MAPAS DE PELIGRO SÍSMICO EN MÉXICO CON FINES DE CALIFICACIÓN DE EQUIPO ELÉCTRICO Mario Ordaz Entre 1990 y 1992, el Instituto de Ingeniería de la UNAM (II-UNAM) colaboró con el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en el desarrollo del Manual de Obras Civiles de la CFE. Por lo que respecta al capítulo de diseño por sismo, el IIUNAM desarrolló, entre otras cosas, mapas de peligro sísmico de la República Mexicana que quedaron parcialmente plasmados en el Manual de Obras Civiles y que, además, dieron origen al sistema de cómputo PSM, que incluye los resultados completos del estudio realizado por el IIUNAM en esta materia. En los últimos diez años se han llevado a cabo estudios sismológicos e ingenieriles que permiten obtener mejores descripciones del peligro sísmico en México que las que se tenían a principios de los años noventa. El IIE requería de mapas actualizados de peligro sísmico que se utilizarán para elaborar las recomendaciones para la especificación de criterios sísmicos de aceptación para la adquisición de equipos de subestaciones eléctricas de transmisión. El propósito de este estudio fue elaborar estos mapas, para cuyo desarrollo se incluyeron resultados recientes obtenidos principalmente en los siguientes aspectos: 1) Geometría de la placa de Cocos, en su porción subducida bajo la placa continental de Norteamérica. Esta geometría, más precisa, permite definir mejor, especialmente en lo referente a profundidad focal, la localización de los sismos de profundidad intermedia y fallamiento normal que se presentan en esta región. 2) Leyes de atenuación para los sismos de profundidad intermedia. En los últimos años se ha presentado una actividad inusualmente grande de sismos de este tipo, con lo cual las redes acelerográficas han registrado un considerable número de acelerogramas producidos por estos eventos. Esto ha abierto la posibilidad de tener mejores leyes de atenuación que las que se tenían en 1990. Los análisis preliminares indicaban que podrían esperarse cambios importantes en las estimaciones de peligro sísmico, en algunos lugares del país, como consecuencia de los nuevos datos obtenidos 3) Leyes de atenuación para sismos corticales. Recientemente se han desarrollado en los Estados Unidos de América nuevas leyes de atenuación para sismos corticales que incluyen datos de numerosos sismos registrados en diversas partes de ese país, especialmente el estado de California. Estas leyes de atenuación parecen adecuadas para algunos de los sismos que se producen en México, por lo que se ha revaluado el peligro sísmico en nuestro país utilizando estas nuevas leyes de atenuación. A manera de ejemplo, en la Figura 1 se presenta el mapa de aceleraciones máximas del suelo asociadas a un periodo de retorno de 500 años. Los resultados completos se entregaron, en forma de un sistema de información geográfica (SIG) anexo digital al informe. Con ese SIG es posible obtener mapas de aceleraciones espectrales asociadas a prácticamente cualquier periodo de retorno de interés, correspondientes a 7 periodos estructurales entre 0 y 3 seg. También para ejemplificar algunos de los resultados, en la Figura 2 se presenta la curva de tasa de excedencia de la aceleración máxima del suelo (Amax) para la ciudad de Acapulco, Guerrero. En el SIG que se entregó es posible ver y graficar curvas como la de la Figura 2 para cualquier punto de la República Mexicana, y, en particular, para cada una de las 67 ciudades cuyas coordenadas vienen precargadas en el SIG. Algunos otros de los resultados que se presentan con mayor amplitud en el SIG se ejemplifican en la Figura 3, en donde se presenta el espectro de peligro uniforme para 500 años de periodo de

retorno también para la ciudad de Acapulco. Es espectro de peligro uniforme es aquel cuyas ordenadas están todas asociadas al mismo periodo de retorno. Como con las curvas anteriores, es posible determinar con el SIG estos espectros para cualquier periodo de retorno y cualquier punto de la República Mexicana. Como ya se ha señalado, la mayor parte de los resultados se presentan en un sistema de cómputo (PSM 2004) que se entregó como anexo digital al informe. Dos imágenes de este SIG se presentan en la Figura 4 y la Figura 5. Proyecto patrocinado por el Instituto de Investigaciones Eléctricas, noviembre de 2004.

1

Tijuana

Mexicali

Ensenada

Cd. Juárez Nogales

30 Hermosillo Chihuahua Cd. Delicias G uaymas Cd. Obregón

Nuevo Lar edo Hgo. del Par ral

Los Mochis

25

Monclova Reynosa Matamoros

Monterrey Saltillo

Gómez TorrPalacio eón Culiacán

Latitud

La Paz

Durango Cd. Victoria Mazatlán Zacatecas

Cd. Mante Cd. Mader o Tampico

San Luis Potosí Aguascalientes Tepic Guadalajara

20

León Guanajuato Ir apuato Salamanca Q uer étar o Celaya

Zamora Cd. G uzmán Mor elia Ur uapan Colima

Mér ida

Tuxpan Poza Rica Pachuca

Cd. de México T laxcala T oluca Puebla Cuernavaca

Campeche Jalapa Veracr uz Córdoba Or izaba Cd. Chetumal Coatzacoalcos Minatitlán Villahermosa

Chilpancingo Acapulco

Oaxaca Tuxtla Gutiér rez

15

Tapachula

-120

-115

-110

-105

-100

-95

-90

-85

Longitud Figura

1.

Mapa

de

aceleraciones

máximas

del

suelo

2

para

un

periodo

de

retorno

de

500

años

10

Tasa (1/año)

1

0.1

0.01

0.001

0.0001 0

500

1000

1500

Amax (gal)

Figura 2. Curva de tasa de excedencia de la aceleración máxima del suelo para Acapulco, Guerrero.

1800 1600 1400

Sa (gal)

1200 1000 800 600 400 200 0 0

1

2

3

T (seg)

Figura 3. Espectro de peligro uniforme (seudoaceleraciones, 5% del amortiguamiento crítico) asociado a 500 años de periodo de retorno, para Acapulco, Guerrero.

3

Figura 4. Imagen de la portada del Sistema de Información Geográfica PSM 2004

4

Figura 5. Ejemplo de mapa generado con el Sistema de Información Geográfica PSM 2004

5