Evaluación del riesgo sísmico mediante métodos avanzados y técnicas GIS. Aplicación a la ciudad de Barcelona

• Autores: Nieves Lantada Zarzosa
• Directores de la Tesis: Josep Antoni Gili Ripoll (dir. tes.), Luis Gonzaga Pujades Beneit (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2007
• Idioma: español
• ISBN: 978-84-691-1024-9
• Depósito Legal: B.11652-2008
• Tribunal Calificador de la Tesis: Horia Alejandro Barbat Barbat (presid.), Andres M. Amparo Nuñez (secret.), Antoni Roca Adrover (voc.), Antonio M. Posadas Chinchilla (voc.), Xavier Goula (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: www.tesisenxarxa.net
• Resumen

  • Este trabajo es una contribución al desarrollo y aplicación de métodos avanzados de análisis de riesgo sísmico en grandes ciudades y se ha estructurado en dos partes: la primera establece el marco teórico de los estudios de riesgo sísmico, detallando los modelos y desarrollos avanzados para la evaluación del daño físico sobre edificios residenciales y de su impacto sobre la población, así como otros aspectos con él relacionados; la segunda describe la aplicación a Barcelona.

    Se usan dos métodos que se aplican a dos escenarios. El primer método, al que nos referimos como Método del Índice de vulnerabilidad (MIV), considera cinco estados de daño no nulo, define la acción en términos de intensidad macrosísmica y el edificio mediante un índice de vulnerabilidad; el grado de daño esperado se efectúa mediante funciones semiempíricas que dependen de la intensidad y del índice de vulnerabilidad. El segundo método, al que nos referimos como Método del Espectro de Capacidad (MEC) considera cuatro estados de daño no nulo, define la acción sísmica en términos de espectros de respuesta, y el edificio por medio de su espectro de capacidad. El grado de daño esperado se obtiene mediante el desarrollo de curvas de fragilidad y matrices de probabilidad de daño. Para la aplicación de ambos métodos a Barcelona se usa un escenario determinista y uno probabilista. Otra de las aportaciones relevantes de esta investigación es la creación de una herramienta, potente y versátil, diseñada sobre un Sistema de Información Geográfica (SIG) o Geographic Information System (GIS). Esta aplicación permite la integración, explotación y gestión de los datos. Este tipo de programas es imprescindible para cartografiar escenarios georreferenciados y va más allá de la aplicación concreta, pues su actualización es rápida y es de fácil adaptación para estudios de otros riesgos en la misma ciudad o en otras ciudades.

    Los resultados obtenidos son consistentes con la evolución histórica de la ciudad y con su condición actual, así como con las características de los suelos, poniendo de manifiesto la robustez de los métodos empleados. En general se observa una estructura radial del daño esperado con un mayor daño en Ciutat Vella y menor daño en los distritos periféricos. Destaca también el daño esperado en los pequeños núcleos de los pueblos antiguos de los actuales distritos. El MIV representa mejor las peculiaridades de los edificios individuales. El MEC suaviza estas características clasificando los edificios en 6 clases. El escenario más favorable es el determinista cuando se analiza mediante el MEC con daños esperados entre nulo, leve y moderado; el grado de daño medio de la ciudad es leve. Los más desfavorables son el determinista y probabilista cuando se analizan con el MIV; en ambos casos el estado de daño medio global es moderado. El distrito de lEixample destaca por ser el de mayor riesgo debido a la vulnerabilidad de sus edificios, a la alta densidad de edificios y población y al valor expuesto. Se confirma que, en ciudades como Barcelona, situadas en regiones de peligro sísmico entre bajo y moderado, la escasa o nula conciencia del peligro sísmico y la ausencia de precauciones de protección sísmica conduce a una elevada vulnerabilidad de sus edificios y, consecuentemente, a un elevado riesgo. En efecto, para escenarios relativamente moderados, con intensidades entre VI y VII, se esperan daños considerables. Los daños a la población son relevantes y su evaluación es muy sensible a los modelos de víctimas. En este sentido es preciso considerar los valores numéricos concretos como pronósticos del orden de magnitud de las cantidades evaluadas, y, en cualquier caso, se deben interpretar, desde una óptica probabilista, como valores medios para escenarios sísmicos creíbles.

    Los resultados de este estudio son de una enorme utilidad para la prevención y minoración del riesgo sísmico y para la planificación y gestión de emergencias.