Sistemas de Alerta Sísmica para la línea Córdoba-Málaga

La distribución geográfica de la sismicidad en el entorno del tramo de línea objeto de estudio (Figura 3), hizo aconsejable la aplicación de un sistema de tipo “on-site”. En concreto, se seleccionó la metodología propuesta por Wu y Kanamori (2005a; 2005b y 2008), Wu y Zhao (2006) y Wu et al. (2007).

Figura 3. Sismicidad instrumental (M > 4)en el entorno de la línea objeto de estudio.

El método estima el tamaño de un terremoto a través del cálculo del denominado , que representa el periodo promedio durante la fase inicial del movimiento incidente, y se obtiene a partir de la componente vertical de los registros de velocidad, v(t), y desplazamiento, u(t), de acuerdo con la expresión [1]:

[1]

Los límites de integración corresponden a la primera llegada de la onda P (t=0) y los siguientes tres segundos (t0=3 s).

Para su obtención en este trabajo se han empleado registros sísmicos de velocidad y de aceleración procedentes de la base de datos del Instituto Geográfico Nacional, IGN, y registros de velocidad procedentes del Instituto Andaluz de Geofísica, IAG, y de la red conjunta integrada por la Universidad Complutense de Madrid, el Real Instituto y Observatorio de la Armada, ROA, y el grupo GeoForschungsZentrum, GFZ, de Posdam.

Inicialmente fueron seleccionados, atendiendo a la distancia existente entre el epicentro y el tramo de vía objeto de estudio, un total de 629 registros de aceleración y 246 de velocidad, correspondientes a 208 terremotos de magnitud superior a 3.0 ocurridos desde 1993. Más tarde, el número de acelerogramas a se redujo 111, como resultado de un análisis de la relación señal/ruido. Sin embargo, a pesar de la evidencia histórica de terremotos destructivos en la zona (Mezcua, 1982; Martínez Solares y Mezcua, 2002; Goded et al., 2008), la falta de registros instrumentales de eventos con magnitud mayor que 5.0 en las proximidades del trazado hace necesario el empleo de acelerogramas sintéticos, con el fin de extender el rango de magnitud del presente estudio hasta incluir terremotos capaces de causar daños en las infraestructuras de la vía. Actualmente se han realizado una primera serie preliminar de simulaciones siguiendo la metodología propuesta por Sabetta y Pugliese (1996), que están siendo contrastadas con las obtenidas con el software SMSIM v2.0 (Boore, 2002), sin descartar la futura aplicación de otras metodologías.

Con esta primera serie se ha pretendido simular el terremoto de Montilla de 5 de Julio de 1930, cuyo epicentro se estima situado a una distancia aproximada de la vía de 20 km. Aunque no existe ningún registro instrumental de este evento, sí están disponibles los acelerogramas correspondientes al terremoto de magnitud 4.3 que tuvo lugar el 16 de abril de 1996, con epicentro muy cercano. En consecuencia, se han simulado eventos de magnitud 6.0 y 6.5 con distancias epicentrales de 20; 30 y 50 km. Estos valores de magnitud concuerdan con las posibles magnitudes realistas en la zona, y que son capaces de provocar daños en el ferrocarril.

La Figura 4 muestra, como ejemplo, la componente horizontal de los acelerogramas sintéticos calculados para una magnitud 6.0 a una distancia epicentral de 50 km, sobre sedimentos superficiales (espesor menor de 20 metros), sobre sedimentos profundos (espesor mayor de 20 metros), y sobre roca. Hay que destacar el hecho de que los valores de aceleración máxima PGA obtenidos (0.07g, 0.04g y 0.04g respectivamente) son el límite inferior de los esperados en más de la mitad del tramo considerado.

Figura 4. Componente horizontal de los acelerogramas sintéticos calculado para una magnitud 6.0 a una distancia epicentral de 50 km, de izquierda a derecha: sobre sedimentos superficiales (espesor menor de 20 metros), sobre sedimentos profundos (espesor mayor de 20 metros), y sobre roca.