El riesgo sísmico se define como la convolución de un factor de peligrosidad, que expresa el movimiento sísmico del suelo esperado por sismos futuros, un factor de vulnerabilidad que indica la capacidad de resistencia de una estructura al movimiento sísmico, un factor de exposición, que se refiere a la distribución de personas, bienes y servicios sometidos a riesgo, y finalmente un factor de coste que representa las pérdidas económicas asociadas al terremoto. Por tanto, el estudio del riesgo sísmico consistirá en evaluar cada uno de estos factores y la interrelación entre los mismos.
Para el cálculo de la peligrosidad sísmica, se integrará la acción de las diferentes zonas y/o fallas, cada una con su patrón de sismicidad, y considerando los modelos de movimiento fuerte del terreno identificados previamente, lo que dará como resultado una curva de peligrosidad en cada punto de una malla definida cubriendo el territorio estudiado, que reflejará los valores del parámetro elegido (generalmente PGA o SA (T)), en función de las probabilidades asociadas. El cálculo se efectuará inicialmente considerando emplazamientos genéricos en roca, y aplicando la metodología probabilista PSHA (Probabilistic Seismic Hazard Assesssment) que permite cuantificar las incertidumbres asociadas a diferentes modelos de zonificación, atenuación, etc., mediante el empleo de un árbol lógico cuyos nodos y ramas representan distintas opciones alternativas del proceso de cálculo.
Con estos resultados se podrán elaborar mapas de peligrosidad, que representan los valores de los parámetros de movimiento en condiciones genéricas de roca para un periodo de retorno determinado. La figura 5 muestra un ejemplo de mapa de peligrosidad en roca extraído de Parra et al. (2016), donde se muestra la aceleración espectral de periodo largo (1 segundo) esperada para un periodo de retorno de 975 años.
Un estudio de riesgo sísmico requiere la construcción de una base de datos georreferenciada con un gran volumen de información referente a los elementos en exposición ante un evento sísmico. Éstos son fundamentalmente el parque inmobiliario, necesario para estimar la vulnerabilidad de las estructuras, y la densidad de población, necesaria para estimar las víctimas potenciales, así como las infraestructuras.
Estas estructuras deben estar debidamente georreferenciadas en formato vectorial y contar con una base de datos alfanumérica que contenga información sobre las características físicas de las mismas, entre éstas:
- Altura
- Área construida (m2)
- Tipo de estructura y materiales principales
- Fecha de construcción
- Norma o código de diseño
- Estado actual
- Reparaciones o refuerzos
La vulnerabilidad se define como la mayor o menor capacidad de un elemento expuesto de experimentar (o de resistir) un determinado nivel de daño ante la sacudida sísmica. Por tanto, la estimación de la vulnerabilidad sísmica exige conocer, por un lado, las características del elemento expuesto y su respuesta ante un movimiento sísmico (fundamentalmente una sacudida horizontal), y por otro, precisamente conocer el movimiento del suelo que afecta a dicho elemento. En el caso de que los elementos expuestos sean edificios o infraestructuras, la estimación de la vulnerabilidad sísmica se realiza comúnmente en dos pasos: la identificación de tipologías y la asignación de clases de vulnerabilidad sísmica. En nuestro caso se adoptará la escala propuesta en HAZUS (FEMA; 2003).
El riesgo sísmico se estima a partir del daño esperado sobre un conjunto de elementos expuestos (con sus correspondientes vulnerabilidades sísmicas) ante una acción sísmica. La valoración económica de ese daño (y de los efectos secundarios e indirectos relacionados) constituye la pérdida esperada en relación a esa distribución de daño. Mención aparte merece la estimación de víctimas humanas, que normalmente se expresan en términos número esperado de víctimas mortales, heridos, etc.
En este proyecto en concreto se llevará a cabo la metodología híbrida propuesta en el capítulo 5 del documento UNISRD Global Report Assessment 2011. Ello requiere considerar una curva de pérdidas híbrida, que se caracteriza por usar los datos de pérdidas disponibles de terremotos recientes (generalmente los de menor impacto) y completarla con terremotos de consecuencias más graves para los que no existen datos de pérdidas suficientemente detallados.