el arco volcánico. Pero existen otras zonas con actividad sísmica importante por fallas locales. Por ejemplo, algunas de las fallas locales son: Guatemala: sistema de fallas Motagua Polochic, y la falla de Jalpatagua. El Salvador: zona de falla de El Salvador. Honduras: falla de Jocotán-Chamelecón, la falla del Cisne ( extensión de la del Motagua). Nicaragua: falla de Mateare, Chico Pelón, Aereopuerto. Costa Rica: falla de Alajuela, Agua Caliente, sistema de falla Picagres. Panamá: falla de Canoas, Media y Tonosi.
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Entre los terremotos más importantes que han ocasionado daños materiales y humanos se registran los siguientes. Por ejemplo 1972…Ciudad de Managua 1976...Ciudad de Guatemala 1991... Zona Caribe de Costa Rica 2001…El Salvador 2009...Honduras 2010...Terremoto de Cinchona, Costa Rica Es precisamente el impacto que han generado los terremotos en la región una realidad para orientar la necesidad e importancia de conocer cuál es la amenaza sísmica del lugar donde vivimos y cómo utilizar los resultados de la investigación o estudios para prevenir y mitigar los efectos.
UNIDAD 2 ASPECTOS IMPORTANTES A CONSIDERAR PARA CONOCER LA AMENAZA SÍSMICA 2.1. Estructura de la tierra Es importante recordar que la Tierra es un planeta dinámico debido a las fuerzas actuantes desde el interior y exterior de la Tierra. Ambas fuerzas son opuestas y generan un equilibrio en el planeta. En el caso particular de la dinámica interna, esta construye y transforma la corteza terrestre en forma permanente. Éstos procesos se generan desde el interior de la Tierra hasta la corteza terrestre. Éstos se manifiestan con la liberación de la energia mediante la actividad sísmica y volcánica. En la figura 1 se muestra las tres capas principales: El núcleo, el manto y la corteza terrestre Corteza. Con una profundidad de 20 a 70 km bajo los continentes y 10 km bajo los océanos.
Manto superior. de 70 a 700 km de profundidad
Figura 1. Estructura de la Tierra.
Fuente: http://www.google.com: /www.kalipedia.com
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Manto inferior. de 700 a 2.900 km de profundidad
Núcleo. De 2.900 a más de 6.000 km de profundidad
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Descripción de las partes Corteza terrestre: capa superior, sólida y de un espesor relativamente delgado (35 km en promedio), esta puede ser de origen continental y oceánico según su ubicación y densidad. Manto: se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 2.900 km, y se divide en manto superior y manto inferior. El manto superior está separado de la corteza por una discontinuidad sísmica llamada “Mohorovicic”, y del manto inferior por una zona débil conocida como astenosfera, aproximadamente entre 100 y 240 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. La astenosfera está compuesta por rocas plásticas y parcialmente fundidas, esta característica permite a los continentes moverse. En consecuencia, el manto es la zona donde se transmiten las fuerzas internas de la Tierra y también el responsable del movimiento de la deriva de los continentes, de la expansión oceánica, de la actividad sísmica y de la formación de las montañas y cordilleras. Núcleo: parte más interna de la Tierra, está conformado por el núcleo externo y el núcleo interno Núcleo externo: líquido, capaz de fluir, circulación en rotación (flujo convectivo) genera el campo magnético de la tierra. Núcleo interno: se comporta como un sólido y es rico en hierro.
2.2. Teoría de la tectónica de placas ¿Qué es la teoría de la tectónica de placas y cuáles son las fuerzas que motivan su movimiento? La teoría de la tectónica de placas explica el intercambio de energía desde el interior de la Tierra hacia la superficie. Esta teoría señala que la litosfera compuesta por la corteza terrestre y el manto superior está dividida en segmentos denominados placas que se desplazan o flotan sobre el manto terrestre. Además, la teoría explica el movimiento de las placas, sus direcciones e interacciones. El rozamiento entre las placas tectónicas ocasiona acumulación de energía por la restricción al movimiento de las mismas y fuertes deformaciones de las rocas en el interior de la Tierra, las cuales al romperse hacen que la energía acumulada se libere y se produzcan los sismos.
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PLACA JUAN DE FUCA
Todas las interacciones entre las placas se produce a lo largo de sus límites, esto significa que el movimiento de una de ellas incide en las otras. Las placas están unidas por tres tipos de límites, los cuales se definen por el tipo de movimiento: límite divergente, límite convergente y límite transformante.
PLACA ARABIA
PLACA CARIBE
PLACA COCOS
PLACA PACIFICA
PLACA EURASIATICA
PLACA NORTEAMERICANA
PLACA NAZCA
PLACA SUD AMERICANA
PLACA AFRICANA
PLACA INDICA
PLACA FILIPINA
PLACA AUSTRALIANA
PLACA SCOCIA PLACA ANTARTICA
Figura 2. Mapa de las placas tectónicas.
Fuente: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://www.lapistoladelarra.com/
¿Cuándo un límite de placa es convergente, divergente y transformante?
Corteza oceánica Litosfera
Corteza continental Litosfera
convergente cuando dos placas chocan entre si y puede suceder una de las siguientes condiciones:
Figura 3. Límite convergente.
Fuente: http://mitierrasemueve.wordpress.com/estructura-interna-6/
Una placa de origen continental u oceánica se subduce o introduce debajo de la otra. Una placa choca contra otra y una de ellas se levanta formando cordilleras o montañas.
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Dorsal
Corteza oceánica
divergente cuando las placas se separan y produce que ascienda el material del manto para crear nuevo suelo oceánico. Se produce principalmente en las dorsales oceánicas.
Magna
Litosfera Manto
Figura 4. Límite divergente.
Fuente: http://mitierrasemueve.wordpress.com/estructura-interna-6/
Transformante placas se deslizan una con respecto a la otra sin producción ni destrucción de litosfera. Estas fallas son paralelas a la dirección del movimiento de la falla.
Figura 5. Límite transformante.
Fuente: http://mitierrasemueve.wordpress.com/estructura-interna-6/
¿Qué sucede en los bordes de las placas? Son bordes muy dinámicos y geológicamente muy activos, es decir, se registra una mayor actividad geológica interna de la Tierra, en ellos se concentra la mayor actividad sísmica, volcánica y la formación de montañas.
Epicentro
Ondas sismicas
Ahora que conocemos qué es la tectónica de placas, entonces definamos qué es un sismo. Un sismo es un movimiento vibratorio del terreno que se origina en el interior de la tierra resultado del choque de las placas tectónicas que liberan energía acumulada.
Hipocentro Falla
Figura 6. Origen de un sismo.
Fuente: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://contenidos.educarex.es
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La energía liberada se dispersa o propaga a través de ondas sísmicas, las cuales son de tres tipos: ondas-P, ondas-S y ondas superficiales. ondas-P Ondas primarias o longitudinales:
El suelo o el medio es comprimido o dilatado en la dirección de propagación de las ondas. Viajan a través de cualquier tipo de material (líquido o sólido). Se propagan a una velocidad de entre 8 y 13 km/s.
ondas-S
ondas superficiales
Ondas secundarias:
El suelo o medio es desplazado en forma transversal a la dirección de propagación de las ondas sísmicas. Estas ondas son las que producen la mayor parte de los daños. Se desplazan en forma transversal a la dirección de la propagación. La velocidad es inferior a las ondas-P, aproximadamente entre 4 y 8 km/s, se trasladan a través de materiales.
Velocidad (3,5 km/s). Producto de la interacción entre las ondas P y S a lo largo de la superficie de la Tierra.
La mayoría de los sismos se generan dentro y en los alrededores de la interacción de las placas tectónicas, las cuales se desplazan a diferentes velocidades.
2.3.Tectónica regional La región de América Central se encuentra en un área de contacto entre límites de las placas Caribe, Norteamérica, del Coco y Nazca, está acompañada por vulcanismo activo y alta sismicidad superficial e intermedia. Específicamente, la región se localiza en el extremo oeste de la Placa Caribe, esta placa está rodeada por las placas de Norteamérica y del Coco al suroeste, Nazca al sur y la Sudamericana al este. América Central se ubica dentro de una zona tectónicamente activa, caracterizada principalmente por el proceso de subducción de la placa del Coco bajo la placa Caribe, a lo largo de la Fosa Mesoamericana. Figura 7 . Mapa téctonico de América Central.
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
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Además Los rasgos tectónicos principales en la región de América Central generan al interior del territorio fallas activas locales. Conocer la tectónica es muy importante para definir las fuentes sísmicas que serán utilizadas en los cálculos de la amenaza sísmica que se realicen para un territorio o sitio de interés.
2.4. Importancia de la sismicidad Es importante Disponer de los registros históricos de la sismicidad de un territorio es un recurso indispensable para que los especialistas puedan definir las características sismológicas de cada una de las fuentes sísmicas, el tamaño de los sismos en cada fuente y la repetición de éstos en el tiempo. Generar bases de datos, las cuales se conforman con reportes históricos y sismicidad instrumental en años más recientes. Esta se obtiene por las redes de estaciones sismológicas. Por ejemplo os países de la región disponen de instituciones técnicas que llevan el monitoreo y registro sísmico. Guatemala… Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología Meteorología e Hidrologia. (NSIVUMEH). El Salvador... Servicios Nacionales de Estudios Territoriales (SNET). Honduras… Universidad Nacional Autónoma de Honduras (UNAH). Nicaragua…Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER). Costa Rica... Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica (OVSICORI-UNA); Red Sismológica Nacional (RSN: ICE-UCR). Panamá… Instituto Geociencias. Universidad de Panamá.
Aplicar modelos de atenuación de las ondas sísmicas. Son ecuaciones matemáticas obtenidas con base en experiencia pasada. La importancia de éstos es que permiten relacionar la magnitud y la distancia de la fuente sísmica a un sitio en particular con la intensidad sísmica que ocurre en este, considerando la atenuación que sufren las ondas sísmicas al trasmitirse por el medio o superficie.
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UNIDAD 3 MODELOS Y RESULTADOS DEL PROYECTO RESIS II 3.1. Aspectos conceptuales El estudio de amenaza sísmica realizado por el Proyecto RESIS II, utilizó la metodología probabilística zonificada para la región de América Central. Esta fue dividida en diferentes zonas sismogénicas relacionada con el fallamiento superficial y con el proceso de subducción.
Donde la amenaza sísmica es entendida como la probabilidad que un determinado nivel de intensidad sísmica sea excedido como resultado de la ocurrencia de terremotos en el área de interés durante un periodo de tiempo especificado. Además, en forma generalizada podemos indicar que las fases básicas de los estudios de amenaza sísmica son los siguientes:
Fase 1 Análisis de la sismicidad y tectónica de la zona Todo estudio de amenaza sísmica en un cierto emplazamiento (área de interés) debe comenzar con un detallado análisis de la sismicidad y tectónica del área de influencia alrededor del mismo, a fin de determinar que fuentes sísmicas pueden suponer peligro potencial. De este análisis se establecerá el marco de referencia para el resto del estudio, delimitando a la extensión de la zona cuyos terremotos pueden tener influencia significativa, así como las características generales de las fuentes sísmicas englobadas. Por ejemplo Si en la zona existen fallas de actividad reciente, se deberá evaluar su potencial para generar sismos que representen un peligro para nuestro emplazamiento y, en su caso, incorporarlas como fuentes sismogenéticas diferenciadas. Si a cierta distancia del área de estudio se sitúa una zona donde se generan sismos muy grandes, se deberá investigar si la posible ocurrencia de uno de esos sismos puede presentar peligro potencial en nuestro emplazamiento. En síntesis como información previa a la adopción del modelo de sismicidad es necesario disponer de la siguiente información: Análisis detallado de la sismicidad y la tectónica del área de influencia alrededor del mismo, a fin de determinar qué fuentes sísmicas pueden suponer peligro potencial. Confección del catálogo sísmico que incluya todos los terremotos que potencialmente puedan afectar el área de estudio y excluya los sismos de muy baja magnitud que no presentan incidencia significativa. El catálogo debe ser completo y homogéneo: 12
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• Catálogo sísmico completo: cuando en un determinado rango de magnitudes si contiene todos los sismos de ese rango que han ocurrido en la zona de interés. • Catálogo sísmico homogéneo: referente al tamaño de los sismos y cuando el parámetro que lo define es el mismo para todos los terremotos. Con la información indicada en los párrafos anteriores procede la determinación de las fuentes sísmicas y su geometría (zonificación sísmica) que corresponde a la adopción del modelo de sismicidad a utilizar. El modelo puede ser zonificado o no zonificado. Esta decisión está en función de si se descompone el área que potencialmente constituye un peligro sísmico en zonas sismogenéticas de geometría bien definida (zonas con sismicidad uniforme o fallas) o no. En el caso de la región de América Central el Proyecto RESIS II, adoptó el modelo de sismicidad zonificada. Este considera que la sismicidad del área de estudio puede distribuirse en distintas zonas sismogenéticas y responde a un mismo patrón que las caracteriza y distingue. Las zonas sismogenéticas pueden ser, o bien entidades físicas reconocibles (fallas tectónicas), o bien zonas amplias en la que la sismicidad se considera distribuida uniformemente a lo largo y ancho de toda la zona. Bajo el modelo zonificado la sismicidad de cada zona se debe caracterizar por una ley de recurrencia que relacione el tamaño de los sismos albergados en ella con su frecuencia, expresando así la distribución temporal de las magnitudes o bien las intensidades. La determinación de la recurrencia sísmica se realiza a partir del cálculo de los parámetros de sismicidad para las zonas correspondientes a la zonificación adoptada. Normalmente la relación frecuencia-magnitud propuesta por Gutenberg y Richter (1954) es la más utilizada para dicho propósito, y que permite cuantificar y caracterizar la actividad sísmica de cada fuente, estimando la frecuencia en el tiempo con que va a generar sismos de diferentes magnitudes.
Fase 2 Modelos de predicción del movimiento fuerte del suelo Significa la selección de los modelos de atenuación de las ondas sísmicas o modelos de predicción del movimiento fuerte (ecuaciones). Estos modelos permiten analizar en un territorio como se atenúan las señales sísmicas a la hora de propagarse por la superficie. Cuando ocurre un evento sísmico en una fuente determinada, el efecto teórico que la señal sísmica puede producir en un sitio en particular es obtenido por medio de estos modelos, los cuales relacionan el parámetro de intensidad sísmica con la distancia y magnitud del sismo.
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Fase 3 Evaluación de la amenaza mediante la aplicación del modelo matemático de cálculo Una vez establecida la zonificación sísmica, los modelos de recurrencia de terremotos y los modelos de atenuación de las ondas sísmicas, se aplica el modelo matemático probabilístico, el cual permite integrar todos los eventos sísmicos que ocurren con diferentes magnitudes y distancias alrededor del sitio que se está evaluando, para obtener la probabilidad de que diferentes niveles de intensidad sísmica sean excedidos durante periodos específicos de tiempo.
Fase 4 Representación de los resultados: curva de amenaza Es el modo de representación gráfica de la resolución numérica del modelo matemático explicado en la fase 3 y se expresa con la curva de amenaza que proporciona para un cierto sitio la probabilidad anual de excedencia o no y el periodo de retorno de una serie de valores de intensidad sísmica. En la figura 8 se ilustra las 4 fases indicadas en el párrafo anterior.
Tectónico
Actividad sísmica de cada fuente Zonificación
Log N
Log N = a . b . M
Curvas de peligrosidad Pr M
Catálogo sismico M
Leyes de atenuación
Figura 8 Fases del cálculo de la amenaza sísmica mediante un método probabilista.
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Z1 Z2
A
r
Fuente: Benito Belén. Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
Total
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Estos estudios son realizados por profesionales expertos en el tema, principalmente, geólogos e ingenieros con especialidad en sismología. Normalmente éstos laboran para las universidades o institutos técnico-científicos en cada uno de los países de la región.
¿Por qué es importante conocer la amenaza sísmica de un territorio? A. Como sabemos América Central se localiza en una región tectónicamente activa, caracterizada por la ocurrencia periódica de terremotos. La manera de cuantificar esta condición y sus efectos es por medio de estudios de amenaza sísmica. Estos permiten reflejar la severidad de la posible sacudida sísmica a la cual esta expuesto un sitio u obra civil en particular. B. Los estudios de amenaza sísmica son una herramienta técnica muy importantes porque proporcionan información en forma de tablas, gráficos y mapas que permiten a las autoridades nacionales y locales tomar decisiones en aspectos de mitigación y prevención del riesgo, tales como: Diseño de norma sismo-resistente para reducir la vulnerabilidad de las obras Diseño de obras Ordenamiento territorial Control urbano Información y sensibilización a la población Uso y tipo de materiales de construcción
3.2. Resultados Ahora bien, conozcamos cuáles son los resultados del estudio de amenaza sísmica del Proyecto RESIS II en América Central Los resultados son presentados en forma de mapas, tablas y gráficos que permiten conocer el valor de amenaza sísmica en la región.
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Resultado a nivel regional Por ejemplo: la figura 9 muestra el mapa de amenaza sísmica regional para el periodo de retorno de 500 años, el cual, es utilizado normalmente para el diseño de edificaciones de los códigos sísmicos. En el mapa se visualiza la distribución espacial de la amenaza sísmica en la región y se observa que el mayor valor se ubica hacia la zona pacifica. Esta zona es una de las fuentes símicas más importante por el proceso de subducción.
Figura 9. Mapa de la amenaza sísmica en América Central (PR 500 años). Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
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Resultados a nivel local o país Mapas: En el siguiente cuadro se presenta la distribución de la amenaza sísmica para el periodo de retorno (PR) de 500 años por país: Mapa de amenaza sísmica
Resultados Guatemala La amenaza sísmica disminuye de Sur a Norte. Los valores más altos de aceleración pico del terreno se alcanzan a lo largo de la costa sur y en el altiplano central y oriental (en la franja del Arco Volcánico), con isolíneas casi paralelas a la costa. En la parte central del país, la aceleración pico del terreno disminuye más lentamente y las isolíneas son paralelas al rumbo de las fallas Polochic-Motagua. Al norte, en el departamento del Petén es donde se tiene la menor peligrosidad, con valores de la aceleración pico del terreno del orden de un tercio respecto a la costa sur y el altiplano.
Mapa de amenaza sísmica
Figura 10. Mapa de la amenaza sísmica de Guatemala (PR 500 años).
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
Resultados Nicaragua Los valores máximos de aceleración pico del terreno se ubican en algunas zonas de la cadena volcánica. Los valores de aceleración pico del terreno decaen fuertemente hacia el interior del país. El norte de Nicaragua presenta la menor amenaza sísmica.
Figura 11. Mapa de la amenaza sísmica de Nicaragua (PR 500 años).
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
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Mapa de amenazas sísmica
Resultados Honduras Las mayores aceleraciones pico del terreno, se predicen en la zona norte y occidente, en determinadas regiones de la cadena volcánica, donde se suma la influencia de la actividad de fallamiento local junto con la de la zona de subducción. Los mayores valores de aceleración pico del terreno se encuentran en la zona sur que corresponde al golfo de Fonseca y las fronterizas con Guatemala y El Salvador. Esto se debe a la cercanía de dichas fronteras a los límites de placa que se encuentran en dichos países. El oriente de Honduras presenta los valores más bajos, debido posiblemente a la poca sismicidad registrada en un área tan extensa. Las Islas de la Bahía, ubicadas en el norte de Honduras, se encuentran muy cerca de la frontera de las placas de Norteamérica y la placa del Caribe. Debido a esto, estas islas presentan valores más altos de aceleración pico del terreno que la zona central de Honduras.
Figura 12. Mapa de la amenaza sísmica de Honduras (PR 500 años).
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
Resultados
Mapa de amenazas sísmica Costa Rica
La amenaza sísmica en el país se distribuye en forma alargada en la dirección NW-SE, siguiendo un contorno ligeramente paralelo a la ubicación de la trinchera y al arco volcánico. Las mayores aceleraciones pico del terreno, se predicen en zonas cercanas a la costa pacífica del país, y a todo lo largo de la misma, así como en el Valle Central, donde se suma la influencia de importante actividad de fallamiento superficial junto con la de la zona de subducción. Las tres zonas de mayores valores de aceleración pico del terreno son: Figura 13. Mapa de la amenaza sísmica de Costa Rica (PR 500 años).
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
• La parte noroeste de la península de Nicoya. • Un área ubicada entre Tárcoles y Parrita. • La parte sur de la península de Osa y Punta Burica.
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Mapa de amenazas sísmica
Resultados
El Salvador Las mayores aceleraciones pico del terreno se predicen en la zona de la cadena volcánica, donde se suma la influencia de la actividad de fallamiento local junto con la de la zona de subducción. Figura 14. Mapa de la amenaza sísmica de El Salvador (PR 500 años).
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
Resultados
Mapa de amenazas sísmica Panamá
Las mayores aceleraciones pico del terreno se predicen en la zona de la cadena volcánica en la Zona de Fractura de Panamá, donde se suma la influencia de la actividad de fallamiento local junto con la Zona de Subducción. Los valores máximos de aceleración pico del terreno se predicen en la zona de la cadena volcánica , se dan en la zona del suroeste, alrededor del puerto de Armuelles y los valores decrecen hacia el interior del país. Figura 15. Mapa de la amenaza sísmica de Panamá (PR 500 años).
En la región más occidental, próxima a la frontera con Colombia, la amenaza vuelve a crecer.
Fuente: Estudio de Amenaza Sísmica en América Central. Proyecto RESIS II. 2009
Además de los mapas de amenaza sísmica a nivel regional y local el Proyecto RESIS II aporta información de uso específico ingenieril como son Curvas de amenaza sísmica y gráficos de respuesta sísmica para las capitales que consideran diferentes períodos de retorno. Información muy valiosa para el diseño de edificaciones.
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SERIE CONOCIENDO EL RÍESGO SÍSMICO EN AMÉRICA CENTRAL
UNIDAD 4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. Conclusiones Existencia de un esfuerzo de los países de Guatemala, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica y Panamá para disponer de un catálogo sísmico nacional y regional al 2007 completo (definido un rango de magnitudes) y homogeneizado (acuerdo en cuanto al tamaño de los sismos) a magnitud momento, el cual, se basa en la sismicidad histórica para todos los sismos mayores a 3.5 Mw. El estudio de amenaza sísmica de la región se elaboró con base en las fuentes sísmicas que corresponde al fallamiento local, y a la zona de subducción, permitiendo conocer la distribución espacial de la sismicidad en el territorio. Los estudios de amenaza sísmica son la base sobre la cual se fundamentan los códigos de diseño y construcción sismorresistente, éstos permiten mejorar las normativas de construcción de cada país y promover un desarrollo más seguro. El código sísmico es una herramienta técnica muy importante porque proporciona información sobre las cargas que se deben considerar en el diseño de las edificaciones y sobre los criterios y parámetros que las mismas deben cumplir para resistir el movimiento esperado en el tiempo de vida útil. Los países de América Central cuentan con el recurso humano especializado y ubicado en diferentes institutos técnicos y universidades en el tema de la amenaza sísmica constituyendo un recurso social muy importante de apoyo a las autoridades municipales.
4.2. Recomendaciones Conocimiento y análisis de toda la normativa técnica vigente sobre el diseño y edificación de las estructuras de cada país de América Central por parte de las autoridades y tomadores de decisión referente al código sísmico, código de construcción, planes reguladores y planes de ordenamiento del territorio. Divulgación de los estudios de amenaza sísmica por parte de los científicos y autoridades responsables a los diferentes gremios profesionales y técnicos, a los desarrolladores o inversionistas de proyectos de construcción de obras civiles, a las municipalidades, organizaciones sociales y de desarrollo y a la población en general. Desarrollo de estrategias de regulación y control en el desarrollo de obras civiles que garanticen la seguridad de la vida humana y la protección de los bienes materiales y ambientales.
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CARTILLA AMENAZA SÍSMICA EN AMÉRICA CENTRAL
ANEXO
EJEMPLO DE SISMOS HISTÓRICOS MÁS IMPORTANTES EN LA REGIÓN Fecha
País
Fuentes sismogenéticas
Datos de interés daños o afectación
23 de octubre de 1950 (I VIII, MS 7,3).
Guatemala
Zona de subducción
Los principales daños se produjeron en San Marcos, donde el 20% de las viviendas quedaron destruidas y el 40% sufrieron daños severos. Profundidad entre 60-100 km.
4 de febrero de 1976 (I IX, MS 7,5)
Guatemala
Zona cortical . El origen la ruptura compleja en la falla del Motagua. La traza de la falla fue observada a lo largo de 220 km.
Las poblaciones de San Juan y San Pedro Sacatepéquez, en el altiplano central, registraron los mayores daños. 23.000 muertos. 76.000 heridos. 255.000 casas destruidas. Afectó a 17 de los 23 departamentos del país. Hubo gran cantidad de deslizamientos en el altiplano central y licuefacción en el departamento de Izabal. Tsunami de 45 cm de amplitud fue registrado en el mareógrafo de Puerto Cortés, Honduras.
El 28 de mayo de 2009, (IMM VII, MW 7,3).
Honduras
Zona cortical. Epicentro en la falla transformada del Cisne, en la costa del Caribe y con una magnitud de 7,3.
7 víctimas y 136 heridos. Daños en infraestructuras: más de 1.000 viviendas destruidas, 9.000 viviendas afectadas, 300 edificios públicos dañados, 44 carreteras, 7 parques industriales y 34 puentes.
11 de julio de 1999 (IMM VII, M 6,7).
Honduras
Zona cortical
Inmediaciones de Puerto Barrios y fue sentido en casi todo el país, aunque con mayor intensidad en Puerto Cortés y San Pedro Sula.
15 de septiembre de 2007 (IMM VII, M 5,5).
Honduras
Zona cortical. Se originó en una falla conformada por los graben de El Negrito, Morazán y Yoro
18 personas lesionadas. 388 familias afectadas, destruidas y 306 dañadas.
373
casas
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Fecha
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País
Fuentes sismogenéticas
Datos de interés… daños o afectación
13 de enero de 2001 (I VIII, MW 7,7).
El Salvador
Zona de subducción
944 fallecidos, 1.155 edificios públicos dañados, 108.261 viviendas destruidas, 19 hospitales dañados, 405 iglesias dañadas y 445 derrumbes. Deslizamiento las Colinas (Santa Tecla, departamento de La Libertad).
10 de octubre de 1986 (I VIII-IX, mb 5,7).
El Salvador
Zona cortical
1.500 muertos, 10.000 heridos y 100.000 damnificados.
13 de febrero de 2001 (I VII-VIII, MW 6,5).
El Salvador
Zona cortical
315 fallecidos, 82 edificios públicos dañados, 41.302 viviendas destruidas, 5 hospitales dañados, 73 iglesias dañadas y 71 derrumbes.
1 de septiembre de 1992 (M 7,2).
Nicaragua
Zona de subducción
Tsunami en la costa del Océano Pacífico de Nicaragua. La ola alcanzó entre 4 y 10 m de altura. 178 muertos.
23 de diciembre de 1972 (IMM VIII-IX, M 6,2).
Nicaragua
Zona cortical
10.000 muertos. Destrucción de la infraestructura.
6 de julio de 2000 (IMM VII, M 5,4).
Nicaragua
Origen desconocido...en la Laguna de Apoyo y Masaya
5 muertos. Destrucción de casas en Masaya y otras ciudades cerca de la Laguna de Apoyo.
14 de abril de 1973 (IMM IX, MW 6,5).
Costa Rica
Zona cortical. Cadena volcánica de Costa Rica especialmente en la zona de Tilarán
500 viviendas afectadas y 84 totalmente destruidas. 1.537 personas evacuadas. 23 muertos.
3 de julio de 1983 (IMM VIII, MW 6,2).
Costa Rica
Zona cortical. Terremoto de Buena Vista de Pérez Zeledón
Daños en pequeñas edificaciones, caminos y en la carretera Interamericana. Deslizamientos.
CARTILLA AMENAZA SÍSMICA EN AMÉRICA CENTRAL
Fecha
País
Fuentes sismogenéticas
Datos de interés…daños o afectación
22 de abril de 1991 (IMM X, MW 7,7).
Costa Rica
Zona cortical. Terremoto de Limón
585 heridos. Daños en infraestructura de servicios: sistemas de agua potable y alcantarillado, electricidad, caminos y puentes, escuelas, instalaciones de salud, vía férrea. Producción bananera y productos no tradicionales. Levantamiento vertical entre 0,5 y 1,5 m, a lo largo del sector Caribe, desde Puerto Limón hasta cerca de la frontera de Panamá.
8 de enero de 2009 (IMM IX, MW 6,2).
Costa Rica
Zona cortical. Terremoto de Cinchona en la cadena volcánica central
25 muertos. 15 desaparecidos y cerca de 300 heridos. Daños en infraestructura y carreteras. Desaparición por destrucción del pueblo de Cinchona.
25 de diciembre de 2003 (IMM VIII, MW 6,5).
Panamá
Zona de Fractura de Panamá
Destrucción de casas y edificaciones de mampostería sin refuerzo en Puerto Armuelles y Panamá. Deslizamientos.
11 de julio de 1976 (IMM IX, MS 7,0).
Panamá
Zona cortical. Jaqué, provincia de Darién
Deforestación en 450 km2. Deslizamientos en zonas de bosques de montaña. 5 muertos. Migración masiva de los indígenas que habitaban las zonas montañosas de Darién.
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POLÍTICA CENTROAMERICANA DE GESTIÓN INTEGRAL DE RIESGO A DESASTRES (PCGIR) Aprobada en la XXXV Reunión Ordinaria de Jefes de Estado y de Gobierno de los países del Sistema de la Integración Centroamericana, Panamá 29 y 30 de junio de 2011.
Principios que sustentan la PCGIR Equidad de género. Gradualidad. Transparencia y participación. Complementariedad. Atribución de competencias.
Ejes articuladores de la PCGIR A. Reducción del riesgo de desastres de la inversión para el Desarrollo Económico Sostenible B. Desarrollo y compensación social para reducir la vulnerabilidad C. Ambiente y Cambio Climático D. Gestión Territorial, Gobernabilidad y Gobernanza E. Gestión de los Desastres y Recuperación
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