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La peligrosidad sísmica es la probabilidad de que ocurra un fenómeno físico como consecuencia de un terremoto, como pueden ser el movimiento mismo del terreno, los deslizamientos de tierra, inundaciones, ruptura de fallas, a los que se denominan efectos colaterales de un terremoto.

El tamaño y localización de estos efectos colaterales dependerán de diversos factores, principalmente de las características geológicas y geotécnicas del lugar, pero indudablemente de las características del terremoto (hipocentro, mecanismo, intensidad, magnitud, duración, contenido frecuencial).

Por tal motivo, el primer paso en la evaluación de la peligrosidad sísmica es caracterizar las zonas sismo–tectónicas, para posteriormente entender mejor las características de los terremotos. Generalmente, en su evaluación se utilizan

métodos o modelos probabilísticos simplificados de cálculo basados en el establecimiento de leyes estadísticas para definir el comportamiento sísmico de una zona, las fuentes sísmicas y la atenuación del movimiento del suelo, expresando los resultados en forma de probabilidad de ocurrencia de los distintos tamaños de los terremotos.

La probabilidad de excedencia de distintos niveles de intensidad del movimiento o a los valores máximos de aceleración esperados en un lugar y en un intervalo de tiempo determinado. Sin embargo, estos modelos involucran una gran cantidad de incertidumbres lo que lleva inevitablemente a ser calculados a partir de la extrapolación de datos, a la adaptación de estudios de otras regiones para que estos modelos sean completamente funcionales y en muchos casos a la simplificación de los mismos (Somerville, 2000).

2.3.1 Métodos de cálculo

El análisis de peligro sísmico involucra la estimación cuantitativa de la amenaza sísmica en un determinado lugar. Este peligro sísmico puede ser analizado determinísticamente, asumiendo un determinado terremoto escenario, o probabilísticamente, considerando explícitamente las incertidumbres en el tamaño, ubicación y tiempo de ocurrencia de los terremotos.

Formas de obtener la peligrosidad sísmica:

 Método no paramétrico: también llamado método histórico, el cual no utiliza el concepto de falla tectónica, es decir considera la tasa histórica del movimiento del suelo.

 Método deductivo: el cual se divide en dos métodos el primero llamado

método determinista y el método probabilista

Actualmente se considera la aplicación de los métodos deductivos, principalmente de los probabilistas ya que consideran los efectos de todos los terremotos que pueden afectar a un lugar dado, y no solamente los de mayor intensidad como lo hace el método determinístico.

2.3.2 Relación de recurrencia

Para evaluar el riesgo sísmico de una zona dada es necesario contar con una estimación del número de sismos que se puede esperar en un área determinada o fuente sísmica. Para lo cual es imprescindible examinar toda la información posible. Es necesario tener una historia bastante completa de registros sísmicos y un buen conocimiento del estado de las fallas geológicas activas; sin embargo en la mayoría de los casos estos factores son escasos y por consiguiente difíciles de evaluar. Para este efecto, se utilizan las relaciones de frecuencia magnitud, que correlacionan la frecuencia de ocurrencia de los temblores con sus magnitudes; tales relaciones también se conocen como relaciones de recurrencia. A partir de estas relaciones se puede evaluar el intervalo de tiempo promedio entre temblores de determinadas magnitudes. (Montero, 1990).

Gutenberg y Richter (1966) estudiaron la ocurrencia de sismos en todo el mundo y determinaron una relación para el número de sismos esperados en un área dada. Este modelo relaciona frecuencia de terremotos y magnitud, estableciendo una proporción constante entre el número de sismos grandes y pequeños para una determinada zona, asumiendo que el número acumulativo de sismos que superan cada grado de magnitud varía linealmente con este parámetro. La expresión matemática de ley de Gutenberg- Richter es:

log N = a + b · M

Dónde M es la magnitud, N es el número de sismos que tienen igual o mayor magnitud que M, y a y b son constantes. Dicha ley es invariante con la escala, es decir, que la proporción entre el número de sismos grandes y pequeños, dentro de un rango especificado de magnitudes, es constante.

Si bien el modelo de Gutenberg-Richter tiene gran aceptación, para el caso particular de las fallas activas muchos autores prefieren el modelo del terremoto característico (Schwartz y Coppersmith, 1984). Dicho modelo establece que una falla

activa da lugar a terremotos de un tamaño relativamente grande y aproximadamente constante cada cierto intervalo de tiempo.

2.3.3 Leyes de atenuación

El modelo de atenuación es fundamental, debido a que es la única expresión con que se cuenta para describir el efecto producido en un sitio lejos de la fuente sísmica. Las relaciones de atenuación se expresan como una función matemática que relaciona un parámetro de movimiento fuerte del terreno (roca o suelo firme) como por ejemplo. La aceleración pico, con los parámetros que caracterizan el sismo, generalmente la magnitud y la distancia de la fuente al sitio.

Las relaciones de atenuación deberían de reflejar las condiciones geológicas y estructurales del medio de propagación y los mecanismos focales, aunque comúnmente no se incluyen en ellas variables independientes que tomen en cuenta estos factores.

La aceleración en el sitio depende principalmente de dos valores: − La magnitud del terremoto (M)

− La distancia hipocentral (R),

La selección de las apropiadas relaciones de atenuación para cada mecanismo técnico es considerada para el modelo de entrada.

Debido a la poca información evaluada, y la incertidumbre en las coordenadas de los eventos sísmicos, hasta la fecha no se cuenta con leyes o relaciones de atenuación para movimientos sísmicos (PGA o aceleraciones espectrales) con la magnitud y distancia en la región del Ecuador.

Siendo la determinación de la ecuación de atenuación que se va a utilizar, la fuente de mayor incertidumbre en los estudios de peligrosidad sísmica.

En general, los procedimientos utilizados para obtener las leyes de atenuación, consiste en ajustar curvas a los datos de movimientos sísmicos ocurridos en diferentes regiones, por lo que las expresiones así obtenidas reflejan las características geotectónicas de la región para la cual fueron obtenidas. Mal se haría con importar leyes de atenuación derivadas de otras regiones para realizar estudios de peligrosidad sísmica. (Somerville, 2000).