ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD SÍSMICA DEL ACUEDUCTO DE LA CIUDAD DE MÉRIDA, VENEZUELA.

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1 ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD SÍSMICA DEL ACUEDUCTO DE LA CIUDAD DE MÉRIDA, VENEZUELA. Carlos F. Espinosa Jiménez. (*) Universidad de Los Andes. CIDIAT. Profesor e Investigador Asociado. Edwis Leonardo Vivas. Estudiante graduado. Universidad de Los Andes. Rosa Ramírez. Universidad de Los Andes. Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales. Otto R. Jurgenson T. Universidad de Los Andes. Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales. (*) Apartado Postal 219, Mérida, Venezuela. Tel Fax espinosa@cidiat.ing.ula.ve. RESUMEN La ciudad de Mérida se encuentra en riesgo inminente debido a que se localiza cerca de la traza de la Falla de Boconó, rasgo estructural más importante de la región de Los Andes Venezolanos y sísmicamente activa, a la cual se le atribuyen los mayores eventos sísmicos registrados en la zona en los últimos 500 años. Mérida y toda su infraestructura, están propensos a ser afectados por un sismo de magnitud igual o mayor de 7 grados en la escala de Richter. Por esta razón se estudió la vulnerabilidad del Acueducto de la ciudad ante la posible ocurrencia de un sismo devastador, lo que permitió identificar los componentes críticos, mediante la integración de aspectos relacionados con el análisis de riesgo sísmico desarrollado y la topología del sistema, empleando un Sistema de Información Geográfico (SIG) implementado para este fin. Entre las conclusiones destacan que algunos de los componentes más críticos del sistema de abastecimiento son la Planta Potabilizadora Dr. Enrique Bourgoin, la cual produce el 70% del agua potable que es consumida por la población de Mérida y los estanques de almacenamiento de La Vuelta de Lola y Tulio Febres Cordero, componentes que probablemente quedarán aislados y fuera de servicio ante la ocurrencia de un sismo de magnitud considerable. Palabras claves: vulnerabilidad sísmica, acueducto, Mérida, análisis de vulnerabilidad INTRODUCCIÓN El territorio de Venezuela forma parte de una zona tectónica particular donde convergen las placas de El Caribe y América del Sur. Este contacto tectónico genera un sistema de fallas geológicas orientado en dirección este-oeste donde se concentra la actividad sísmica en el país. El Sistema de Fallas de Boconó constituye el principal rasgo estructural de fallas activas del trazado tectónico occidental. La mayoría de los grandes eventos sísmicos ocurridos en la región de Los Andes Venezolanos, se relacionan con la actividad sísmica de esta falla. La ciudad de Mérida, capital del estado del mismo nombre, está situada en el occidente de Venezuela, conforme se ilustra en la Figura 1. El último gran sismo acaecido en la Zona de Fallas de Boconó es conocido como el gran terremoto de Los Andes Venezolanos ocurrido en Este evento tuvo una intensidad superior a los 7 grados en la escala de Richter y causó la muerte de más de 350 personas en todo el estado Mérida. Después de 110 años no se ha registrado un sismo similar (Laffaille, 1996)

2 Figura 1: Localización del área de estudio.

3 Ante la situación planteada, se infiere que el acueducto de la ciudad de Mérida es un elemento en riesgo, lo que significa que probablemente será afectado por un fuerte sismo. Desde este punto de vista, existe la probabilidad de que alguno de sus componentes sean afectados parcial o totalmente, ocasionando la incapacidad del sistema para abastecer y el riesgo de contaminación del agua potable. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Estimar la vulnerabilidad del Acueducto de la ciudad de Mérida ante la amenaza potencial de desastre originada por un evento sísmico destructivo. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Realizar un análisis de riesgo sísmico al área de estudio. Implementar un Sistema de Información Geográfica (SIG), que facilite a través de todas sus funciones, la integración de la información espacial requerida. Estimar los posibles efectos de un evento sísmico de magnitud considerable sobre la infraestructura del acueducto de la ciudad de Mérida, a fin de identificar sus componentes críticos. METODOLOGÍA El análisis de vulnerabilidad sísmica del acueducto de la ciudad de Mérida se desarrolló con base en tres aspectos fundamentales: un análisis de riesgo sísmico del área de estudio, el inventario físico del sistema y su ubicación espacial y finalmente la estimación de los posibles efectos de un terremoto sobre los principales componentes del acueducto. Para esto último fue desarrollado e implementado el SIG (Vivas, 2002). La Figura 2 ilustra la metodología empleada. ANÁLISIS DE RIESGO SÍSMICO El análisis de riesgo se basó en una estimación del riesgo sísmico a través de la amenaza, la vulnerabilidad y la susceptibilidad sísmica. Estos tres factores constituyen los principales fundamentos para determinar la naturaleza y la dimensión de los daños, debido a la ocurrencia de un desastre producido por un fuerte sismo, que pueda afectar la infraestructura del Sistema de Abastecimiento de la ciudad de Mérida. El análisis de estos tres factores ofrece una perspectiva de la situación en caso de ocurrir un terremoto cerca del área de interés, permitiendo de esta forma la posibilidad de inferir relativamente los efectos de este fenómeno (Vivas, 2002). DESCRIPCIÓN DEL ACUEDUCTO DE LA CIUDAD DE MÉRIDA La descripción del acueducto se basó en un inventario físico realizado en 1998 (TAHAL, 1998) e información actualizada recogida en campo. Adicionalmente se incluyeron apreciaciones de los componentes del sistema, debido a la necesidad de conocer su estado físico y funcionamiento. El sistema de abastecimiento de Mérida está constituido por un sistema de producción (captaciones, conducciones y plantas potabilizadoras) y un sistema de distribución (red de tuberías, tanques de almacenamiento y equipos electromecánicos). DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG) El SIG implementado está basado en un modelo de datos vectoriales y una base de datos geográficos constituida a su vez por una base de datos gráfica y una descriptiva. La base de datos geográficos tiene como funciones elementales el almacenamiento, manipulación, procesamiento, análisis y representación de los datos espaciales y los atributos geométricos y temáticos asociados a los mismos. Incluye aspectos relacionados con la geomorfología y la hidrografía del área de estudio, así como características espaciales y geométricas de los principales componentes del sistema de abastecimiento de agua (Vivas, 2002).

4 Análisis de Riesgo Sísmico -Amenaza Sísmica -Vulnerabilidad Sísmica -Susceptibilidad Sísmica Riesgo Sísmico Figura 2: Metodología Descripción del Acueducto de la ciudad de Mérida Componentes Estructuras Hidráulicas y Sanitarias -Plantas potabilizadoras -Captaciones -Tanques de almacenamiento -Equipos electromecánicos -Tuberías Estimación de los efectos de un terremoto sobre el Acueducto e identificación de los componentes críticos Daños Sobreposiciones de coberturas utilizando el (SIG) Componentes Críticos - Se implementó un Sistema de Información Geográfica (SIG). - Base de datos espacial - Operaciones de Análisis espacial y Modelado Cartográfico - Sobreposiciones de Coberturas

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6 RESULTADOS OBTENIDOS La Figura 3 presenta el análisis e interpretación de resultados realizado mediante el SIG y se basó en las siguientes sobreposiciones de mapas: SOBREPOSICIÓN ACUEDUCTO-MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA Se identificaron los siguientes componentes del acueducto como críticos: Planta potabilizadora Dr. Enrique Bourgoin, los tanques de almacenamiento de la Tulio Febres Cordero, Los Corrales y Los Curos, la distribución principal hacia la margen izquierda del río Albarregas y la conducción Captación río Albarregas a la Planta Potabilizadora Dr. Eduardo Jáuregui. SOBREPOSICIÓN ACUEDUCTO-CORREDORES SÍSMICOS Se determinó que el área que ocupa la Planta Potabilizadora Dr. Enrique Bourgoin en el Sector El Vallecito está contenida dentro de los tres corredores sísmicos definidos, así como los tanques de almacenamiento de la Tulio Febres Cordero y La Vuelta de Lola. SOBREPOSICIÓN ACUEDUCTO-FALLAS GEOLÓGICAS De esta sobreposición se identificaron como los puntos de intersección más críticos los ubicados sobre la conducción que va desde la Planta Potabilizadora Dr. Enrique Bourgoin hasta los tanques de La Vuelta de Lola, así como los puntos ubicados en el sector de El Rincón, el Hotel Prado Río y los localizados en el sistema independiente La Pedregosa. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES - La metodología planteada en esta investigación permitió lograr el análisis de vulnerabilidad sísmica requerido para el sistema de abastecimiento de agua potable de la ciudad de Mérida. - El análisis de vulnerabilidad sísmica realizado permitió determinar los componentes críticos del sistema de abastecimiento, es decir los componentes más propensos a ser afectados por un sismo devastador. - Los componentes críticos identificados, por sus características y ubicación representan un riesgo importante para el acueducto de la ciudad de Mérida ante la ocurrencia de un fuerte sismo. Entre los posibles escenarios se plantean el aislamiento y salida de servicio de la Planta Potabilizadora Dr. Enrique Bourgoing que aporta el 70% del agua tratada al sistema, la salida de servicio de los tanques de almacenamiento La Vuelta de Lola y Tulio Febres Cordero, así como la ruptura de importantes tuberías de alimentación que colapsarían el suministro de agua en la ciudad. - El SIG implementado contribuyó de manera significativa a la consecución de los objetivos planteados en este estudio, permitiendo la manipulación de una base de datos espaciales elaborada con la finalidad de realizar las operaciones requeridas en el análisis de susceptibilidad sísmica y para estimar a través de sobreposiciones de coberturas, los efectos de un terremoto sobre la infraestructura del acueducto de la ciudad de Mérida. - Desde el punto de vista geológico y sísmico la estabilidad de los terrenos en el área de estudio no está garantizada, ya que se trata de una zona sísmicamente activa y con características de los suelos poco satisfactorias para atenuar el efecto devastador de las ondas sísmicas.

7 Sobreposiciones de coberturas con el SIG EFECTOS Figura 3: Estimación de efectos y componentes críticos Acueducto Microzonificación Sísmica Acueducto Corredores Sísmicos Acueducto Fallas Geológicas Vulnerabilidad del Acueducto COMPONENTES CRÍTICOS

8 RECOMENDACIONES Con base a los resultados obtenidos en esta investigación, se recomienda: - Realizar un estudio de adecuación del Sistema de Abastecimiento de Agua Potable de la ciudad de Mérida para enfrentar una situación de emergencia generada por un sismo de magnitud considerable. - Implementar la metodología desarrollada en sistemas de abastecimiento en otras ciudades, a fin de determinar su vulnerabilidad ante un terremoto. - Complementar los alcances de este estudio, desarrollando una metodología para análisis de vulnerabilidad de sistemas de abastecimiento de agua potable que considere parámetros geomorfológicos, hidrológicos, hidrogeológicos y otros tipos de amenazas. Agradecimientos.- Los autores desean expresar su agradecimiento al Consejo de Desarrollo Científico Humanístico y Tecnológico de la Universidad de Los Andes (CDCHT-ULA) por el apoyo financiero dado a este proyecto de investigación. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Laffaille, J. (1996) Escenario sísmico de la ciudad de Mérida. Facultad de Ciencias, Universidad de Los Andes. Mérida, Venezuela. TAHAL Ingenieros Consultores (1998) Abastecimiento de agua para Mérida. Informe de Diagnóstico. Volumen I. Mérida, Venezuela. Vivas, E. (2002) Análisis de vulnerabilidad sísmica del acueducto de la ciudad de Mérida. Tesis para optar al título de Geógrafo. Escuela de Geografía, Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales. Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela.