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close this bookMitigación de Desastres Naturales en Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario - Guías para el Análisis de Vulnerabilidad (OPS; 1998; 110 paginas) [EN]
View the documentPrefacio y Agradecimientos
View the documentIntroducción
open this folder and view contentsCapítulo 1 Planificación para la atención de emergencias y desastres1
open this folder and view contentsCapítulo 2 Fundamentos para el análisis
close this folderCapítulo 3 Descripción de las amenazas naturales y de sus efectos en los sistemas de agua potable y alcantarillado
View the documentIntroducción
close this folderCaracterísticas de las amenazas y principales efectos
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View the documentIntensidad de Mercalli
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open this folder and view contentsCapítulo 4 Análisis de vulnerabilidad
View the documentAnexo 1: Ejemplos de efectos de sismos en sistemas de tuberías* (1969 - 1997)
open this folder and view contentsAnexo 2: Ejemplo de aplicación en la ciudad de Limón, Costa Rica
open this folder and view contentsAnexo 3: Método aproximado para la estimación de daños en tuberías como consecuencia de sismos intensos
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Terremotos

Para la caracterización de la amenaza sísmica, se dispone de información de varios niveles de complejidad, cuya utilización dependerá del tipo de estudio que se desee elaborar. Los tipos más comunes de datos sobre esta amenaza son las siguientes:

 

Evaluación de la amenaza o peligrosidad sísmica: Esta se fundamenta en la sismicidad de la región, las fuentes sismogénicas, las correlaciones de atenuación, sus varianzas y el empleo de algoritmos de cálculo ad-hoc.

Mapas de zonificación sísmica: Son muchos los países en los cuales se han elaborado mapas de zonificación sísmica, de acuerdo a las necesidades específicas de su aplicación: diseño de edificaciones (véase por ejemplo el Mapa de la Figura 3.2), verificación de equipos de alto voltaje, diseño de puentes, elaboración de pólizas de seguros y/o reaseguros, y otros; los cuales se construyen al incorporar a los resultados obtenidos en la evaluación de la amenaza, los efectos conocidos de los principales sismos destructores sucedidos en tiempos históricos. Es muy conveniente complementar esta información con mapas sobre información geológica, en los cuales se destaquen los sistemas de fallas activas o potencialmente activas y que hagan referencia a la calidad y tipos de suelos; estos también son conocidos como "mapas neotectónicos".

Movimientos vibratorios del terreno: Entre los mapas recién citados, algunos estarán asociados a normativas vigentes como es el caso de la Figura 3.2. Generalmente, es en estos documentos donde se establecen las características de los movimientos vibratorios que serán incluidos en los análisis considerando la zonificación aludida, las características predominantes del terreno, los períodos medios de retorno y los factores de importancia que se establecen en las normas de diseño. En ausencia de esta información, lo cual puede suceder en algún país que no tenga normas para el diseño sismorresistente, se deben establecer probabilidades de excedencia suficientemente pequeñas para la selección de los movimientos máximos del terreno, o bien para las intensidades de las acciones a considerar.

Areas potencialmente inestables a las acciones sísmicas: Es poco probable que se disponga de esta información en forma de mapas de zonificación o microzonificación. No obstante, es importante tener un conocimiento razonablemente confiable en las áreas que ocupa el sistema de: (i) zonas de depósitos saturados, generalmente cercanas a ríos, antiguos deltas de ríos, playas de lagos o costas marinas, potencialmente licuables; (ii) terraplenes u obras de tierra susceptibles a sufrir desplazamientos laterales ("lateral spreading"); (iii) taludes naturales o artificiales, potencialmente inestables bajo las acciones sísmicas. En la Tabla 3.1 se reproducen tipos de desplazamientos permanentes del terreno debidos a sismos. Igualmente, la Tabla 3.2 sintetiza la correlación entre los diferentes tipos de deslizamientos y las intensidades de Mercalli (Keefer, 1984).

Longitud de ruptura y desplazamientos permanentes de fallas activas: La magnitud Richter de un sismo está directamente relacionada a la longitud de ruptura o superficie del fallamiento, los desplazamientos máximos, y la caída de esfuerzos. Para los rangos promedio de caídas de esfuerzos en las zonas de ruptura, pueden resultar útiles los valores de la Tabla 3.3. En ella se establece la relación entre magnitudes Richter, rango de longitudes de rotura de fallas geológicas y rango de desplazamientos máximos, la cual es esencialmente válida para fallas de tipo transcurrente con focos poco profundos (entre unos 10 y 15 km. de profundidad aproximadamente). Los desplazamientos permanentes asociados a sismos, descritos en la Tabla 3.3, son particularmente problemáticos cuando interceptan túneles, tuberías enterradas o fundaciones de edificaciones.

Maremotos o Tsunamis: Epicentros submarinos con ciertos mecanismos focales, así como deslizamientos submarinos, que pueden originar perturbaciones en la masa de agua que se traducen en olas de altura importante e incursiones tierra adentro. En las zonas sísmicas de América se conocen extensas áreas que ya han sido afectadas en tiempos históricos por este tipo de fenómenos.


Figura 3.2 Mapa de zonificación sísmica de Venezuela (norma Covenin 1756 de 1982)

Tabla 3.1 Tipos de desplazamientos permanentes del terreno debido a sismos (Véase O'Rourke and McCaffrey, 1984)3

Designación

Descripción

Fallamiento

Desplazamiento de partes adyacentes de la corteza terrestre, concentrados en zonas de fallas relativamente angostas. Los principales tipos son transcurrentes, normales e inversas.

Licuefacción

Estado temporal de resistencia al corte, muy pequeña o nula, propia de suelos no cohesivos saturados sometidos a acciones vibratorias. Los desplazamientos asociados pueden ser uno o más de los siguientes: flujos laterales sobre suelos firmes con ángulos menores de unos 5 grados (desparramamiento lateral), subsidencia, o efectos de flotación. Los desplazamientos laterales pueden alcanzar metros, aún en pendientes con inclinaciones tan pequeñas como 0,5 a 1 grado4.

Deslizamientos

Movimiento en masa de terrenos en pendiente debido a fuerzas inerciales inducidas por el sismo. Pueden ser desde caídas de rocas y deslizamientos de masas superficiales de terreno, hasta traslación y rotación de grandes volúmenes de suelo y roca, por fallamiento a profundidad.

Densificación

Reducción de volumen causado por vibraciones que compactan los suelos no cohesivos, secos o parcialmente saturados.

Levantamiento tectónico o subsidencia

Cambios de dimensiones o topográficos, a nivel regional, asociados a la actividad tectónica. Generalmente resulta distribuido en grandes extensiones.

 

3O'Rourke T.D.; McCaffrey M. (1984) Buried pipeline response to permanent earthquake ground movements. VIIIth World Conference on Earthquake Engineering, Proc Vol VII, p. 215-222.

4 Por ejemplo, el efecto de licuefacción y deslizamiento ocurre muy a menudo durante un terremoto en terrenos no consolidados con fuertes pendientes y granos suaves y finos fácilmente desmoronables. Las redes de tuberías deben ser instaladas en las áreas donde se han asentado los pobladores, por lo que el proyectista no tiene oportunidad de elegir en relación con la geología de la zona. Lo más que se puede hacer es prever en el diseño una adecuada distribución de válvulas y la mayor flexibilidad posible en los sistemas de tuberías, con la esperanza de reducir al mínimo las roturas cuando los deslizamientos y la licuefacción ocurran (OPS/OMS, Manual sobre preparación de los servicios de agua potable y alcantarillado para afrontar situaciones de emergencia. Segunda parte - Identificación de posibles desastres y áreas de riesgo, pág. 19, 1990.).

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