Influencia de la Caldas Tear en el riesgo sísmico del centro del país

Daniela Zuloaga

25 de mayo de 2015

AMENAZA SÍSMICA

¿Qué es la Caldas Tear?

Mapa de amenaza

de Colombia

Modelo AIS Modelo Caldas Tear

Fuentes superficiales modeladas

Catálogo sísmico

Desfase de los eventos

de profundidad intermedia

y profunda

Vargas & Mann (2013)

Rotura en la placa en sentido

Este-Oeste de ~240km de largo

Vargas & Mann (2013)

Separa subducción con buzamiento de 20°- 30°en el norte de una subducción

con buzamiento de 30°- 40°en el sur

Vargas & Mann (2013)

Modelo AIS Modelo Caldas Tear

Fuentes de subducción modeladas

Modelo AIS Modelo Caldas Tear

cm/s2

CASO RIESGO SÍSMICO BOGOTÁ

Daño

Mó

du

lo d

e A

me

na

za

Mó

du

lo d

e E

xp

osi

ció

n

Mó

du

lo d

e V

uln

era

bil

ida

d

PérdidaEconómica Humana

Mic

rozo

nif

icac

ión

Mo

del

oC

TM

od

elo

AIS

Cálculo

del

riesgo

Amenaza en

roca

disminuyeE

sp

ectr

os d

e a

mena

za

uniform

e

Valor Expuesto Pesos$ x106 100,316,000 Pesos$ x10

6 100,316,000

Pesos$ x106 252,350 Pesos$ x10

6 194,006

‰ 2.52 ‰ 1.93

Pesos$ x106 % Pesos$ x10

6 %

100 años $6,041,078 6.0 $4,921,600 4.9

250 años $9,617,823 9.6 $8,102,422 8.1

500 años $12,623,801 12.6 $10,958,366 10.9

1000 años $15,970,367 15.9 $13,973,154 13.9

Pérdida anual

esperada

AIS Caldas Tear

PML PMLPeriodo de

retorno

TR 100 PML(6,0%) TR 250

PML(9,6%) TR 500 PML(12,6%) TR1000

PML(16%)

TR 100 PML(4,91%) TR 250

PML(8,08%) TR 500 PML(10,92%) TR1000

PML(13,93%)

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

0 4000 8000 12000 16000

Ta

se d

e E

xce

de

nci

a [

1/

añ

o]

Pérdida [Pesos] Miles de millones

CT

AIS

TR 100 PML(6,0%)

TR 250 PML(9,6%)

TR 500 PML(12,6%)

TR1000 PML(16%)

TR 100 PML(4,91%)

TR 250 PML(8,08%)

TR 500 PML(10,92%)

TR1000 PML(13,93%)

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

0 200 400 600 800 1000

Pé

rdid

a [

Pe

sos]

Mil

es

de

mil

lon

es

Periodo de retorno [años]

AIS

CT

Resultados de riesgo

# % Millones pesos % Millones pesos [‰] Part. Relativa Millones pesos [‰] Part. Relativa

Mampostería simple 761,486 87.8 42,451,429 42.3 91,826 2.16 36.4 74,400 1.8 38 -19%

Pórticos concreto RM 32,442 3.7 42,833,551 42.7 123,573 2.88 49.0 91,800 2.1 47 -26%

Pórticos y muros concreto 1,044 0.1 3,702,217 3.7 7,966 2.15 3.2 5,970 1.6 3 -25%

Pórticos concreto losa columna 5,463 0.6 4,290,591 4.3 12,914 3.01 5.1 9,600 2.2 5 -26%

Concreto prefabricado 12,604 1.5 398,214 0.4 260 0.65 0.1 190 0.5 0 -27%

Industrial cubierta ligera, no rigidizada 27,469 3.2 6,125,644 6.1 9,462 1.54 3.7 6,900 1.1 4 -27%

Adobe 26,407 3.0 514,474 0.5 6,349 12.34 2.5 5,100 10 3 -20%

TOTAL 866,915 100 100,316,120 100 252,350 2.52 100 194,000 1.93 100 -23%

Distribución Valor Expuesto Pérdida Esperada - AIS Pérdida Esperada - CTSistema Estructural

Cambio en

la pérdida

0

2

4

6

8

10

12

14

Mampostería

simple

Pórticos

concreto RM

Pórticos y

muros

concreto

Pórticos

concreto losa

columna

Concreto

prefabricado

Industrial

cubierta

ligera, no

rigidizada

Adobe

Pri

ma

pu

ra [

‰]

Sistema estructural

CT

AIS

Resultados de riesgoResultados desagregados por sistema estructural

CASO RIESGO SÍSMICO MANIZALES

Daño

Mó

du

lo d

e A

me

na

za

Mó

du

lo d

e E

xp

osi

ció

n

Mó

du

lo d

e V

uln

era

bil

ida

d

PérdidaEconómica Humana

Mic

rozo

nif

icac

ión

Mo

del

oC

TM

od

elo

AIS

Cálculo

del

riesgo

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

Ace

lera

ció

n (

cm/s

2)

Periodo (s)

CT 1000 años

AIS 1000 años

0

100

200

300

400

500

600

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

Ace

lera

ción

(cm

/s2)

Periodo (s)

CT 475 años

AIS 475 años

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

Ace

lera

ció

n (

cm/s

2)

Periodo (s)

CT 225 años

AIS 225 años

0

50

100

150

200

250

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

Ace

lera

ció

n (

cm/s

2)

Periodo (s)

CT 31 años

AIS 31 años

Amenaza en

roca

aumentaE

sp

ectr

os d

e a

mena

za

uniform

e

Valor expuesto Pesos$ x106 5,628,510 Pesos$ x10

6 5,628,510

Pesos$ x106 35,798 Pesos$ x10

6 42,473

‰ 6.36 ‰ 7.55

Pesos$ x106

% Pesos$ x106

%

100 años 754,412 13.4 822,883 14.62

250 años 1,186,697 21.08 1,251,129 22.23

500 años 1,533,753 27.25 1,581,238 28.09

1000 años 1,894,666 33.66 1,961,644 34.85

Pérdida anual

esperada

AIS Caldas Tear

PML PMLPeriodo de

retorno

0 142.9 285.7 428.6 571.4 714.3 857.1 1,000

Periodo de retorno [años]

Pér

did

a [P

eso

s]

M

illo

nes

AIS

CT

1 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000

AIS

CT

Pérdida [Pesos] Millones

Ta

sa d

e ex

ced

enci

a [

1/a

ño

]

Resultados de riesgo

0

2

4

6

8

10

12

Adobe Bahareque Concreto pref. Mampostería Concreto losa-

col

Concreto RM

Prm

a p

ura

[‰

]

Sistema estructural

CTAIS

# % Millones pesos % Millones pesos ‰ Part. Relativa Millones pesos ‰ Part. Relativa

Adobe 3,063 3.6 174,804 3.1 1,893 10.83 5.3% 1,698 9.71 4% -10%

Bahareque 15,222 17.7 1,184,753 21 6,651 5.61 18.6% 5,515 4.66 13% -17%

Concreto prefabricado 349 0.4 7,771 0.1 3 0.45 0% 4 0.5 0% 33%

Mampostería 49,838 58.1 3,035,532 53.9 23,945 7.89 66.9% 32,273 10.63 76% 35%

Pórticos concreto (losa-columna) 7,716 9 638,033 11.3 1,871 2.93 5.2% 1,590 2.49 3.7% -15%

Pórticos en concreto RM 9,628 11.2 587,621 10.4 1,433 2.44 4% 1,394 2.37 3.3% -3%

TOTAL 85,816 100 5,628,515 100 35,798 6.36 100% 42,473 7.55 100% 19%

Sistema estructuralDistribución Valor de resposición Pérdida anual esperada - AIS Pérdida anual esperada - CT Cambio en

la pérdida

Resultados de riesgoResultados desagregados por sistema estructural

CASO RIESGO SÍSMICO AGUAS DE

MANIZALES

Daño

Mó

du

lo d

e A

me

na

za

Mó

du

lo d

e E

xp

osi

ció

n

Mó

du

lo d

e V

uln

era

bil

ida

d

PérdidaEconómica Humana

Mic

rozo

nif

icac

ión

Mo

del

oC

TM

od

elo

AIS

Cálculo

del

riesgo

Valor Expuesto COP$ x106 509,090 COP$ x10

6 509,090

COP$ x106 349.31 COP$ x10

6 329.55

‰ 0.686 ‰ 0.647

Periodo retorno

años COP$ x106 % COP$ x10

6 %

250 $10,193 2.00 $10,606 2.08

500 $13,459 2.64 $14,010 2.75

1000 $16,975 3.33 $17,614 3.46

1500 $19,339 3.80 $20,387 4.00

Pérdida Pérdida

Resultados modelo AIS

Pérdida anual

esperada

Resultados modelo CT

Resultados de riesgo

pesos (x106) % pesos (x106) ‰ Part. rel pesos (x106) ‰ Part. rel

Red aducción 21,496$ 4.2% 3.8$ 0.18 1.1% 4.1$ 0.19 1.2% 8.7%

Red conducción 69,954$ 13.7% 6.4$ 0.09 1.9% 6.9$ 0.10 2.0% 8.3%

Red distribución 155,850$ 30.6% 6.4$ 0.041 1.9% 6.9$ 0.044 2.0% 8.2%

Tanques 37,398$ 7.3% 245.6$ 6.57 74.5% 255.2$ 6.82 73.0% 3.9%

Bocatomas 6,081$ 1.2% 1.8$ 0.29 0.5% 2.0$ 0.32 0.6% 9.9%

Válvulas 9,590$ 1.9% 11.0$ 1.14 3.3% 11.8$ 1.23 3.4% 7.8%

Red residual 179,688$ 35.3% 31.8$ 0.18 9.7% 34.5$ 0.19 9.9% 8.2%

Cámaras 15,000$ 2.9% 0.2$ 0.01 0.1% 0.1$ 0.007 0.03% -48.6%

Edificaciones 14,033$ 2.8% 22.5$ 1.61 6.8% 27.8$ 1.98 8.0% 23.4%

TOTAL 509,090$ 100% 329.6$ 0.65 100% 349.3$ 0.69 100% 6.0%

ComponenteValor de reposición Pérdida anual esperada - AIS Pérdida anual esperada - CT Cambio en

la pérdida

0

1

2

3

4

5

6

7

Pri

ma

pu

ra [

‰]

Componente

Modelo CT

Modelo AIS

Resultados de riesgoResultados desagregados por componente

Conclusiones

Modelo de amenaza alternativo que reinterpreta la tectónica

El nivel de amenaza aumenta para Manizales y disminuye para Bogotá

El riesgo consecuentemente aumenta para Manizales y disminuye para Bogotá

Este tipo de estudios representa una herramienta útil que permite tener

estimaciones globales del nivel de riesgo de una ciudad o un sistema

GRACIAS

Referencias

Vargas, C.C. y Mann, P. (2013). Tearing and Breaking Off of Subducted Slabs as the Result of the Collision

of the Panama Arc-Indenter with Northwestern South America. Bulletin of the Seismological Society of

America, 103 (3), 2025-2046.