AVANCE DE LOS PROYECTOS DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA EN LAS PRINCIPALES CIUDADES DE VENEZUELA

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1 AVANCE DE LOS PROYECTOS DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA EN LAS PRINCIPALES CIUDADES DE VENEZUELA M. Schmitz 1, J. Hernández 1, F. Audemard 1, G. Malavé 1, M. González 1, C. Granado 1, J. Sánchez 1, L. Andrade 2, S. Klarica 2 1) Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas, FUNVISIS, 2) Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, UCLA, 3) Universidad de los Andes, ULA Resumen La Comisión Nacional de Gestión de Riesgo ha considerado los estudios de microzonificación sísmica como la principal metodología de trabajo para evaluar las condiciones regionales y locales, que ayude a minimizar el riesgo sísmico. Esta herramienta incluye diferentes técnicas multidisciplinarias, mediante las cuales se evalúan la amenaza - las fuentes sísmicas y la propagación de las ondas - y la vulnerabilidad de la infraestructura, social e institucional. Con base en estas consideraciones, FUNVISIS ha elaborado un plan de acción para la ejecución de los proyectos de microzonificación sísmica en las principales ciudades de Venezuela hasta el año 2010, los cuales se realizarán en conjunto entre los profesionales de FUNVISIS y los de las universidades e instituciones locales. Como experiencia piloto puede considerarse el Proyecto de Microzonificación Sísmica en las Ciudades Caracas y Barquisimeto, a efectuarse en los años 2005 y Hasta la fecha se han obtenido importantes avances técnicos, que serán utilizados para la delimitación de las microzonas que muestren relativa uniformidad de la respuesta ante la exitación sísmica. La información se manejará en un Sistema de Información Geográfica (SIG), compartido con los responsables en las instituciones públicas de las alcaldías y de las regiones, lo cual facilita la aplicación de los productos finales del estudio en la elaboración de ordenanzas municipales complementarias a la Norma COVENIN Edificaciones Sismorresistentes, como base para la planificación y el reordenamiento urbano. Igualmente, se realizaron los primeros trabajos de exploración geofísica del subsuelo en las ciudades Guarenas/Guatire, Mérida y Carora, con el objetivo de impulsar los proyectos de microzonificación sísmica en estas ciudades y crear la base para los trabajos posteriores. En Carora, Guarenas/Guatire y Mérida ya se iniciaron los trabajos técnicos. Se están gestionando actualmente los proyectos de microzonificación sísmica para la ciudad de Valencia (Edo. Carabobo) y el sistema metropolitano Barcelona / Puerto la Cruz (Edo. Anzoátegui). Introducción En el marco de la Comisión Nacional de Gestión de Riesgo (CNGR), creada en febrero de 2005 a raíz de la vaguada ocurrida en el país, el grupo de trabajo Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica, coordinado por FUNVISIS, ha preparado una propuesta a nivel nacional sobre la amenaza y la vulnerabilidad sísmica, que permite establecer los lineamientos o políticas de estado para minimizar el impacto en las comunidades en caso de ocurrencia de sismos. Como base de esa propuesta nacional, se han considerado los estudios de Microzonificación Sísmica como la metodología de trabajo para evaluar las condiciones regionales y locales, que ayuden a minimizar el riesgo sísmico (Malavé, 2005). Esta herramienta incluye diferentes técnicas

2 multidisciplinarias (actividades relacionadas con: geotecnia, geofísica, geología, sismología, amenaza sísmica, vulnerabilidad estructural, capacitación y preparación y ordenamiento urbano), mediante las cuales se evalúan la amenaza (las fuentes sísmicas y la propagación de las ondas) y la vulnerabilidad de la infraestructura (social e institucional). Por otra parte, los estudios de microzonificación sísmica en el marco de la CNGR, favorecen la consolidación de una gestión de riesgo integral, ya que se visualiza en el entorno de otras amenazas más recurrentes y periódicas como son aquellas inducidas por el agua (lluvias, inundaciones, deslizamientos, deslaves, entre otros). En este trabajo se presentan los lineamientos principales del Plan Nacional sobre Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica y los avances en materia del Microzonificación Sísmica en las diferentes ciudades del país. Plan Nacional sobre Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica El objetivo de la microzonificación sísmica es evaluar los niveles de amenaza sísmica y los efectos locales en los centros poblados del país. El Plan Nacional sobre Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica considera la ejecución de los estudios de microzonificación sísmica para todas aquellas ciudades de la geografía nacional, que están sometidas a la amenaza de los sismos, tales como: Cumaná, Maracaibo, Maracay, Valencia, Barcelona, Puerto La Cruz, Carora y ciudades de Vargas, Mérida, Trujillo y Táchira, entre otras (Figura 1). Figura 1. Ubicación de los proyectos de microzonificación sísmica propuestos en el Plan Nacional sobre Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica. La ejecución de los proyectos propuestos en el plan está prevista para el período A partir de experiencias pilotos, se ha logrado hilvanar una serie de resultados técnicos en el

3 campo de la geología y la geofísica que representan un cúmulo de conocimientos que constituyen la base primaria para acometer un estudio integral, que debe llevar a la primera microzonificación sísmica para las ciudades de Barquisimeto y Caracas. Este estudio, que está siendo financiado por aportes del programa FONACIT-BID II, será un punto de partida muy bien fundamentado para continuar con estudios posteriores, que estarán signados por la necesidad de una revisión sistemática donde se impondrá la incorporación de nueva información reveladora, lo cual nos deberá llevar hacia una mejor caracterización del entorno urbano en términos de su peligro sísmico. Igualmente, constituirá la base para la elaboración de ordenanzas municipales para la planificación urbana y programas de reforzamiento de edificaciones existentes. Se estima que los fondos requeridos para la ejecución de los estudios propuestos en el Plan Nacional sobre Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica alcancen la suma de 45 millardos de Bolívares hasta el año Dentro del marco de la ejecución de los respectivos proyectos se pone vital importancia en la participación activa de las instituciones regionales. Esta participación también se refleja en la parte económica, donde se prevé el co-financiamiento con fondos provenientes del Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (FONACIT), en conjunto con aportes de las regiones y fondos del presupuesto ordinario de FUNVISIS. Este concepto se refleja también en la solicitud de incorporar los proyectos ubicados en las ciudades más importantes en los ejes de desarrollo y que se localizan en áreas identificadas con un riesgo sísmico moderado alto en los proyectos propuestos a la Misión Ciencia. Entre las instituciones que ya comprometieron fondos para el respectivo co-financiamiento se encuentran la Gobernación del Estado Lara y la Alcaldía del Municipio Torres del Edo. Lara. Los trabajos propuestos en el marco de la Misión Ciencia se concentran en las ciudades Caracas y Barquisimeto (en curso, a terminarse en el año 2006con recursos ordinarios de FUNVISIS y fondos del convenio FONACIT/BID y del MCT), Guarenas/Guatire (como zona de expansión de Caracas con el apoyo de la Gobernación del Estado Miranda), Carora (apoyados con fondos de la Alcaldía de Torres y del FIDES), Tocuyo/Quibor (apoyados por fondos de la Gobernación del Estado Lara), Mérida (apoyado por fondos del FONACIT) y Cumaná, en los años 2006 y Los proyectos en el Estado Lara se realizarán en cooperación con la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, mientras en los estados Mérida y Sucre los proyectos serán realizados en cooperación con la Universidad de los Andes y con la Universidad de Oriente, respectivamente. En los años 2007 y 2008, es previsto abarcar los proyectos en las ciudades Barcelona/Puerto la Cruz (apoyados por la Gobernación del Estado Anzoátegui, MINFRA y PDVSA), Valencia (apoyado por la Gobernación del Estado Carabobo y en cooperación con la Universidad de Carabobo), Los Teques/Altos Mirandinos (en cooperación con la Gobernación del Estado Miranda y PDVSA-INTEVEP), Maracaibo (en cooperación con la Universidad del Zulia), Trujillo/Valera y San Cristóbal.

4 Avances de los estudios de microzonificación sísmica en curso Como experiencia piloto puede considerarse el Proyecto de Microzonificación Sísmica en las Ciudades Caracas y Barquisimeto, financiado con aportes del programa FONACIT-BID II (FONACIT ), que se está ejecutando en los años 2005 y Hasta la fecha se han obtenido importantes avances técnicos, entre los cuales resaltan la evaluación de 4 trincheras paleosismológicas (Figura 2; Bueno et al., 2005; Ollarves et al., 2005), la elaboración de modelos geológicos y geofísicos del subsuelo (Figuras 3 y 4; Rocabado et al., 2005; Rocabado y Schmitz, 2005); la ejecución de perforaciones geotécnicas para la instalación de equipos acelerográficos a diferentes niveles: en el basamento rocoso (que varía entre 95 y 350 m de profundidad), a 30 m y en superficie (González et al., 2005), el estudio de la amenaza sísmica local (Azuaje y Hernández, 2005), el análisis de la respuesta dinámica de los suelos (Hernández y Hernández, 2005), la evaluación preliminar de la estabilidad de laderas (Zambrano y Hernández, 2005) y de los efectos de sitio (Figura 5; Rodríguez et al., 2005), y la evaluación de vulnerabilidades de las edificaciones típicas (Figura 6; Domínguez y Hernández, 2005). Pared Sur SE (S 50º E) NO Escala metros Figura 2. Perfil de la trinchera paleosismológica excavada en el sector La Primavera, sistema de fallas de Boconó, en el cual se identifican los diferentes eventos sísmicos (levantamiento por R. Ollarves, tomado de Bueno et al., 2005). En función de los resultados obtenidos, y considerando las características geológicas, se delimitarán las microzonas que muestren relativa uniformidad en la respuesta sísmica. La información se manejará en un Sistema de Información Geográfica (SIG) y se presentará de tal manera que será aplicable por los responsables en las instituciones públicas de las alcaldías y de las regiones.

5 Figura 3. Mapa de períodos predominantes de vibración del suelo en Barquisimeto y Cabudare (Rocabado et al., 2005). Figura 4. Mapa de períodos predominantes de vibración del suelo en Caracas como parte de las evaluaciones geofísicas (Rocabado y Schmitz, 2005).

6 Figura 5. Evaluación de evidencias geomorfológicas de aparentes fenómenos subsuperficiales de sufosión tubificación-colapso en el noroeste de Barquisimeto. Donde a = depresiones de forma asartenada, convertidas en lagunas, b= saques de arcilla, c = concavidades (Rodríguez et al., 2005) Figura 6. Análisis no lineales estáticos y dinámicos de pórticos en situación límite, a aplicarse a edificaciones típicas de la zona de estudio (Domínguez y Hernández, 2005).

7 Igualmente, se realizaron los primeros trabajos de exploración geofísica del subsuelo en las ciudades Guarenas/Guatire (Figura 7; Sánchez et al., 2005), Mérida (Figura 8; Reinoza, 2006) y Carora, con el objetivo de impulsar los proyectos de microzonificación sísmica en estas ciudades y crear la base para los trabajos posteriores. Figura 7. Mapa de períodos predominantes de vibración del suelo en Guarenas / Guatire. Hasta la fecha se ha realizado la recopilación de información geológica existente, la determinación de períodos predominantes de vibración del suelo, y de la profundidad de los sedimentos (con base en modelos gravimétricos) (Sánchez et al., 2005). Figura 8. Mapa Isópaco de Espesor de Sedimentos de la unidad Q3 en Mérida. Hasta la fecha se ha realizado la determinación de períodos predominantes de vibración del suelo y la evaluación de la profundidad de los sedimentos (con base en modelos gravimétricos) (Reinoza, 2006).

8 En Carora, ya se cuenta con el los fondos aportados por la Alcaldía de Torres. En Guarenas/Guatire y Mérida aún faltan por firmarse los respectivos acuerdos. Igualmente, se están gestionando los proyectos de microzonificación sísmica para la ciudad de Valencia (Edo. Carabobo) y el sistema metropolitano Barcelona / Puerto la Cruz (Edo. Anzoátegui). Los avances en los proyectos de microzonificación sísmica han sido presentados durante el IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica en noviembre de 2005 en Barquisimeto, lo que permitió la discusión y el respectivo ajuste de los planes de microzonificación sísmica. La participación activa de comunidades locales en actividades de prevención, presentadas en el tercer día del coloquio, destaca la importancia que se está dando a la participación comunitaria dentro de los proyectos en curso y que el adiestramiento y la transferencia de la información a las instituciones locales y a las comunidades son considerados un punto fundamental en el proyecto. Los productos finales del estudio deberán aplicarse en la elaboración de un conjunto de ordenanzas municipales complementarias a la Norma COVENIN 1756:2001 Edificaciones Sismorresistentes, como base para la planificación y el reordenamiento urbano. Conclusiones La Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas (FUNVISIS) está llevando a cabo estudios de microzonificación sísmica, que están enmarcados dentro del Plan Nacional sobre Amenaza y Vulnerabilidad Sísmica de la Comisión Nacional de Gestión de Riesgo. El proyecto de microzonificación sísmica en las ciudades Caracas y Barquisimeto, que se encuentra en curso actualmente, puede considerarse como experiencia piloto, durante la cual se define el detalle de la metodología a utilizarse en los proyectos de microzonificación sísmica a nivel nacional. Hasta la fecha se han obtenido importantes avances técnicos, que serán utilizados para la delimitación de las microzonas que muestren relativa uniformidad de la respuesta sísmica. La metodología exacta a llevarse a cabo para la definición de las microzonas será el resultado de las discusiones, en las cuales participan geólogos, geofísicos e ingenieros civiles, entre otros. La información obtenida por las diferentes áreas técnicas se manejará en un Sistema de Información Geográfica (SIG), para facilitar la delimitación espacial de las zonas de igual respuesta sísmica. Se presentará de tal manera, que será aplicable por los responsables en las instituciones públicas de las alcaldías y de las regiones. Los productos y recomendaciones finales del estudio deberán aplicarse en la elaboración de un conjunto de ordenanzas municipales complementarias a la Norma COVENIN Edificaciones Sismorresistentes, como base para la planificación y el reordenamiento urbano. Una vez determinada la metodología a seguir en el proyecto de microzonificación sísmica de Caracas y Barquisimeto, se comienza con adaptarla a las respectivas zonas de estudio. De esta manera se puede hacer un uso óptimo de la información disponible y de los estudios en curso en las diferentes ciudades del país. Los aspectos de educación en materia de prevención sísmica toman un lugar privilegiado dentro de los proyectos, a través de la incorporación de las comunidades en el programa educativo a través del Aula Sísmica Madeleilis Guzmán, el cual tiene como objetivo principal divulgar la

9 información relacionada con el riesgo sísmico del país, haciendo hincapié en la necesidad de estar preparado ante la ocurrencia de este tipo de eventos. Agradecimientos Los estudios de microzonificación sísmica son producto de un grupo interdisciplinario de profesionales de diferentes áreas y varias instituciones, a los cuales se expresa el agradecimiento para sus esfuerzos destinados a los proyectos de microzonificación sísmica. Los proyectos en curso están siendo financiados por FONACIT y convenio FUNVISIS-Gob. Lara (Caracas y Barquisimeto), FIDES y Alcaldía Torres (Carora), lo que es gratamente reconocido. Referencias Azuaje, J.G. y Hernández, J.J., Análisis de amenaza sísmica para Caracas, incluyendo efectos de sitio. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Bueno, M.L., Ollarves, R., Audemard, F., Interpretaciones preliminares en la caracterización sismogénica de la falla de Boconó en el segmento Barquisimeto-Guarico (Edo. Lara), con base en dos excavaciones paleosísmicas. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Domínguez, J. y Hernández, J.J., Vulnerabilidad estructural para diversas condiciones normativas y presencia de irregularidades. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, González, M., Schmitz, M., Cano, V., Tagliaferro, M., Rodríguez, L., Rodríguez, J., Hernández, J., Azuaje, J., Hernández, A., Zambrano, H., Domínguez, J., Rocabado, V., Flores, Y., López, R., Sgambatti, J., Troconis, C., Parra, E., La Fortune, L., Exploración geotécnica y geofísica del subsuelo en la ciudad de Caracas. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Série Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Hernández, A., Hernández, J.J., Respuesta dinámica de los suelos de Caracas. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Série Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Malavé, G., Gestión del riesgo sísmico en Venezuela: estado actual y planes futuros. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Ollarves, R., Bueno, M.L., Audemard, F., Evaluación paleosísmica de los segmentos de falla Yaritagua y Quinua, Edo. Yaracuy, en el extremo nororiental de la falla de Boconó. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005,

10 Reinoza, C., Modelado geofísico del basamento de la ciudad de Mérida, Estado Mérida. Trabajo Especial de Grado, ULA, 146 pp. Rocabado, V., Sánchez, J., Schmitz, M., De Marco, R., Alvarado, L., Andrade, L., 2005., Caracterización de la terraza de Barquisimeto y de la cuenca de tracción de Cabudare. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Série Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Rocabado, V. y Schmitz, M., Evaluación de períodos fundamentales del suelo. Páginas En: Schmitz, M., Hernández, J., Audemard, F., González, M., Guzmán, J., López, R., Singer, A. Azuaje, J., Bueno, M., Cano, V., Domínguez, J., García, K., Hernández, A., Marín, W., Morales, C., Moreno, D., Ollarves, R., Palma, M., Pérez, Y., Rendón, H., Rocabado, V., Rodríguez, J., Rodríguez, L., Romero, G., Sánchez, J., Vásquez, R., Vielma, G., Alvarado, L., Zambrano, H., Timaure, N., De Marco, R., Andrade, L., Proyecto de Microzonificación Sísmica en las ciudades Caracas y Barquisimeto (FONACIT ), Informe Técnico de Avance al 31 de Mayo de FUNVISIS, FUN , inédito, 470 pp. Rodríguez, L.M., Singer, A., Rocabado, V., Evidencias geomorfológicas de fenómenos de sufosión-tubificación-colapso en el tope de la terraza Pleistocena de Barquisimeto. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Sánchez, J., Hecht, J., Amarís, E., Rodríguez, S., Schmitz, M., Estudio geofísico de la cuenca de Guarenas-Guatire y la zona este de expansión de la ciudad de Caracas (Municipios Sucre y Plaza, Distrito Capital). IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Série Técnica FUNVISIS No. 1, 2005, Zambrano, H., Hernández, J.J., Susceptibilidad sísmica de deslizamientos de laderas en Caracas. IV Coloquio sobre Microzonificación Sísmica, Barquisimeto, noviembre 2005, Serie Técnica FUNVISIS No. 1, 2005,