Sismo
La estimación del riesgo debe ser prospectiva, anticipando eventos científicamente posibles que pueden ocurrir en el futuro. Para el caso de eventos sísmicos se utilizan bases sismológicas e ingenieriles, para desarrollar modelos de pronóstico de terremotos que permitan la estimación de daños, pérdidas y efectos de los terremotos como resultado de eventos catastróficos. Debido a las altas incertidumbres inherentes a los modelos de análisis con respecto a la severidad y a la frecuencia de ocurrencia de los eventos, el modelo de riesgo se basa en formulaciones probabilistas que incorporan dicha incertidumbre en la evaluación del riesgo. El modelo de riesgo probabilista (MRP), construido a partir de una secuencia de módulos, cuantifica las pérdidas potenciales.
La amenaza sísmica de Guatemala es evaluada para la totalidad de las fuentes sísmicas capaces de generar terremotos con posibles efectos adversos sobre la infraestructura y población. La evaluación de la amenaza se encuentra en el informe ERN-CAPRA-T1.3 (Modelación Probabilista de Amenazas Naturales, ERN 2010), y en el sitio Wiki de CAPRA www.ecapra.org.
Identificación de fuentes sísmicas
Caracterización del potencial de generación de terremotos de cada fuente
Modelación de la distribución de la intensidad sísmica como una función de la magnitud y la distancia
Aplicación de la teoría de la probabilidad
El análisis de concentración del riesgo se realiza a nivel de departamentos y a nivel de los diferentes sectores de uso, para los sectores público y privado, así como para los principales componentes de la infraestructura nacional.
Las pérdidas se evalúan por departamento como unidad geográfica de análisis. La Figura 3-6 presenta la comparación de valores expuestos por departamento.
Las edificaciones típicas de varios pisos incluyen construcciones de varios sistemas estructurales como son pórticos resistentes a momentos, sistemas combinados o duales, sistemas de edificaciones con muros estructurales, sistemas prefabricados y otros en general comparten la característica de que el daño principal que se puede llegar a presentar depende principalmente de la deformación relativa piso a piso. Las funciones de vulnerabilidad para estos tipos constructivos se representan gráficamente como el porcentaje de daño vs. Deriva máxima de entrepiso de la edificación.
Por otro lado, para sistemas constructivos tales como sistemas de muros estructurales de mampostería, construcciones menores en adobe, tapia y materiales locales, así como estructuras aisladas tales como muros de contención, tanques y similares, las funciones de vulnerabilidad que correlacionan de mejor manera son las basadas en parámetros como la aceleración máxima del terreno. En este caso las funciones de vulnerabilidad se representan de mejor manera como el porcentaje de daño vs. aceleración espectral máxima de la edificación. Las funciones de vulnerabilidad para cada uno de los componentes se calculan utilizando el sistema ERN-Vulnerabilidad (ERN 2010). Las funciones se generan en términos de aceleración espectral o en términos de deriva estructural y luego se uniformizan todas en términos de aceleración espectral tal como se explicó anteriormente. Las curvas se modifican con factores que tienen en cuenta aspectos particulares de los tipos constructivos locales tales como calidad de materiales, estado general de las construcciones, prácticas de diseño y construcción típicas, y en general las características específicas de los tipos estructurales predominantes.
Infraestructura nacional:
- (a) Vías Red primaria (vías y puentes)
- (b) Vías Red secundaria (vías y puentes)
- (c) Hidroeléctricas (presas y casas de máquinas)
- (d) Plantas térmicas y geotérmicas
- (e) Subestaciones de energía más redes anexas
- (f) Subestaciones de comunicaciones más antenas
- (g) Subestaciones de combustible y gas más redes anexas.
Infraestructura urbana:
- (a) Subestaciones de energía más redes anexas
- (b) Subestaciones de comunicaciones más antenas
- (c) Presas, tanques y plantas de acueducto y alcantarillado
- (d) Redes de acueducto, alcantarillado
- (e) Redes de gas
- (f) Aeropuertos
- (g) Puertos
- (h) Puentes urbanos
Construcciones urbanas y rurales típicas:
- (a) Residencial PB: capacidad económica baja (Res PB)
- (b) Residencial PM: capacidad económica media (Res PM)
- (c) Residencial PA: capacidad económica alta (Res PA)
- (d) Comercial
- (e) Industrial
- (f) Salud privada
- (g) Educación privada
- (h) Salud pública
- (i) Educación pública
- (j) Gubernamentales
Con base en los modelos de amenaza probabilísticos propuestos y en el inventario y valoración de activos expuestos con sus funciones de vulnerabilidad correspondientes, se desarrolla un modelo de análisis de riesgo probabilista para el país.
Tal como se explicó anteriormente, el análisis probabilista del riesgo se plantea con base en una serie de escenarios de amenaza que representan de manera adecuada los efectos de cualquier evento de magnitud factible que se puede presentar en el área de influencia. Cada uno de estos escenarios tiene asociada una frecuencia o probabilidad de ocurrencia específica. El procedimiento de cálculo probabilista consiste en evaluar con métricas apropiadas, en este caso la pérdida económica, para cada uno de los activos expuestos, considerando cada uno de los escenarios de amenaza, y luego integrar en forma probabilista los resultados obtenidos utilizando las frecuencias de ocurrencia de cada escenario.
En primer lugar, se presenta la Tabla 3-2 con la información consolidada a nivel de todo país como es el valor total expuesto, la pérdida anual esperada en valor y al millar (también conocida como prima técnica de riesgo) y valores indicativos de pérdida máxima probable para diferentes períodos de retorno.
Para cada uno de los departamentos, se realiza en forma complementaria un análisis individual, que permite estimar el nivel de pérdida máxima probable y el nivel de primas individuales por departamento. En cada caso se presentan resultados correspondientes a:
- Tabla resumen de pérdida anual esperada (AAL) y pérdida máxima probable (PML)
- Curvas de tasa de excedencia de pérdidas y de PML con el período de retorno
- Diagrama de barras con los valores de AAL en valor y al millar discriminados para cada uno de los sectores de uso.
La Figura 3-7 presenta un ejemplo del formato de presentación de los resultados individuales para cada uno de los departamentos.
Para evaluar la pérdida máxima probable para los sectores público y privado es necesario realizar análisis para cada uno de los portafolios que se desee analizar, ya que los resultados de este tipo de análisis dependen de la distribución geográfica relativa de los valores expuestos.
El sector público incluye las construcciones urbanas públicas (salud, educación –cuando son del Estado– y gubernamentales) así como toda la infraestructura. Por su parte el sector privado incluye únicamente las construcciones residenciales, comerciales, industriales y las construcciones respectivas del sector salud y educación.
