Risc Sísmic

Un terratrèmol és conseqüència d’un moviment brusc de la Terra causat per l’alliberament sobtat d’energia acumulada al seu interior durant un llarg període de temps. Tot i que al territori català els terratrèmols o sismes destructius no es produeixen de manera habitual, poden, en qualsevol cas, representar una amenaça natural i ocasionar simultàniament grans pèrdues, tant materials com personals.

Per aquest motiu, el repte principal és incorporar a la plataforma PIKSEL, de manera visual, el nivell d’amenaça del territori català davant d’un terratrèmol, així com conèixer l’exposició de la Unitat de paisatge (UP) del pla de Barcelona davant aquests esdeveniments.

Mapa UP Pla de Barcelona

Objectiu

L’objectiu del repte és avaluar el risc sísmic al qual es troba exposat el territori català. Per aconseguir-ho cal disposar d’una caracterització dels elements exposats al sisme i una avaluació de l’amenaça sísmica prèvia. Aquests són passos necessaris per fer una avaluació probabilística del risc sísmic. Aquestes dades s’utilitzaran per treballar a l’àrea d’estudi que correspon a la UP del pla de Barcelona, conformada per tretze municipis que es troben limitats pels rius Llobregat i Besòs, per Collserola i pel mar. Les dades permeten generar un mapa del nivell d’exposició i amenaça de cada punt de la UP.

Per assolir aquest repte cal desenvolupar:

  • L’avaluació probabilista de l’amenaça sísmica – amb aquesta avaluació s’obtenen els sismes que poden afectar la zona d’estudi. Cadascun dels esdeveniments sísmics es caracteritza per localització, profunditat, magnitud i probabilitat d’ocurrència.

  • La caracterització dels elements exposats a la UP del pla de Barcelona – en aquest punt es tenen en compte factors com la distribució de la població i es caracteritzen els edificis dins de l’àrea d’estudi, en termes de localització, alçada, tipologia constructiva, ús, any de construcció i valor de reposició, a més del nombre de persones per a diferents escenaris d’ocupació (dia / nit / cap de setmana).

  • El desenvolupament de funcions de vulnerabilitat sísmica física i humana per a les tipologies de construcció identificades – es tracta de relacionar les pèrdues físiques o humanes amb els nivells d’acceleració del terreny.

De manera paral·lela, i utilitzant els resultats obtinguts a partir d’aquest model, es pretén fer una avaluació holística del risc sísmic, és a dir, una avaluació que integri les diferents perspectives de la problemàtica per avaluar el risc sísmic en la seva totalitat. D’aquesta manera es combinen les pèrdues directes amb una sèrie de factors representatius de la fragilitat social i de la manca de resiliència, per obtenir el que s’anomena un “índex de risc total”.

Metodologia

A partir de dades disponibles provinents d’estudis d’amenaces sísmiques prèvies, del catàleg de terratrèmols existents, d’informació cadastral, d’identificació i distribució de les tipologies estructurals, etc., es preveu aconseguir una representació del risc sísmic que predigui diferents resultats com ara pèrdues probables, tant materials com eventualment personals, associades a terratrèmols amb diferents característiques:

  • Magnitud – que mesura la dimensió d’un terratrèmol en funció de l’energia alliberada.

  • Localització – que es refereix a on es troba el punt exacte on s’ha alliberat aquesta energia: s’intenta trobar on la ubicació exacta de l’epicentre del terratrèmol.

  • Profunditat – que és la distància a la qual es troba l’epicentre respecte del terreny o superfície del sòl.

A la plataforma PIKSEL, per tant, es podran consultar els diferents tipus de resultats obtinguts mitjançant una avaluació probabilística de l’amenaça i el risc sísmics, en principi per a l’àrea d’estudi de la UP del pla de Barcelona.

Per fer aquestes anàlisis s’utilitzen diverses eines computacionals:

S’empra per a la implementació del model d’amenaça sísmica per a Catalunya. Es tracta d’una eina que ajuda a mesurar l’anàlisi probabilística d’amenaça sísmica. Aquesta amenaça és la probabilitat que torni a tenir lloc un esdeveniment sísmic a causa del moviment del terreny per a un lloc particular en un període de temps determinat.

Per tal d’aconseguir aquesta anàlisi es fan servir dades de fonts d’àrees sismogèniques (registre de sismes que tenen un origen similar pel que fa a processos d’alliberament d’energia i ruptura) i de caracterització de la sismicitat (capacitat que té una zona concreta d’experimentar terratrèmols). Amb aquestes dades es genera un conjunt d’esdeveniments aleatoris (estocàstics) que corresponen a tots els sismes que poden arribar a passar d’acord amb el coneixement actual de l’entorn sismotectònic (atès que tenen les mateixes característiques tectòniques) de l’àrea en estudi.

Es fa servir en el model de càlcul probabilístic de risc sísmic. A partir de les dades obtingudes amb el programa R-CRISIS, la plataforma CAPRA permet fer un càlcul estimat de pèrdues físiques i humanes d’una manera totalment probabilística.

Número d'habitants per bloc

Finalment, a la plataforma en línia PIKSEL es podrà veure el següent:

  • Base de dades d’exposició: mapes amb el valor econòmic exposat i distribució de la població, així com altres atributs representatius.
  • Selecció d’esdeveniments sísmics més rellevants: es representen mitjançant camps d’acceleració, ubicacions i profunditats.
  • Pèrdues econòmiques relacionades amb els esdeveniments esmentats anteriorment.
  • Resultats en termes probabilístics:
    • Pèrdua anual esperada;
    • Pèrdues probables associades a terratrèmols amb les diferents característiques esmentades anteriorment: magnitud, localització, profunditat;
    • Corba d’excedència de pèrdues;
    • Resultats de l’índex de risc total, des d’un enfocament holístic.
Pla de Barcelona

Pèrdua absoluta (en €) en el Pla de Barcelona

Pèrdua relativa en el Pla de Barcelona

El nostre equip

L’equip de PIKSEL es conforma pel binomi entre el CIMNE i la Generalitat de Catalunya.

Liliana Carreño

PhD Enginyer de Camins i Senior Researcher

Coordinadora del Repte – CIMNE

Carles Valls

Responsable de planejament d’actuacions estratègiques dels sistemes urbans

Coordinador del Repte – Generalitat de Catalunya

Sthefania Grajales

Estudiant de doctorat

CIMNE

“Jo veig PIKSEL com una eina de gestió d’informació, encara que sé que es busca fer el càlcul de moltes coses.

La veig com un banc molt important d’informació que ha de ser ben administrat per a poder prendre decisions amb base científica.”

LILIANA CARREÑO, COORDINADORA DEL REPTE 0.1 - CIMNE
Edifici ciutat

Repte 1

Donar resposta a la problemàtica demogràfica que afecta a diferents punts del territori

Ocupació territorial
Imatge 2D del litoral a la ciutat

Repte 2

Predir l’evolució dels sediments al litoral per efecte del canvi climàtic i l’explotació del territori

Evolució del litoral
ozó troposféric

Repte 3

Predir els nivells d’ozó troposfèric utilitzant models computacionals d’anàlisi de dades basats en Machine Learning

Ozó troposfèric
Imatge d'una fàbrica

Repte 4

Mesurar la qualitat de l’aire posant el focus en el contaminant NO2, gas que s’emet en certs processos de combustió

Contaminació per NO2
Mariposa monarca

Repte 5

Visitar els espais naturals protegits pot comportar la pèrdua de biodiversitat en diferents graus d’afectació

Pèrdua de biodiversitat

Participa

PIKSEL és un projecte multidisciplinar on ciutadania, administracions, comunitat científica i empreses s’uneixen per construir un futur a Catalunya.

Contacte