Aplicación de la técnica de cocientes espectrales en el análisis de efectos de sitio y construcción de escenarios en la Ciudad de Huajuapan de León, Oaxaca, México

Abstract

Oaxaca is one of the states with the highest number of earthquakes registered in the Mexican Republic, due to the earthquakes that occur on the coast, as well as those generated in the interior of the state. Particularly in the Heroic City of Huajuapan de León strong ground movements have been felt, mainly generated by earthquakes associated with subduction processes (earthquakes 23/08/1965, 20/03/2012, 07/09/2021 with magnitudes of 7. 5, 7.5 and 7.1, respectively); as well as, to the occurrence of intraplate earthquakes with intermediate depth generated within the subducting Cocos plate (earthquakes 15/06/1999, 24/10/1980, 19/09/2017 with magnitudes of 7, 7.1 and 7.1 respectively). The Heroic City of Huajuapan de Leon has shown material damage and human losses throughout history as a consequence of the high frequency of occurrence of different types of earthquakes, as well as the large number of buildings in the city built in seismic amplification zones. Due to the above, it is important to have characterization studies of site effects. From these studies, also known as Seismic Microzonification, the fundamental periods of the ground are determined, as well as the relative amplifications that can occur during an earthquake. For this research, seismological monitoring campaigns were carried out using a broadband seismometer covering the city of Huajuapan in a total of 30 strategically selected points. Spectral ratios were determined and the first map of dominant periods and amplifications for the Heroic City of Huajuapan de Leon, Oaxaca was generated. Likewise, a database of existing building heights was constructed through panoramic images and field visits in the urban area of the city of Huajuapan de Leon, in order to define seismic scenarios based on the fundamental periods and amplifications.

Oaxaca es uno de los estados con mayor registro de sismos en la República Mexicana, por los sismos que ocurren en la costa, así como los que se generan al interior del estado. Particularmente en la Heroica Ciudad de Huajuapan de León se han sentido fuertes movimientos del suelo generados principalmente por sismos asociados a proceso de subducción (sismos 23/08/1965, 20/03/2012, 07/09/2021 con magnitudes de 7.5, 7.5 y 7.1, respectivamente); así como, a la ocurrencia de sismos intraplaca con profundidad intermedia generados dentro la placa de Cocos subducida (sismos 15/06/1999, 24/10/1980, 19/09/2017 con magnitudes de 7, 7.1 y 7.1 respectivamente). La Heroica Ciudad de Huajuapan de León ha mostrado daños materiales y pérdidas humanas a lo largo de la historia como consecuencia de la alta frecuencia de ocurrencia de distintos tipos de sismos, así como al gran número de edificaciones en la ciudad construidas en zonas de amplificación sísmica. Debido a lo anterior, es importante contar con estudios de caracterización de los efectos de sitio. A partir de estos estudios conocidos también como Microzonificación Sísmica, se determinan los periodos fundamentales del suelo, así como las amplificaciones relativas que pueden presentarse durante un sismo. Para esta investigación, se realizaron campañas de monitoreo sismológico utilizando un sismómetro de banda ancha cubriendo la Ciudad de Huajuapan en un total de 30 puntos seleccionados estratégicamente. Se determinaron los cocientes espectrales y se generó el primer mapa de periodos dominantes y de amplificaciones para la Heroica Ciudad de Huajuapan de León, Oaxaca. Asimismo, se construyó una base de datos de alturas de las edificaciones existentes a través de imágenes panorámicas y visitas a campo en el área urbana de la Ciudad de Huajuapan de León, con la finalidad de definir escenarios sísmicos con base en los periodos fundamentales y amplificaciones.