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““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 1 UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS (UPC) ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL UNIDAD DE PREGRADO TEMA: TSUNAMI ASIGNATURA: GEOLOGÍA GRUPO: 8 ALUMNOS: ALVARADO RIOS, MARCO ALONSO (U20191E163) CANALES OLAZO, ANTONELLA ARIANA (U201924004) CHÁVEZ LÓPEZ, ENRIQUE AIMAR (U201920680) GUERRERO MEDINA, RICARDO (U201920680) MENDOZA CÁMARA, AMANDA LEONOR (U201920277) DOCENTE: ING. JIMMY VASQUEZ NAJARRO CICLO: 2021-01 FECHA: JUNIO DE 2021 ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 2 ÍNDICE 1. CARÁTULA – 1 2. ÍNDICE – 2 3. INTRODUCCIÓN – 3 4. ANTECEDENTES – 4 5. OBJETIVOS – 5 5.1. OBJETIVO GENERAL – 5 5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS – 5 6. PELIGRO GEOLÓGICO – 6 6.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA – 6 6.2. CARACTERÍSTICAS – 6 6.3. CONTEXTO GEOLÓGICO – 7 6.4. FACTORES INFLUYENTES Y DESENCADENANTES – 7 7. PROPUESTAS DE SOLUCIÓN – 8 7.1. PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE ALVARADO RIOS, MARCO ALONSO (REFUGIOS CONTRA TSUNAMIS) - 8 7.2. PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE CANALES OLAZO, ANTONELLA ARIANA (MUROS ANTI-TSUNAMIS) - 8 7.3. PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE CHÁVEZ LÓPEZ, ENRIQUE AIMAR (ISLOTES ARTIFICIALES) – 9 7.4. PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE GUERRERO MEDINA, RICARDO (EDIFICACIONES TSUNAMIS-RESISTENTES) – 9 7.5. PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE MENDOZA CÁMARA, AMANDA LEONOR (PARQUES DE MITIGACIÓN) – 9 8. CONCLUSIONES – 11 9. RECOMENDACIONES – 11 10. BIBLIOGRAFÍA – 12 ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 3 INTRODUCCIÓN El presente informe está referido al análisis exhaustivo realizado para definir, describir y principalmente proporcionar posibles soluciones enfocadas a la Ingeniería civil en alusión al tema seleccionado: Tsunamis. Se pueden definir como Tsunami, según la Universidad de Costa Rica, a una serie o un tren de ondas generadas en un cuerpo de agua por un desplazamiento brusco (deformación) de la columna de agua en un lugar específico y producidas por un terremoto, una erupción volcánica, un deslizamiento (estos tres submarinos o que ocurran muy cerca de la costa) o bien por la caída de un meteorito. Las soluciones que proporcionaremos en el siguiente informe tomarán en cuenta ciertos elementos esenciales como antecedentes, en base a ello podemos formular hipótesis y predecir las distintas reacciones por parte de las zonas afectadas por el desastre natural; Contexto geológico, en base a ello entenderemos de manera óptima el cómo y el por qué este tipo de eventos se desarrollan y que soluciones ingenieriles se debe tomar de acuerdo a las características de la zona; Factores influyentes: es relevante tener en cuenta los factores que influyen en este tipo de desastres, debido a que así podríamos tener indicios de que en un determinado contexto es sumamente probable la ocurrencia de un Tsunami; Factores desencadenantes: es uno de los elementos fundamentales y relevantes en el presente informe puesto que a diferencia de los factores influyentes, estos nos describen las situaciones por las que son formadas el tsunami, por ejemplo, un seísmo . Asimismo, en los párrafos consecutivos proporcionaremos propuestas de soluciones enfocadas en la Ingeniería Civil, tomando en cuenta los elementos mencionados anteriormente, como reforzar las estructuras propensas a estos desastres o la construcción de muros marítimos. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 4 ANTECEDENTES El Perú, es un país ubicado en el Cinturón de Fuego del Pacifico, se caracteriza por concentrar algunas de las zonas de subducción más importantes del mundo, lo que ocasiona una intensa actividad sísmica y volcánica. Por ende, el riesgo de desastres naturales como Sismos, Maremotos y Tsunamis es alto. En los últimos treinta años, en nuestro país, son cuatro los eventos sísmicos que involucraron un tsunami o maremoto. En el año 1996 habiendo ocurrido dos en Chimbote y Nazca, 2001 en Camaná y 2007 en Pisco. Entre los mencionados el que ocasionó más daños es el que ocurrió en la provincia de Camaná, ubicada en el departamento de Arequipa. El epicentro de este tsunami fue en el mar al noroeste de Ocoña, la misma fecha del terremoto en la ciudad blanca que destruyó infraestructuras y causó más de 100 réplicas. El tsunami de Camaná del 2001 dejó un total de 63 desaparecidos y la muerte de 23 personas, además, hubo muchos daños materiales. Cabe resaltar que la máxima altura que alcanzó la ola fue de 8,14 metros. Sin embargo, el tsunami del año 1746 ocasionado por un terremoto de 8,4 en escala de Richter, también llamada escala de magnitud local (ML), fue el de mayor magnitud registrado en Perú. Se registraron olas de 24 metros en los acantilados de Barranco y Miraflores. Se calcula que el total de víctimas fue de 20 mil personas. Destruyó completamente Lima y Callao. Alrededor del mundo se han registrado tsunamis que causaron grandes pérdidas humanas y materiales. A continuación, mencionaremos algunos de los eventos más catastróficos de los últimos tiempos. En el año 1960, en la provincia chilena de Valdivia sufrió el terremoto más intenso registrado en la humanidad, la magnitud de este fue de 9,5 ML. Esto generó un tsunami con olas registradas de hasta 25 metros de altura y se evidenciaron alrededor de 6 mil muertes a causa de estos acontecimientos. Asimismo, en el año 1976 en el Golfo Moro, ubicado en Filipinas, un terremoto de 7,9 ML. Se calculó al menos 5 mil muertos, 9,5 mil heridos y 90 mil habitantes sin hogar. Luego de tres años, en 1979, se registró en el municipio de Tumaco, ubicado en Colombia, un terremoto de 7,9 ML, el cual causaría un tsunami que dejó 259 muertos,798 heridos y 95 personas desaparecidas. En el año 2004 se produjo el tsunami más devastador en la historia con olas que llegaron a medir 40 metros de altura. Este fue a causa de un movimiento telúrico de 9,0 ML. Según la ONU,14 países sufrieron las consecuencias de este desastre, pero los más afectados fueron Indonesia, Sri Lanka, India y Tailandia. Ocasionó 227 mil muertes en total. Por último, el tsunami más reciente de magnitud considerable fue el de Japón en el año 2011. Fue ocasionado por un sismo de 8,9 ML. Según la Universidad de Tokio, las olas alcanzaron 37,9 metros de altura. Esta catástrofe dejó 15893 muertos, 6152 heridos y 2556 desaparecidos. Los lugares más afectados fueron Miyagi y Fukushima. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 5 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: • Reconocer el Peligro Geológico debido a la posible ocurrencia de tsunamis a causa del contexto geológico en el que se ubica el Perú y brindar posibles Soluciones ingenieriles para mitigar el efecto de estos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: • Analizar de manera exhaustiva los diversos peligros que existen en las estructuras cercanas al litoral peruano para poder brindar soluciones óptimas para mitigar el impacto ante un posible tsunami. • Reconocer el contexto geológico en donde radicamos, puesto que es parte fundamental para poder analizar la posible aparición de un tsunami y cuáles serían las zonas más vulnerables y afectadas. • Estudiar los diferentes factores, influyentes y desencadenantes, los cuales nos brindarán información para poder elaborar soluciones enfocadas en la Ingeniería civil. • Utilizar los conceptos aprendidos en clase como base para sustentar la hipótesis de nuestras posibles soluciones ingenieriles. • Realizar una crítica a las estructuras ubicadas en el litoral peruano y brindar alternativas para un correcto posicionamiento para futuras construcciones. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 6 PELIGRO GEOLÓGICO Peligro Geológicose define como una o muchas condiciones geológicas adversas que pueden llegar a causar daños. Estos son responsables de pérdidas innumerables de vidas y destrucción de propiedades. Estos pueden ser de dos tipos: Endógenos (origen al interior) y Exógenos (origen en la superficie). Los Endógenos agrupan a los terremotos, tsunamis, actividad y emisiones volcánicas. En cambio, en el grupo de los Exógenos, se encuentran los movimientos en masa (derrumbes, avalanchas, aluviones, huaycos, flujos de barro, hundimientos, etc.), erosión e inundaciones. Estos procesos se realizan hace más de 4500 millones de años y han dado la forma a la tierra hasta aun en la actualidad. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En los párrafos anteriores se hizo mención que Perú es un país sísmico debido a la zona en la que está ubicado. Por ello la probabilidad de la ocurrencia de tsunamis es bastante alta. Estos son ocasionados por perturbaciones asociadas con sismos que ocurren bajo el fondo oceánico; también pueden ser causados por erupciones volcánicas o derrumbes submarinos. Asimismo, en el Perú se han desarrollado sistema de alarmas con capacidad de alertar hasta 20 minutos antes y se pueda evacuar la zona en casos de Tsunami. No obstante, con respecto a la parte de estructuras y que involucra a la ingeniería civil hay escasez en sistemas tsunami-resistentes. Esta es la problemática en la que estará basado nuestro análisis para poder brindar soluciones analizando los contextos geológicos que podrían ser más afectados por este peligro geológico. Asimismo, tomaremos en cuenta los distintos escenarios expuestos en los antecedentes y de qué manera estos países actuaron frente a esta coyuntura. CARACTERÍSTICAS Regularmente los tsunamis tienen una longitud mínima de 50 kilómetros pudiendo llegar hasta los 1000 kilómetros, las velocidades de las ondas del tsunami pueden variar dependiendo de la profundidad del océano que llegando a las zonas costeras pueden obtener grandes alturas generando grandes daños si las olas consiguen una fuerza considerable. Mucha gente se confunde entre los tsunamis y las olas de mar los cuales son totalmente diferentes, los tsunamis se generan por el desplazamiento del suelo submarino debido a un previo movimiento sísmico y las olas de mar se generan por la fuerza que produce el viento. Un favor importante cuando se producen este tipo de fenómenos es que el agua salada del mar penetra las capas de tierra donde se encuentra agua dulce cambiando bruscamente la salinidad del suelo lo cual afecta la fertilidad de la tierra de manera negativa. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 7 CONTEXTO GEOLÓGICO El lugar más frecuentado por este tipo de desastres naturales es el océano pacifico, la principal razón es que se encuentra en la zona donde ocurren la mayor cantidad de movimientos sísmicos en la frontera de las placas tectónicas llamada el cinturón de fuego. Las zonas más afectadas casi siempre son las regiones costeras. Después de haberse ocasionado un sismo o terremoto, el mar se retira y aproximadamente se demora entre 15 minutos a media hora (el tiempo puede variar dependiendo del lugar), otro punto a tomar en cuenta es que cuando sucede un tsunami las zonas más afectadas son las que poseen suelos arenosos. FACTORES INFLUYENTES Y DESENCADENANTES Si bien se conocen las causas por las cuáles este fenómeno natural se da, es importante conocer los factores que intervienen e influyen en los tsunamis. Los factores que se mencionan a continuación no necesariamente pueden provocar un tsunami; sin embargo, ellos pueden incrementar o disminuir el impacto y los daños que genere (Fernández, 2018). • Ubicación: No existe algún océano que pueda ser ajeno a un tsunami, este suceso se puede presentar en cualquiera de los océanos. No obstante, como se mencionó previamente, existen zonas en el planeta que son más propensas a experimentarlos como en los países que limitan con el océano Pacífico o como la costa oriental de Japón. • Depresiones: Son masas de aire donde su presión es menor que las masas de aire que tiene próximas. Este fenómeno crea un cambio de presión brusco en una zona específica y provoca que la atmósfera se vuelva inestable. De esta manera se perturba el agua, lo que genera el crecimiento e intensificación de las olas. • Mareas: El nivel de impacto de un tsunami se verá considerablemente afectado dependiendo de la cantidad de masa de agua que se encuentre presente en la costa. Si se da el caso que la marea esté baja en el momento del tsunami, la ola tendrá un menor alcance; sin embargo, de darse el caso contrario, la repercusión será mucho mayor. El principal factor que influye en las mareas es la Luna, el satélite natural de la tierra que ejerce una fuerza inercial sobre nuestro planeta y provoca el alza de las mareas. Por otro lado, también es de suma relevancia mencionar los factores que desencadenan o crean una alta posibilidad de que se dé este fenómeno. Existen tres principales causas las cuales pueden dar lugar a un tsunami; sin embargo, a pesar de que sucedan estos acontecimientos, no necesariamente se puede generar un tsunami. El primer factor y el más común es un fuerte movimiento sísmico. Es generalmente la razón por la cual se produce un tsunami, debido a que se libera de manera brusca una gran cantidad de energía acumulada durante mucho tiempo, provocada por los movimientos continuos de las placas tectónicas. Principalmente los sismos más fuertes tienen lugar en zonas de subducción, donde una placa continental se superpone a una placa oceánica. Sin embargo, es necesario mencionar que no todos los terremotos ocasionan un tsunami. Para que esto suceda, la falla debe ocurrir cerca del fondo del océano y debe ser un sismo mayor a 6,5 de la escala de Richter (Welti, 2010). ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 8 Además de los sismos, se encuentran las erupciones volcánicas, derrumbes submarinos o impacto de meteoritos; no obstante, estos factores ocurren con muy poca frecuencia. Como se mencionó previamente, un requisito para que se engendre un tsunami es que se libere de manera repentina energía acumulada, es por ello que las erupciones volcánicas también califican dentro de los factores desencadenantes, pues son capaces de producir ondas de tsunamis de alta intensidad. PROPUESTAS DE SOLUCIÓN 1. REFUGIOS CONTRA TSUNAMIS: Una de las cinco soluciones que planteamos es la de refugios contra tsunamis, las cuales principalmente estarían compuestas de pilares de concreto reforzado que están tensados con cables de acero. La principal característica de esta edificación sería que haya una escalera en cada una de sus cuatro esquinas siendo protegidas por muros reforzados para que la población pueda subir ya que esta construcción estaría arriba de los 20 metros dependiendo en qué región se encuentra ubicada. Tal es el ejemplo de Estados Unidos que en 2014 construyó el primer refugio a prueba de tsunamis situado en la ciudad de Greys Harbour, al sur de Washington, exactamente en la Escuela Elemental Ocosta con una capacidad de hasta 1000 personas y la parte del refugio se encuentra en la parte superior del edificio a 17 metros del piso lo cual es más que suficiente para una inundación de tsunami en esa región. 2. MUROS ANTI-TSUNAMIS: Una de las soluciones que consideramos pertinentes para mitigar los efectos de un Tsunami, es la implementación de muros anti-tsunamis, estos se construirían a base de hormigón. Su función principal sería de contener el impacto del oleaje propio del tsunami. Con respecto a su diseño sería de suma importancia la altura de este. La altura estaría entre los 11-14 metros. Asimismo, con respecto a la parte estructural del muro, este tendría que ser construido por cemento de tipo IPM, por su alta resistencia y durabilidad a largo y mediano plazo.También sería necesario el uso de aditivo líquido como nano sílice debido a que contribuye a la densificación en la matriz, llevando a la reducción de la porosidad y el consecuente aumento de la resistencia mecánica y de la durabilidad de la estructura. Por último, su ubicación estaría situada en el litoral peruano. De igual modo este sistema se podría complementar con otras alternativas tsunamis-resistentes. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 9 3. ISLOTES ARTIFICIALES: Otra de nuestras soluciones planteadas, es la construcción de islotes artificiales. Según el profesor Tad Murty, adjunto de la Universidad de Ottawa y vicepresidente de la International Tsunami Society, los tsunamis tienes que acabarlos cuando aún están en el océano. Para proponer esta solución nos basamos en el tsunami que ocurrió en el año 2004, en el océano Indico, el cual cobró varias muertes. No obstante, en la India, en la zona de Kanyakumari, el tsunami no fue tan devastador puesto que es una zona donde hay varias islas y arrecifes de coral. Estos redujeron la tensión del tsunami, ergo su capacidad destructiva. Teóricamente esta solución es factible, los islotes podrían construirse a base de desechos de plástico, los últimos datos hablan de 80000 toneladas de plástico y 1,8 trillones de piezas, por lo que lo mismo hay suficiente para más de una construcción. Finalmente, concluimos en que sería una alternativa ecológica y funcional. 4. EDIFICACIONES TSUNAMIS-RESISTENTES: En base a lo mencionado en los párrafos anteriores, consideramos que una de las posibles soluciones para las construcciones en el litoral peruano serían las edificaciones tsunamis-resistentes. Estas, con respecto al tema estructural, tendrán una estructura y cálculo que busca ser resistente a la destrucción que provoca tanto el choque de la ola como la inundación. Además, el diseño de este debería contar con pilares los cuales tendrán como función cortar el oleaje. En síntesis, y según el Ingeniero en construcción de la UFSM, para que la estructura no sea afectada por la fuerza del desastre, esta debería permitir el ingreso de la ola como el del agua que se recoja hacia el mar. Por último, otra de las características de este tipo de edificaciones, es que el primer y segundo piso sería no habitable, a partir de los pisos superiores la habitabilidad se consideraría factible; estos se destinarán a estacionamientos o áreas comerciales, los cuales, pueden tener una evacuación más accesible y rápida. 5. PARQUES DE MITIGACIÓN: Esta propuesta de solución toma como base a los elementos naturales de mitigación y a obras artificiales que disipan los daños provocados por los tsunamis. Es una propuesta bastante interesante, que actualmente se emplea en Chile. Este proyecto consiste en la creación de áreas especiales en las costas, que cuenten con mitigadores de tsunamis. En la naturaleza encontramos a los manglares, dunares y arboledas, que son contramedidas de los tsunamis que algunos ecosistemas ofrecen. Mientras que, como medidas artificiales tenemos a las propuestas expuestas previamente como rompeolas, edificaciones anti-tsunamis o islotes. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 10 Este proyecto busca distribuir el área de la costa dividiéndola en tres zonas, de tal manera que en caso se presente un tsunami, los daños sean mínimos. La primera zona es la zona de restricción, donde no se permite la construcción de residencias, pero sí de infraestructuras de mitigación o desarrollo económico. La segunda zona consta de residencias especialmente diseñadas para resistir el impacto del fenómeno. Por último, una tercera zona que refuerza a la primera, pues consta de más obras de mitigación, con la diferencia que se observa la mayor presencia de áreas verdes mitigantes. En conclusión, es un sistema que comprende ambos tipos de mitigantes (naturales y artificiales) con alta eficiencia, que permiten que los ciudadanos sigan viviendo cerca al mar y representa un desarrollo en la economía del país (Priewer, 2011). ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 11 CONCLUSIONES • Concluimos que ninguna de las soluciones propuestas se compara a la fuerza de la naturaleza. Por ello, todas tienen como objetivo principal el de mitigar o contener dicho fenómeno como el tsunami, y así ocasionar un menor daño a la población y a las estructuras. • Es de gran relevancia el conocimiento de protocolos anti-tsunamis y antisísmicos, debido a la zona sísmica en la que nos encontramos. Además, la regulación con respecto a las estructuras ubicadas en el litoral peruano debería ser menos flexible y más estricta. • Por todo lo anteriormente expuesto, concluimos que el peligro ante un posible tsunami es inminente. Y la escasez de sistemas anti-tsunamis en el Perú es un factor agravante para la situación. RECOMENDACIONES • Se recomienda la investigación a más profundidad en temas tan relevantes, más aún en un país sísmico como es el Perú, sobre peligros geológicos en potencia como los Tsunamis. • La evaluación de los antecedentes de estos desastres es de suma importancia. Puesto que, contribuye a la búsqueda de diversas posibles soluciones. • Se recomienda repasar y siempre tener presente dicho tema, ya que como futuros ingenieros, es fundamental el conocer el proceso, características y contexto geológicos de la problemática tratada. Debido a que así estaremos mejor capacitados para realizar todo tipo de construcciones civiles y mejorar la infraestructura del país. ““Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia” 12 BIBLIOGRAFÍA • Anónimo (2012). Manejo integrado gran ecosistema marino de la corriente de Humboldt. 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