Propuesta metodológica para el análisis y la evaluación del riesgo sísmico en zonas urbanas no cartografiadas: Aplicación al centro histórico de Nejapa, El Salvador

Abstract

Este trabajo Fin de Máster define una propuesta metodológica que permite obtener información sobre exposición y vulnerabilidad para el análisis y la evaluación del riesgo sísmico en zonas urbanas no cartografiadas. La metodología propuesta se divide en tres bloques: peligrosidad, exposición y vulnerabilidad y cálculo de daños y pérdidas. Para el cálculo de la peligrosidad se indica todo el proceso a realizar, iniciando en la definición de la fuente sísmica, la selección del modelo de movimiento fuerte y el uso de la Vs20 ya que esta información sirve como insumo para, utilizando herramientas como Openquake, poder obtener las aceleraciones esperadas en la zona de estudio en diferentes ordenadas espectrales, que después serán asignadas a cada una de las edificaciones. Una vez conocidas estas aceleraciones, entrando en el apartado de exposición y vulnerabilidad, se indican las tareas a realizar para distribuir la información del censo en las edificaciones, así como para conseguir capturar información del material de construcción, número de plantas, material del tejado y el área de las edificaciones. Se plantean varias alternativas de trabajo según existan o no herramientas como Google Earth o Google Street View, implicando en algunos casos el uso de cámaras 360, que permiten realizar fotografías esféricas georreferenciadas o incluso drones para generar ortofotos y modelos digitales de superficie. Para finalizar la metodología se explica cómo se obtiene información sobre daños y pérdidas, tanto en las edificaciones como desde un punto de vista de víctimas. Una vez concluida la explicación de la propuesta metodológica, se procede a evaluar el riesgo sísmico en el centro histórico de Nejapa, usándola. Se define la información de partida con la que se cuenta, que en la aplicación en Nejapa fue la localización de los centroides de las edificaciones, un shapefile de líneas con un parcelario, una capa VS30 generada por el Observatorio de Amenazas e información sobre la fuente sismogenética (falla de Guaycume). Se usó esta falla ya que, a partir de un estudio de desagregación, uno de los sismos de control obtenidos era muy compatible con un sismo generado en ella. Se definió por ello un escenario sísmico de Mw 6.7 a unos 8 km. del centro histórico de Nejapa y con una profundidad de 10 km. Como contraste y control se definió también un escenario con un sismo localizado en el mismo punto, pero con una Mw de 5.0. Con Openquake se obtuvieron las ordenadas espectrales para ambos sismos, que posteriormente fueron asignadas a cada una de las edificaciones. Por otro lado, como en El Salvador la calidad de las imágenes disponibles (Google Earth) no es buena se realizó un vuelo dron para procesar una ortofoto que permitiera realizar procesos automáticos de clasificación de imágenes. Esta ortofoto sirvió para dibujar las huellas de las edificaciones. Además, se realizó un recorrido a pie con una cámara 360 realizando 500 fotografías esféricas. Estas fotografías fueron analizadas en gabinete y sirvieron como insumo para conocer los materiales y tipologías de construcción, así como el número de plantas de las edificaciones. Posteriormente se asignó la vulnerabilidad correspondiente a cada tipología y se calcularon los daños y pérdidas producidos por ambos sismos. Un 43% de las edificaciones resultaron ser de Tipología M2_L, un 29% de tipología M7_L y un 27%, M5_L; el 1% restante se distribuye a partes iguales entre las tipologías M5_M y M7_M. En cuanto a los daños, se comprueba la gran diferencia entre los dos escenarios planteados, ya que en el escenario de Mw 6.7, un 71% de las edificaciones recibe un daño completo, mientras que el 29% restante el daño es moderado. En cambio, el sismo de 5.0 genera daños leves a un 43% de las edificaciones, dejando intactas un 57%. Para finalizar, se diseñó un panel de control en ArcGIS online que permite realizar consultas a la base de datos de una manera rápida y dinámica, facilitando la comunicación de los resultados del estudio a diferentes instituciones y personas.