Efecto en la inundaci´on para la ciudad de Iquique

Se generaron 100 mapas de profundidad de inundaci´on individuales para la grilla anidada de resoluci´on m´as fina, igual a 10 [m], en la ciudad de Iquique. Los mapas de inundaci´on se generan a partir de la amplitud m´axima registrada en todos los puntos de la grilla de nivel 4, y la inundaci´on en la costa se determina usando la condici´on de frontera m´ovil. Esta inundaci´on representa la m´axima altura del tsunami sobre superficie seca referida al nivel medio del mar. Cabe mencionar que en la simulaci´on no se consideran los factores hidrodin´amicos asociados a la disipaci´on de la energ´ıa del tsunami al llegar a la costa, debido a construcciones civiles tales como muelles, edificios, casas u otras obras, s´olo se simula la rugosidad del terreno que se impone al flujo que inunda utilizando el par´ametro de Manning, que en este trabajo equivale a n = 0.010. Este valor representa superficies con cemento pulcro o metal liso seg´un Linsley and Franzini (1979), por lo que no se considera alg´un obst´aculo que se oponga al avance de

la onda de tsunami. Adem´as, los mapas de inundaci´on se construyeron considerando el caso sin marea, por lo que en el caso que hubiera marea alta la inundaci´on ser´ıa mucho m´as alta. Con el objetivo de reducir la informaci´on de una manera pr´actica y significativa, y puesto que por el espacio demandante no es posible mostrar los 100 mapas de inundaci´on genera- dos, se analizan las 100 inundaciones obtenidas para cada punto de la grilla y se muestra a continuaci´on la inundaci´on m´ınima, Figura 3.20, la inundaci´on m´axima, Figura 3.21, el promedio de la inundaci´on, Figura 3.22, y la desviaci´on est´andar de la inundaci´on, Figura 3.23, obtenidos en cada nodo de la topograf´ıa en la costa.

Cabe mencionar que los mapas de profundidad de inundaci´on m´ınima y m´axima obtenida en cada celda corresponden a valores estad´ısticos que permiten visualizar de mejor forma los resultados y no son el escenario de menor y mayor inundaci´on.

52 3.3. Inundaci´on y variabilidad esperada del tsunami

Figura 3.20: M´ınimo de la profundidad de inundaci´on obtenido en cada celda para la ciudad

de Iquique a partir de los 100 mapas de inundaci´on.

Figura 3.21: M´aximo de la profundidad de inundaci´on obtenido en cada celda para la ciudad

de Iquique a partir de los 100 mapas de inundaci´on.

Cap´ıtulo 3. Resultados y An´alisis 53

Figura 3.22: Promedio de la profundidad de inundaci´on obtenido en cada celda para la

ciudad de Iquique a partir de los 100 mapas de inundaci´on.

Figura 3.23: Desviaci´on est´andar de la profundidad de inundaci´on obtenido en cada celda

para la ciudad de Iquique a partir de los 100 mapas de inundaci´on.

54 3.3. Inundaci´on y variabilidad esperada del tsunami

Es posible observar en las Figuras 3.20 y 3.21 la gran diferencia que existe entre la m´ınima y la m´axima inundaci´on obtenida en cada celda. Esto implica que al propagar los 100 modelos de deslizamiento estoc´astico, existe un escenario que predice que la inundaci´on ser´a de 0 [m] y otro escenario que predice que la inundaci´on ser´a de 4 [m] para un mismo punto. Lo anterior evidencia la gran variabilidad que existe en la inundaci´on, a´un si se propagan escenarios que tienen igual momento s´ısmico. Esta variabilidad es posible de estimar mediante la aplicaci´on de la metodolog´ıa desarrollada en este trabajo y la generaci´on de un n´umero ´optimo de escenarios estoc´asticos basados en las propiedades espectrales del deslizamiento esperado en un determinado lugar.

El promedio de la profundidad de inundaci´on, Figura 3.22, permite identificar una zona a lo largo de toda la costa que es altamente inundable. La regi´on alrededor de los 20.235° es inundada en la mayor´ıa de los casos, con valores cercanos a los 4 [m], por lo que es una zona identificada con un potencial peligro. Por otro lado, la desviaci´on est´andar de la profundidad de inundaci´on, Figura 3.23, muestra que dicha zona a lo largo de toda la costa tiene una variaci´on esperada de 1 [m] con respecto al promedio.

Cap´ıtulo 4

DISCUSI ´ON

En el presente cap´ıtulo se discutir´a en profundidad los temas m´as relevantes que die- ron lugar a la metodolog´ıa propuesta, la cual genera deslizamientos estoc´asticos basados en mediciones geof´ısicas. En la secci´on 4.1 se discutir´an los hitos m´as importantes de la meto- dolog´ıa propuesta. Luego, en la secci´on 4.2 se analizar´a la sensibilidad de los deslizamientos estoc´asticos al par´ametro α, utilizado en la principal innovaci´on de este trabajo: el M´etodo

de Variaci´on de Fase. A continuaci´on, en la secci´on 4.3 se discutir´a el comportamiento del tsunami en la costa causado por cada uno de estos modelos de deslizamiento generados. M´as tarde, en la secci´on 4.4 se analizar´a la inundaci´on alcanzada por el tsunami tierra adentro y por ´ultimo, en las secciones 4.5 y 4.6 se discutir´a el n´umero de escenarios ´optimos que permi- te disminuir la incertidumbre y la representatividad f´ısica en los deslizamientos estoc´asticos dependiendo la elecci´on de la fase aleatoria, respectivamente.

56 4.1. Incorporaci´on de restricciones geol´ogicas en deslizamientos estoc´asticos

4.1.

Incorporaci´on de restricciones geol´ogicas en deslizamien-

tos estoc´asticos

Una de las etapas m´as relevantes de este trabajo corresponde al desarrollo de una meto- dolog´ıa que incorpora restricciones geol´ogicas a las realizaciones de deslizamiento estoc´astico. En este sentido, es una gran ventaja contar con un m´etodo que utiliza como entrada las me- diciones GPS de acoplamiento inters´ısmico y de esta forma, obtener resultados m´as acordes a la realidad y a la f´ısica del problema. El m´etodo, adem´as, es capaz de reproducir espa- cialmente peque˜nas asperezas, como la soluci´on de falla finita invertida propuesta por Hayes et al. (2014) del terremoto del 1 de abril de 2014 en Iquique Mw 8.1, y grandes asperezas,

como las del deslizamiento esperado en la Zona 2 Mw 8.4, propuesto porM´etois et al.(2013).

En cuanto al escalamiento no lineal de la nueva metodolog´ıa propuesta, la transformaci´on de Box-Cox es ´util en la etapa de validaci´on del m´etodo para transformar a normales los datos de deslizamiento cos´ısmico del terremoto del 1 de abril de 2014, maximizando el coeficiente de correlaci´on lineal entre la variable transformada y una variable normal est´andar. Sin embargo, al utilizar la transformaci´on de Box-Cox en el deslizamiento esperado de la Zona 2, el par´ametroλb =−0.6, el cual entrega la mejor correlaci´on lineal entre los datos transformados

a normales con la variable normal est´andar, no produce buenos resultados para la realizaci´on del deslizamiento estoc´astico. En efecto, ni siquiera es posible realizar la transformaci´on. Esto podr´ıa deberse a que los datos de deslizamiento esperado de la Zona 2 no pueden ser transformados a normales, ya que son altamente no normales, o que dicha transformaci´on no es la adecuada para datos provenientes de acoplamiento inters´ısmico y es necesario realizar pruebas con otras funciones.

Por otro lado, dependiendo de la distribuci´on de deslizamiento que se tenga es recomen- dable probar con distintos tapering. Por ejemplo, si la aspereza est´a ubicada en el centro,

como era el caso en este trabajo, se recomienda agregar en los bordes filas y columnas en donde el deslizamiento disminuya a cero, sin embargo, se puede utilizar una imagen espejo en los bordes de una falla que tenga grandes valores de deslizamiento en el l´ımite up-dip o tambi´en realizar pruebas sin utilizar tapering. Es primordial tener en cuenta que realizar tapering cambia las caracter´ısticas espectrales del modelo de deslizamiento.

Respecto a la reproducci´on espacial de la aspereza, la investigaci´on deGoda et al.(2014),

en la cual est´a basado este trabajo, modifica la distribuci´on de deslizamiento sint´etico gene- rado para que tenga valores con estad´ısticas similares al deslizamiento original. Para esto, es necesario una serie de requisitos como: