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12 Diciembre de 2006

Riesgo Sísmico y Peligro de Deslizamiento de Laderas en El Salvador.

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Coordinadora: Mª Belén Benito OterinoETSITGC

Listado participantes en el proyecto:Departamento de Ingeniería Topográfica y Cartografía

• Mª Esther Jiménez Peña• Mª José García Rodríguez• Rosa Mª García Blanco• Jorge Miguel Gaspar Escribano• Alejandra Staller

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Institución participante de América Latina:

Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET)Departamento: Servicio GeológicoSan Salvador (El Salvador)

Responsable: Carlos Roberto Pullinger Aguilar

Otras entidades Participantes:

Universidad Simeón Cañas (UCA)- El Salvador.Patricia Hasbun. Profesora titular.

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Recursos comprometidos y aportados por el SNET:

� Imágenes satélite y fotografías aéreas. (Coste aproximado: 3700 €)

� Viaje a Madrid y estancia de un mes de duración de un investigador del grupo. (coste aprox. 4800 €)

� Cartografía digital 1:25.000 de El Salvador (coste aproximado 3000 €)

� Base de datos de movimiento fuerte de El Salvador (datos no públicos, puestos a disposición del proyecto)

� Asistencia en campañas de campo

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Presentación del proyecto en otras Administraciones

� AECISolicitud de un proyecto relacionado con el tema del presente proyecto en la convocatoria de PCI 2006

� Ministerio de Educación y CienciaProyecto ANDROS

�Agencia de Cooperación Internacional Noruega (NORAD)

Implicación para su desarrollo de otros grupos de trabajo

• Dpto. Geodinámica de Facultad CC Geológicas (UCM)

• Laboratorio de Geotecnia (CEDEX)

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Proyección a proyectos mayores.

� Evaluación del riesgo y prevención de deslizamientos catastróficos de laderas inducidos por terremotos.- Aplicación a los casos de El Salvador y Sureste de España (ANDES). Ministerio de Ciencia y Tecnología (Programa Nacional de I+D 2000-2003). Investigador responsable: Manuel Pastor. Subproyecto 3: Belén Benito

� Metodología de Análisis y Prevención de Deslizamientos en Carreteras y Líneas Ferroviarias (DESCARTES). Ministerio de Fomento. 2003- 2005. Investigador responsable: Manuel Pastor.

� Análisis de riesgo de deslizamientos catastróficos en terrenos volcánicos (proyecto ANDROS): Caracterización de Acciones Sísmicas y Evaluación del Peligro de Deslizamientos de Laderas (Subproyecto ASPE). Ministerio de Educación y Ciencia (Plan Nacional 2005-2007). Entidades participantes: CEDEX, UPM, UCM.

� Análisis de Vulnerabilidad. Agencia de Cooperación Noruega (NORAD).Configuración de un grupo de especialistas europeo a instancias de NORSAR.

Antecedentes

Proyectos actualmente vigentes

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1. Segmentación de la Zona de falla de El Salvador y Definición de zonas sismogenéticas

2. Re-evaluación de la peligrosidad sísmica Movimiento esperado por terremotos futuros

3. Modelización de susceptibilidad y peligro de deslizamientos inducidos por sismos

4. Visita a El Salvador (profesoras B. Benito y A. Staller)participación en campaña de campo para identificación de fallas, análisis de efecto local “in situ”, programación de campaña futura de GPS, etc

5. Capacitación de Técnicos

6. Cooperación Internacional con otros grupos

7. Difusión de resultados. Publicaciones y Actualización de la página Web: http://redgeomatica.rediris.es/andes

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1. Segmentación de la zona de la Falla de El Salvador y Definición de Zonas Sismogenéticas

Los datos geológicos locales, y las imágenes de satélite analizadas, apuntan la existencia de una gran zona de falla de desgarre de más de 100 km de longitud, por primera vez identificada como tal, que se ha denominado Zona de Falla de El Salvador (ZFES).

Ruptura del segmento responsable del terremoto del 13 de febrero de 2001, con M = 6.6.

(causó más de 200 victimas mortales)

1.2. Definición de zonas sismogenéticas en los escenarios de subducción y cadena volcánica.

Fallas de Guatemala (CH-P, M, J-CH) y depresión de Honduras (DH)

Zona de subducción:• zona superficial (ZBS), 0-35 Km.• zona intermedia (ZBI), 36-60 Km.• zona Profunda (ZBP), 61-260 Km.

Segmentación de la cadena volcánica

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2. Re-evaluación de la Peligrosidad Sísmica

Cálculo de la peligrosidad sísmica, mediante un método probabilista zonificado, para periodo de retorno de 475 años.

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Catálogos sísmicos existentesperiodo de 1898 a 1983 con 16.596 sismosperíodo de 1984 al 2005 con 83.747 sismos.

Modelos de atenuación para subducción y cadena volcánica

Cepeda et al, 2004

2.1. Obtención de Mapas de peligrosidad

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2.2. Obtención de Curvas de Peligrosidad y de Espectros UHS

Curva de peligrosidad y espectro de peligrosidad uniforme para el periodo de retorno de 500 años en la ciudad de San Salvador.

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��" ��#��3. Modelización de Susceptibilidad a deslizamientos mediante la Técnica de Regresión Logística

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Primera aproximación, considerando seis variables: elevación, pendiente, precipitación, orientación, suelo y usos del suelo. Ajuste del modelo (81%).

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3. Modelización de la Susceptibilidad mediante la Técnica de Regresión Logística

Limites de Odds Ratio

B

gl

p-valor

Exp(B) Odd Ratio Inferior Superior

Paso 1(a) Rugosidad 3.755 1 0.000 42.7228 2.562 4.947 Constante -7.726 1 Paso 2(b) Rugosidad 5.110 1 0.000 165.601 52.974 517.678

Suelo 4 0.000

Suelo (1) -2.853 1 0.058 4.85E-05 69.217

Suelo (2) 0.000 1 1 1.24E-12 8.09E11

Suelo (3) 3.073 1 21.598 0.021 22416.300

Suelo (4) 2.242 1 9.413 0.012 7885.870

Constante -11.309 1

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Empleando la metodología stepwise, y añadiendo una nueva variable como es la rugosidad del suelo, el análisis selecciona la capa de rugosidad y suelo (ajuste del 89,4%)

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4. Visita a El Salvador. Campaña de campo

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ReconocimientoReconocimiento materiales materiales geolgeolóógicosgicos


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BBúúsqueda de capassqueda de capas

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BBúúsqueda de capassqueda de capas4. Visita a El Salvador . Campaña de campo

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BBúúsqueda de squeda de capascapas

4. Visita a El Salvador Campaña de campo

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BBúúsqueda de la traza de la fallasqueda de la traza de la falla


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Evidencias de ruptura


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Evidencias de PaleoEvidencias de Paleo--deslizamientos para posible estimacideslizamientos para posible estimacióón de n de los intervalos de ocurrencia de algunos eventoslos intervalos de ocurrencia de algunos eventos

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Reconocimiento Reconocimiento de grandes de grandes deslizamientos deslizamientos donde canalizar donde canalizar estudios de estudios de detalledetalle

4. Visita a El Salvador .Campaña de campo

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Deslizamiento Deslizamiento JiboaJiboaD = 489 Cantidad de material removilizado 12 millones m3Dirección de caída NNOMecanismo de rotura Des-Roca-Suelo

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4. Visita a El Salvador .Campaña de campo

ParticipaciParticipacióón en ann en anáálisis de ruido en las estaciones aceleromlisis de ruido en las estaciones aceleroméétricastricasDestinados a reconocer las condiciones de amplificación local del suelo bajo la estación. Los resultados serán aplicables hacia la mejora de la caracterización geotécnica en nuestros modelos de susceptibilidad, con la consiguiente repercusión en el peligro de deslizamientos.

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4.Visita a El Salvador .

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4. Visita a El Salvador. Coordinación del proyecto con técnicos del SNET

• Planificación de un estudio más completo de Peligrosidad Sísmica

• Adquisición de nueva información:

Ortofotos, modelos digitales en zonas específicas, etc.

• Solicitud de ayuda por parte del SNET para la organización de un SIG

• Valoración de la posibilidad de efectuar campañas GPS en un futuro

• Planificación de publicaciones

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5. Capacitación de Técnicos

-Se inicia en el año 2005 con la estancia de Douglas Hernández, para trabajar en temas relacionados con la transferencia de esfuerzos de Coulomb y posibles mecanismos de disparo entre eventos.

-Estancia de Griselda Marroquín (Marzo de 2006), perteneciente al SNET, quien se ha integrado en el grupo de Ingeniería sísmica de la ETSITGC.

Dicha estancia ha tenido como principal finalidad la formación en temas relacionados con la evaluación de la peligrosidad sísmica y el peligro de deslizamientos.

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6. Cooperación Internacional con otros grupos

• Modelización de Deslizamientos

-Dr. Hans-Balder Havenith (Inst. Geoph., ETHZ, CH)

-Dr. Celine Bourdeau (Inst. Geoph., ETHZ, CH)

• Peligrosidad Sísmica

-Fabio Sabetta (Protección Civil de Italia)

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6. Cooperación InternacionalDr. Hans-Balder Havenith (Inst. Geoph., ETHZ, CH)

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Evaluación de Efecto Local en Las ColinasDra. Celine Bourdoau

. 6- Cooperación Internacional

Efecto local por topografía es menor de 1.4combinación del efecto local por topografía y geología >> Efecto local por topografía

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Evaluación de Efecto Local en Las Colinas

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�Identificación de la Falla ZFES (más de 100 Km.). Fuente responsable de algunos de los terremotos destructivos ocurridos en la zona volcánica durante el último siglo.

• Identificación de puntos de la ZFES para realización de futura campaña de paleosismicidad

� Recopilación de información sísmica asociada a la zona de falla

�Definición de Zonas Sismogenéticas en escenarios de subducción, cadena volcánica y fallas NA-Caribe e Implementación en el SIG.

�Mapa preliminar de peligrosidad sísmica

�Mapa de Susceptibilidad a los Deslizamientos mediante Técnicas de Regresión Logística

� Programación de futuras campañas de GPS y aplicación de técnicas INSAR

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Actualización de la Página Web del Proyecto

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� Cepeda, JM; Benito, B; Burgos, EA (2004). “Strong Motion Characteristics of January and February, 2001 Earthquakes in El Salvador”. Geological Society of America GSA Special Paper 375-25: Natural Hazards in El Salvador. ISBN: 0-8137-2375-2, pp. 405-423.

� Benito, B; Cepeda, JM; Martínez Diaz, JJ (2004) “Analysis of the Spatial and Temporal Distribution of the 2001 Earthquakes in El Salvador”. Geological Society of America GSA Special Paper 375-25: Natural Hazards in El Salvador. ISBN: 0-8137-2375-2, pp. 339-356.

� Martínez-Díaz, J; Álvarez-Gómez, J; Benito, B; Hernández, D (2004). “Triggering of Destructive Earthquakes in El Salvador”. Geology, Vol. 32, No. 1, pp. 65-68.

� Bommer, JJ; Benito, B; Ciudad-Real, M; Lemoine, A; López-Menjívar, MA; Madariaga, R; Mankelow, J; Méndez de Hasbun, P; Murphy, W; Nieto-Lovo, M; Rodríguez-Pineda, CE; Rosa, H (2002). "The El Salvador Earthquakes of January and February 2001: Context, Characteristics and Implications for Seismic Risk". Soild Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 22, pp. 389-418.

� Benito, B; Contreras, M; Bravo, M; Barrero, G; Jiménez, ME (2002). “Aplicación de un Sistema de Información Geográfica al Estudio de la Distribución Espacio-Temporal de los Sismos de 2001 en El Salvador”, Capítulo Libro: Los Sistemas de Información Geográfica en la Gestión de los Riesgos Geológicos y el Medio Ambiente, Publicación del Instituto Geológico y Minero de España, Serie Medio Ambiente Riegos Geológicos, No. 3, pp. 21.42.

Publicaciones previas en relación con el tema del Proyecto

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� García-Rodríguez, MJ, Benito, B; Rodríguez, CE (2005). “A Multidisciplinary GIS-Based Approach to Earthquake-Triggered Landslide Hazard Analysis with an Application to the 13th January 2001 El Salvador Earthquake”. Enviado a : Natural Hazards.

� Benito, B; Pullinger, C; Hernández, D; Cepeda, J; Hasbún, P (2005). “Caracterización del Movimiento del Suelo y sus Efectos en la Infraestructura durante los Terremotos del 2001 en El Salvador. Publicación de la Universidad Centroamericana Simeón Cañas (UCA), en prensa.

� García-Rodríguez, M. J.; Malpica, J. A.; Benito, B. (2006). “Susceptibility assessment of earthquake-triggered landslides using logistic regression in El Salvador”. Geomorphology (en revisión)

Publicaciones recientes en relación al proyecto

Proyecto Fin de carrera

• Organización de un Sistema de Información Geográfica y Tratamiento de Datos del Movimiento Fuerte del Suelo para el Análisis del Riesgo Sísmico en El Salvador.

Alumno: Carlos Muñoz.

Tutora: Belén Benito.

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Programación de futuras campañas de GPSPara el estudio de la Geodinámica en zonas de interés, que ayuden a conocer mejor el régimen de esfuerzos y deformaciones existentes, con la consiguiente mejora en la caracterización de fuentes sísmicas

Otro objetivo es la formación y capacitación del personal técnico del SNET para el uso de la tecnología GPS y la realización de nuevas campañas de medición.

Estudio Paleosísmico

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Estudio mediante Estudio mediante InterferometrInterferometrííaa Diferencial INSAR de deformaciones Diferencial INSAR de deformaciones tecttectóónicas y volcnicas y volcáánicasnicas

Estudio del ciclo sísmico en la ZFES: patrón de deformación pre, inter y co-sísmico en el tramo de falla que rompió durante el terremoto de febrero de 2001

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InterferometrInterferometrííaa Diferencial INSARDiferencial INSAR

Modelo de Modelo de interferogramainterferograma del terremoto de enero 2001del terremoto de enero 2001

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Modelo de Modelo de interferogramainterferograma del terremoto de febrero 2001del terremoto de febrero 2001

InterferometrInterferometrííaa Diferencial INSARDiferencial INSAR

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Tesis Doctorales en curso :

• Metodologías para la Evaluación de Peligrosidad a los Deslizamientos Inducidos por Terremotos. Aplicación a El Salvador.Doctoranda: María José GarcíaDirectores: Belén Benito y José Antonio Malpica

• Aplicación de técnicas GPS al estudio de la deformación de la corteza terrestre. Aplicación a El Salvador y Sureste de EspañaDoctoranda: Alejandra StallerDirectores: Belén Benito y José Martínez Díaz

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