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Maremotos y modelacin de procesos marinosEstudio de riesgos de sismo y maremoto para las comunas costeras de la Regin del Bo-Bo.

CIMP-UCSC

Dr. Jorge BeyerMSc. Rafael Arnguiz12010 Proyecto Tsunami-CIMP2AgendaIntroduccinAntecedentes GeneralesRiesgo de inundacin por tsunamiMetodologaResultadosRecomendacionesConclusiones

2mircoles 15 de diciembre de 20102010 Proyecto Tsunami-CIMP3Centro de Investigacin Martimo Portuario CIMP Universidad Catlica de la Santsima Concepcin - Chile

3Chile y en especial la zona del Biobo se localiza en una zona de elevada sismicidad y ha sido azotado por una gran cantidad de eventos histricos de tsunami.Introduccin

20104El conocimiento y pronstico del impacto de los tsunamis inciden profundamente en el desarrollo de estrategias de mitigacin que reducen el riesgo.El principal inters de la evaluacin de la peligrosidad o amenaza por tsunamis es predecir o pronosticar su comportamiento sobre todo en cuanto a la capacidad de destruir y/o causar daos.Identificar zonas en riesgo por tsunamis proporciona a las comunidades costeras la principal herramienta para prepararse ante esta amenaza.

Introduccin5Los mapas de riesgo de inundacin por tsunamis permiten plantear medidas de mitigacin de zonas expuestas, como:La identificacin de las zonas del litoral con mayor exposicin a la inundacin por tsunamis.Planteamiento de planes estratgicos de gestin integrada de la costa implementando medidas a nivel nacional, regional o local respecto a la peligrosidad de tsunamis.Determinacin de tiempos de arribo de tsunamis en distintas localidades de la costa, informacin importante para el sistema de alerta chileno.Identificacin de zonas de evacuacin de la poblacin en la zona de detalle de estudio Plantear medidas de mitigacin especficas.

Introduccin62010 Proyecto Tsunami-CIMP7Antecedentes del proyectoEl 27 de Febrero 2010 ocurre un sismo y maremoto que afect principalmente las costas de la regiones del Maule y Biobo.Nacen interrogantes sobre los sitios adecuados para construir, que sean seguros y que permitan mantener las actividades productivas tradicionales del Borde CosteroSe encarga al CIMP un estudio que evaluara la peligrosidad, vulnerabilidad y riesgo frente a tsunamis de la regin, con el objetivo de planificar a futuro las zonas costeras de la regin, teniendo en cuenta la peligrosidad frente a tsunamis.El estudio proporciona Informacin valiosa para los planificadores con el fin proponer medidas adecuadas de mitigacin para la reconstruccin del borde costero.72010 Proyecto Tsunami-CIMP8

Antecedentes del proyecto

43 Localidades costeras de la reginAsentamientos consolidados Baja costaRivera ro82010 Proyecto Tsunami-CIMP9

Antecedentes del proyecto

Zonas de expansin inmobiliariaZonas de Desarrollo TursticoPotencial econmicoZonas patrimoniales9

2010 Proyecto Tsunami-CIMP10Antecedentes del proyectoInformacin Utilizada

-Estudios y publicaciones cientficas de eventos histricos de tsunamis en las costas de Chile, incluyendo la caracterizacin de fuentes sismognicas. Batimetra exterior definida a partir de la base de datos GEBCO.

Cartas nuticas (SHOA) de la costa del Biobo.

- Datos topogrficos ASTER GDEM y datos topogrficos de detalle LIDAR

LIDAR

ASTER GDEM

GEBCO10La elaboracin de mapas de riesgo de inundacin se puede llevar acabo desde dos niveles:Alta resolucin que requiere de informacin local muy elaborada al mismo nivel (fuentes, topo-batimetras, etc.)Baja resolucin, que requiere datos e informacin menos elaborada, que permite hacer un diagnstico de la peligrosidad en una regin.El primer nivel de alta resolucin, existen dos tipos de mapas de inundacin:Determinsticos: Se simulan numricamente los peores casos posibles, para definir rutas de evacuacin o lmites de zonas de inundacin. Probabilsticos: Simulacin numrica de cientos de escenarios combinando los distintos parmetros de incertidumbre y la generacin sinttica de eventos en los prximos miles de aos. Se obtienen mapas con isolneas de inundacin asociadas a diferentes perodos de retorno. Estos mapas se utilizan para la planificacin y ordenamiento territorial, medidas de mitigacin y preparacin de la poblacin, elaboracin de mapas de riesgo, plizas de seguros, etc2010 Proyecto Tsunami-CIMPMetodologa- Amenaza112010 Proyecto Tsunami-CIMP12Metodologa- AmenazaMetodologa 1: Lugares que cuentan con informacin de batimetra y topografa que permiten una simulacin detallada. En esos lugares se utiliz el modelo TUNAMI-N para la propagacin y estimacin del rea de inundacin. (determinstico)

Metodologa 2: Lugares que poseen slo informacin topogrfica de detalle pero que carecen de informacin batimtrica con la resolucin adecuada. Para estos lugares se realiz una propagacin del tsunami mediante el modelo COMCOT y la base de datos batimtrica GEBCO con resolucin de 30. La propagacin se efectu hasta una profundidad de 5m y la cota de inundacin se calcul mediante una formulacin de run-up. (determinstico)

Metodologa 3: Lugares que no cuentan con informacin detallada tanto de topografa ni batimetra. Adems, el tamao del rea en estudio es inferior o muy cercano a la resolucin de la malla GEBCO, lo cual no permite obtener resultados representativos de aturas de ola ni aplicar formulaciones de run-up. En este caso, la cota de inundacin ha sido estimada en base a registros histricos, recopilacin de informacin en terreno y comparacin geomorfolgica con otros lugares que s fueron modelados numricamente.

12Escenarios a modelar

Metodologa- AmenazaEnvolvente(casos crebles y documentados)Caso extremo2010 Proyecto Tsunami-CIMP13Propagacin e inundacinMetodologa 1: ecuaciones de onda larga y borde mvil.Modelacin numrica de propagacin y run-up.4 mallas anidadas de 81, 27, 9 y 3. Metodologa- Amenaza

Malla B, 27Malla C, 9Malla D, 3Malla A, 81

2010 Proyecto Tsunami-CIMP14Propagacin e inundacinMetodologa 2 (metodologa simplificada):Modelacin numrica de la propagacinUtilizacin de una sola malla, resolucin de 737mFormulacin matemtica para clculo de run-up (Synolakis) y perfil de equilibrio de Dean.Metodologa- Amenaza

2010 Proyecto Tsunami-CIMP152010 Proyecto Tsunami-CIMP16NMMRun-upreaInundacinAltura deinundacinAltura de flujoCategoraAltura de flujo1 (somero)0 < h 0.5m2 (mediano)0.5 < h 2m3 (profundo)2m < hNiveles de inundacin

Estas categoras se definen en base a los daos que un tsunami pueda ocasionar en distintos tipos de viviendas.

Segn observaciones realizadas en terreno, posterior al evento del 27 de febrero de 2010, las alturas de flujo entre 0-0.5m., no generan dao en viviendas, independiente de la materialidad.

Hasta los 2m, las viviendas de madera pueden ser medianamente afectadas, desprendiendo muros y tabiques, pero sin arrancar completamente dichos elementos. Por sobre esta altura (2m), las casas de un piso pueden ser levantadas y desplazadas de su posicin original. Metodologa- Amenaza16mircoles 15 de diciembre de 20102010 Proyecto Tsunami-CIMP17Metodologa- Amenaza

Niveles de Inundacin

17Metodologa-Vulnerabilidad2010 Proyecto Tsunami-CIMP18Categora resistencia vivienda

En general, se utilizaron 3 categoras de viviendas:

Muy Resistente (1)Medianamente Resistentes (2) Poco Resistentes (3).

Estas categoras se definieron en base a la materialidad tanto de los muros como del techo de la vivienda.

Combinacin de CategorasResistencia de la viviendaNueva CategoraResistencia frente a Tsunami2Muy resistente13-4Medianamente resistente25-6Poco Resistente3De la tabla anterior se pueden definir las siguientes categoras de resistencia frente a un tsunami segn la combinacin de muros y techo de la vivienda.

182010 Proyecto Tsunami-CIMP19Metodologa-RiesgoResistenciaAltura FlujoTipo de Dao2Muy Resistente (MR 1)Somero (1)Aceptable (1)3Muy Resistente (MR 1)Mediano (2)Recuperable (2)4Muy Resistente (MR 1)Profundo (3)Recuperable (2)3Medianamente Resistente (MedR 2)Somero (1)Recuperable (2)4Medianamente Resistente (MedR 2)Mediano (2)Recuperable (2)4Poco Resistente (PR 3)Somero (1)Recuperable (2)5Medianamente Resistente (MedR 2)Profundo (3)Irrecuperable (3)5Poco resistente (PR 3)Mediano (2)Irrecuperable (3)6Poco resistente (PR 3)Profundo (3)Irrecuperable (3)192010 Proyecto Tsunami-CIMP20Conclusiones y Recomendaciones

ESTRATEGIAS DE MITIGACINUn manejo estratgico de los riesgos detectados tiene como objetivos fundamentales los siguientes aspectos:

- Definir la escala geogrfica y temporal.- Determinar las opciones para la estrategia de mitigacin- Identificar responsables de mitigacin y fuentes adecuadas de financiamiento- Involucrar a la poblacin en el proceso de toma de decisiones.Considerar la adopcin de aproximaciones multidisciplinarias

Estrategias de mitigacin:ProteccinAcomodacinReubicacin202010 Proyecto Tsunami-CIMP21Conclusiones y RecomendacionesRecomendaciones generales para la Regin del Bo-Bo.

La regin se caracteriza principalmente por poseer bastas reas con sistemas de dunas importantes, por lo tanto, una de las medidas de mitigacin ms importante sera mantener y proteger las dunas, evitando la expansin de las ciudades hacia el borde costero y protegindoles mediante vegetacin adecuada.

En sectores costeros poblados, tales como Dichato, Talcahuano, Penco, Tom, Lebu, no se recomienda la construccin de muros o rompeolas de tsunamis, ya que estas estructuras han demostrado ser medianamente efectivas.En este caso las medidas de mitigacin apuntan a las viviendas:ReubicacinElevacin de viviendasResistencia hmedaResistencia impermeableDiques y muros perimetrales212010 Proyecto Tsunami-CIMP22Conclusiones y RecomendacionesOtras recomendaciones:Conformacin de un equipo de profesionales, capacitado para que la poblacin pueda enfrentar el episodio traumtico.

Identificacin de niveles de altura de tsunami

Generacin de lneas de apoyo que aborden el tema (universidades-nacional e internacional

-Generacin de Capital Humano en la gestin del riesgo

-Estudios ms detallados (enfoque probabilstico).

-Para zonas que no sufrieron dao por tsunami 2010, imprescindible entrega de informacin, entrenamiento en la gestin del riesgo.

222010 Proyecto Tsunami-CIMP23Se debe proponer un conjunto de soluciones para cada caso particular. Una medida de mitigacin adecuada es la que considera una combinacin de varias estrategias.

Es importante la participacin ciudadana en cada una de las medidas propuestas y no imponer la que sea econmicamente viable o conveniente.

En muchos sectores poblados donde no es posible construir grandes muros o rompeolas, es necesario reubicar, reforzar o levantar las viviendas. Se debe recomendar una zonificacin de cada localidad tal que la materialidad altura de la vivienda este de acuerdo a la altura de inundacin estimada.

Conclusiones y Recomendaciones23Use of trees as a tsunami natural barrier for Concepcion, Chile, 11th International Coastal Symposium, Poland 2011.Otros Estudios y Publicaciones

24Effect of Tsunami breakwater as a mitigation measure at the Bay of Concepcion, Revista Obras y Proyectos, 2010.

Otros Estudios y Publicaciones

25mircoles 15 de diciembre de 20102010 Proyecto Tsunami-CIMP26Muchas GraciasEquipo CIMP

Para ms informacin, contactar:

Centro de Investigacin Martimo Portuario (CIMP) www.ucsc.cl Dr. Jorge Beyer B., Director CIMP (56-41) 2345343 jbeyer@ucsc.clCentro Investigacin Martimo Portuario (56-41) 2345325 (56-41) 2345080 cimp@ucsc.cl 26