Efectos de sitio de la ciudad de Tula de Allende, Hidalgo y sus alrededores, por medio de los métodos H/V, Nakamura y SPAC

Abstract

El estado de Hidalgo se encuentra en una zona de sismicidad moderada. Sin embargo, se ha observado actividad sísmica de interés. Tula de Allende, una ciudad con infraestructura petroquímica vital para la zona centro de México, está sujeta a dicho peligro sísmico. Por lo que en este proyecto se realizó un estudio para determinar la variación espacial de los periodos dominantes en la zona, con el fin de conocer la respuesta del terreno ante un evento sísmico. Además, se estimaron estructuras de velocidades de ondas de cortante para dos lugares a partir de registros de microtremores. Con 37 puntos de medición de microtremores (de 30 min), se estimaron cocientes espectrales H/V, aplicando el método de Nakamura (1989). Con el análisis de los datos se estimó una distribución espacial de los periodos dominantes para el área de estudio. Durante un periodo de aproximadamente un mes y medio se tuvo instalada una red sísmica temporal. Con los eventos sísmicos registrados en la red, se realizó una comparación de los cocientes espectrales H/V de microtremores con los obtenidos a partir de los eventos sísmicos. Se determinó que la zona de estudio presenta valores de periodos dominantes en un rango de 0.13 a 4.2 s. Los resultados anteriores permitieron generar un mapa de isoperiodos. Con esto se propone clasificar el lugar en tres zonas: Zona 1: Ts < 0.5 s, Zona 2: 0.5 ≤ Ts < 1 s and Zona 3: Ts ≥ 1 s. Como una herramienta adicional, se aplicó el método SPAC (por sus siglas en inglés Spatial Autocorrelation Method) propuesta por Aki (1957). El método tiene como objetivo obtener el modelo de velocidades del subsuelo, a partir de registros simultáneos de microtremores en un arreglo triangular de estaciones, basándose en la identificación de ondas superficiales. Este método se aplicó en dos sitios, uno en las cercanías de la Refinería “Miguel Hidalgo” y el segundo muy cerca de la cortina de la Presa Endhó. En cada sitio se hicieron arreglos de diferentes aberturas con una mínima de 5 m y una máxima de 200 m. De los cuales ser invirtió la curva de dispersión de velocidad de fase de las ondas Rayleigh y se determinó la estructura de velocidades para cada uno de los sitios. Para el caso de la Refinería se obtuvieron valores de velocidades de ondas S para los estratos superficiales entre los 300 m/s como mínimo y un máximo de 1100 m/s. Y para el caso de la Presa Endhó las velocidades oscilan entre los 352 m/s a 1177 m/s. A partir de las estructuras de velocidades obtenidas, se estimó el periodo dominante equivalente de estos dos sitios (Refinería y Presa Endhó) por medio de la curva de elipticidad. Aunque existen pequeñas variaciones entre el periodo obtenido por esta técnica y el de mediciones puntuales, éstas no generan discrepancias respecto a la zona en la que deben ser clasificadas.