Resumen de SISMOTOOL: Simulador de escenarios de peligrosidad y daños sísmicos
- español
El objetivo principal de este trabajo se enmarca en la asistencia y perfeccionamiento de la Planificación y Gestión de Emergencias Sísmicas, conceptos cuya ejecución temporal se realiza tanto antes como después de futuros terremotos dañinos. Para cumplir con este propósito es necesaria la estimación de los escenarios de daños más probables, de una manera lo más eficaz posible, para lo cual se ha diseñado el simulador SISMOTOOL.
El simulador ha sido desarrollado con el software ArcGis e integrado, por tanto, en un Sistema de Información Geográfica (SIG), el cual posibilita de manera muy eficiente la preparación y desarrollo de los datos necesarios para la ejecución de la herramienta (pre-proceso), así como el análisis de los resultados obtenidos (post-proceso). Asimismo, realiza una estimación de los mapas de movimiento del suelo y de los escenarios de daños y pérdidas, a través de los parámetros de cálculo involucrados, tales como: características y mecanismo del terremoto, propagación de la energía, amplificación por efectos de sitio del suelo y topográficos, vulnerabilidad de los edificios, grado de daños y pérdidas. Además, las distintas opciones de escalas de cálculo para los diferentes resultados esperados posibilitan un aumento en el rendimiento, la versatilidad y la velocidad de la herramienta.
La herramienta desarrollada permite definir los parámetros de origen del terremoto (magnitud, profundidad focal y mecanismo de falla asociado) a través de una base de datos gestionada por el usuario. Además, cuenta con otra base de datos de leyes de atenuación seleccionables y combinables de acuerdo con las características del área de estudio. Los efectos locales de sitio respecto al tipo de suelo se evalúan a partir de los valores de Vs30, los cuales pueden ser calculados a partir de la pendiente topográfica del terreno obtenida del modelo digital de elevaciones como un método proxy, e incluyendo correlaciones locales con las unidades geológicas presentes en el área de estudio. Por otra parte, la amplificación topográfica se evalúa a través del modelo de digital de elevaciones del terreno, el valor de la pendiente y relaciones empíricas. Los elementos expuestos se incorporan desde la base de datos catastral, una vez que los parámetros básicos de entrada han sido procesados a través de un análisis automatizado. La vulnerabilidad y las pérdidas estimadas pueden calcularse mediante métodos empíricos (escala EMS-98 e Índice de vulnerabilidad, Iv) o analítico (Espectro de Capacidad). Además, se ha introducido un modificador de vulnerabilidad considerando la resonancia suelo-estructura. Las incertidumbres epistémicas en los parámetros de entrada que definen los escenarios de daño se incluyen mediante un árbol lógico.
Para validar el uso y los resultados de SISMOTOOL, se han elegido dos escenarios sísmicos representativos en el sureste de España: el terremoto de Adra de 1910, con magnitud de momento (Mw) 6.3 e intensidad macrosísmica VIII (escala EMS-98), del cual existen otros estudios de investigación con resultados teóricos para su comparación con los de SISMOTOOL; y el terremoto de Almería de 1522 con Mw 6.5 e intensidad macrosísmica IX-X, considerado el más destructor de la historia de España.
- English
The main objective of this work is part of the assistance and improvement of the Planning and Management of Seismic Emergencies, concepts whose temporary execution is carried out both before and after future damaging earthquakes. To fulfill this purpose, it is necessary to estimate the most probable damage scenarios, in the most effective way possible, for which the SISMOTOOL simulator has been designed.
The simulator has been developed with the ArcGis software and therefore integrated into a Geographic Information System (GIS), which makes it possible to prepare and develop the necessary data for the execution of the tool (pre-process) in a very efficient way, as well as the analysis of the data obtained (post-process). Likewise, it makes an estimate of the shakemaps and the damage and loss scenarios, through the calculation parameters involved, such as: earthquake characteristics and mechanism, energy propagation, amplification due to site effects of the soil and topographic, vulnerability of buildings, degree of damage and losses. In addition, the different options of calculation scales for the different expected results allow an increase in the performance, versatility and speed of the tool.
The developed tool allows defining the origin parameters of the earthquake (magnitude, focal depth and associated failure mechanism) through a database managed by the user. In addition, it has another database of selectable and combinable attenuation laws according to the characteristics of the study area. The local effects of the site with respect to the type of soil are evaluated from the values of Vs30, which can be calculated from the topographic slope of the terrain obtained from the digital elevation model as a proxy method, and including local correlations with the Geological units present in the study area. The topographic amplification is evaluated through the digital model of terrain elevations. The vulnerable elements are incorporated from the cadastral database, once the basic input parameters have been processed through an automated analysis. Vulnerability and estimated losses can be calculated using empirical (EMS-98 scale and Vulnerability Index, Iv) or analytical (Capacity Spectrum) methods. In addition, a vulnerability modifier has been introduced considering the soil-structure resonance. The epistemic uncertainties in the input parameters that define the damage scenarios are included by means of a logical tree.
To validate the use and results of SISMOTOOL, two representative seismic scenarios have been chosen in the southeast of Spain: the 1910 Adra earthquake, with moment magnitude (Mw) 6.3 and macroseismic intensity VIII (EMS-98 scale), of which there are other research studies with theoretical results for comparison with those of SISMOTOOL; and the 1522 Almería earthquake with Mw 6.5 and macroseismic intensity IX-X, considered the most destructive in the history of Spain.
