ANÁLISIS DE FALLAS GEOLÓGICAS Y RIESGO SÍSMICO

ANÁLISIS DE FALLAS GEOLÓGICAS Y RIESGO SÍSMICO EN LA ZONA NOROESTE

DE LIMA MEDIANTE IMÁGENES DE SATÉLITE

Elaborado por: Rojas Ishikawa Juan AntonioValverde Tello Juan Roberto

Asesores:PhD. Ing. Miguel Estrada MendozaIng. Pedro Tumialán De la Cruz

UNIVERSIDAD RICARDO PALMAFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

ANÁLISIS DE FALLAS GEOLÓGICAS Y RIESGO SÍSMICO EN LA ZONA NOROESTE DE LIMA MEDIANTE IMÁGENES DE SATÉLITE


ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

• Identificación de Fallas Geológicas

• Riesgo = Peligro x Vulnerabilidad

• Zona Sísmica: Círculo de Fuego del Pacífico

• Crecimiento Urbano

INTRODUCCIÓN

Zonas de Cultivo

Zonas Montañosas

FOTOGRAFÍA AÉREA – IGN - 1962

IMAGEN GOOGLE MAPS - 2003




IMÁGENES SATELITALES

• Teledetección Aérea: Primeros avances durante la

Segunda Guerra Mundial.

• Guerra Fría: Competencia Espacial

• Uso Civil




SATÉLITE LANDSAT 5

• Resolución Espacial de 30m

• 1 imagen = 34225 km2

• Período de Retorno 16 días

• 7 Bandas Espectrales




Características de las Bandas del Landsat 5

• Banda 1: Usada para el mapeo de aguas costeras, mapeo de

tipo de forestación o agricultura.

• Banda 2: Identifica la vegetación vigorosa o saludable en color

verde.




• Banda 3: Es usada para la discriminación de especies de plantas.

• Banda 4: Determina la cantidad de biomasa presente en un

área.

• Banda 5: Es sensible a la cantidad de agua en las plantas. Usada

en análisis de las mismas.




• Banda 6: Para la detección de la vegetación que se encuentra enferma, intensidad de calor.

• Banda 7: Es importante para la discriminación de tipos de rocas y suelos, es posible identificar accidentes geológicos.




BANDA 1

BANDA 2

BANDA 3







BANDA 5

BANDA 4

BANDA 3




FALLAS GEOLÓGICAS

Una falla, en geología, es una discontinuidad que se forma en

las rocas superficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de

profundidad) por fractura, cuando las fuerzas tectónicas superan la resistencia de las

rocas.

Falla de San Andrés, California EE.UU.




ÁREA DE ESTUDIO

• Localización: Noroeste de

Lima Metropolitana

• Área = 90.28km2

• Distritos: Puente Piedra y

Ventanilla en su mayoría




Desarrollo Urbano y Socio-Económico

• Cono Norte: Migración Poblacional

•Lima Norte: Crecimiento económico, centros

comerciales, elevación de categoría socioeconómica.




EXTRACCIÓN DE LINEAMIENTOS

Lineamientos

• Rasgo Topográfico

• Debilidad Estructural




EXTRACCIÓN DE LINEAMIENTOS

EXTRACCIÓN MANUAL

FILTROS DIGITALES

EXTRACCIÓN AUTOMATIZADA

MAPA DELINEAMIENTOS

MANUALES

MAPA FINAL DE LINEAMIENTOS

MAPA DELINEAMIENTOS

AUTOMATIZADOS




Extracción Manual de LineamientosDatos de Entrada

Banda 7: Landsat 5 Mapa de Vías




Análisis Digital: • Filtros Digitales

• Aislar componentes de interés en la imagen

• Paso Bajo .- homogeniza la imagen

• Paso Alto.- realza componentes lineales en la imagen




Matriz de Filtraje




N-S NE-SW E-W NW-SE

SOBEL-1 0 1 -2 -1 0 -1 -2 -1 0 1 2

-2 0 2 -1 0 1 0 0 0 -1 0 1

-1 0 1 0 1 2 1 2 1 -2 -1 0

PREWITT-1 0 1 -1 -1 0 -1 -1 -1 0 1 1

-1 0 1 -1 0 1 0 0 0 -1 0 1

-1 0 1 0 1 1 1 1 1 -1 -1 0

• Los filtros más recomendados para la detección de lineamientos son los filtros de Paso Alto de Sobel y Prewitt.

Filtro de Paso Alto




Filtro Sobel N-S




Filtro Prewitt N-S




Lineamientos Sobel + Prewitt




Lineamientos Manualmente Extraídos




Extracción Automatizada de Lineamientos

Datos de Entrada

Banda 7: Landsat 5




Extracción Automatizada de Lineamientos




Comparación de Lineamientos Manuales y Automatizados




GENERACIÓN DEL MAPA DE FALLAS GEOLÓGICAS

Se compararon los siguientes mapas:

• Mapa de Lineamientos Extraídos Manualmente

• Mapa de Fallas (INGEMMET)

• Mapa de Fallas Geológicas en Fotos Aéreas




Fallas extraídas mediante fotografías aéreas

Mapa de Fallas (INGEMMET)




Mapa de Lineamientos Manuales vs Fallas Geológicas y Fotografías Aéreas




Fallas Geológicas extraídas mediante Imagen Satelital Landsat 5




VULN

ERAB

ILID

AD

D. MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EN VIVIENDAS

E. LOCALIZACIÓN DE LAS VIVIENDAS RESPECTO A FALLAS

F. VULNERABILIDAD

100

)50()50( ED

CÁLCULO DEL RIESGO SÍSMICO

A. GEOLOGÍA INGEMMET

PELI

GRO

SÍS

MIC

O

C. PENDIENTEPendiente en %

B. SUELOF. PELIGRO SÍSMICO

100)30()40()30( CBA

F. RIESGO SÍSMICOTabla 3.2




Geología.-

• Estratigrafía de la Zona

• Carta Geológica 24i

• Boletín Informativo Lima Norte (INGEMMET)




MAPA GEOLÓGICO

CALIDAD DE ESTRATO PESO

A – Bueno 25

B – Regular 50

C – Malo 75




V V V V V V V V

V V V V V V V V Tufo volcánico

Tufo volcánicoLutita

Lutita

Lutita

ESTRATIGRAFÍA NOMBRE CALIDAD PESO

ki-pi Fm. Puente Inga C 75

ki-v Fm. Ventanilla B 50

ki-cb Fm. Cerro Blanco A 25

ki-va Volc. Ancón A 25

Qr-al Dep. Aluviales B 50

Qr-e Dep. Eólicos C 75

Qp-m Dep. Marinos C 75

JsKi-sr Volc. Santa Rosa A 25

Qp-al Dep. Aluviales B 50

D.F.

Ki-pi: Formación Puente Inga Ki-cb: Formación Cerro Blanco

V V V V V V V V V

V V V V V V V V V

Arenisca

AreniscaArenisca

Arenisca

Lava volcánica

Lava volcánica




Suelo.-

• Mapa de Zonificación Sísmica en Lima y Callao

(CISMID)

• Norma Técnica de Edificación E – 030TIPO DESCRIPCIÓN PESO

FR Formaciones Rocosas 25

S1 Roca o Suelos muy rígidos 25

S2 Suelos Intermedios 50

S3 Suelos flexibles 75

S4 Condiciones excepcionales 100




MAPA DE SUELOS

D.F.




Pendiente.-

• Curvas de Nivel Google Earth

• Mapa de rango de Pendientes




MAPA DE PENDIENTES

RANGO (%)

RANGO (°) DESCRIPCIÓN PESO

0 - 10 0 - 5.7 Óptimo 2010 - 20 5.7 - 11.3 Aceptable 4020 - 30 11.3 – 16.7 No Recomendable 6030 - 50 16.7 - 26.6 Inclinado 8050 a más 26.6 a más Muy inclinado con

probabilidad a derrumbes100

D.F.




CÁLCULO DEL PELIGRO SÍSMICO




Zonificación del Peligro Sísmico

53100

)30(*60)40(*50)30(*50

RANGO PELIGRO SÍSMICO

0 -25 Bajo

26 - 50 Medio

51 - 75 Alto

76 - a más Muy Alto




MAPA DE PELIGRO SÍSMICO

D.F.




D.F.




Material y Tipo de Construcción en Viviendas.-

MATERIAL PESO

Edificación TIPO A Esenciales 25

Estructura de albañilería o madera, sin adecuada técnica constructiva 50

Estructura de madera o adobe sin refuerzos estructurales 75

Estructuras de madera o adobe de menor resistencia en estado precario. 100




Estructuras de madera o adobe de menor resistencia en estado precario




Estructura de madera o adobe sin refuerzos estructurales




Estructura de albañilería o madera, sin adecuada técnica constructiva







D.F.




Localización de las Viviendas.-

LOCALIZACIÓN DE LAS VIVIENDAS PESO

Muy alejada > 5 Km 25

Medianamente cerca 1 a 5 Km 50

Cercana 0.2 a 1 Km 75

Muy cercana 0 a 0.2 Km 100







D.F.




CÁLCULO DE LA VULNERABILIDAD




Zonificación de la Vulnerabilidad:

5.87100

)50(*75)50(*100

Rangos Vulnerabilidad Física0 - 25 Bajo

26 - 50 Medio51 - 75 Alto

76 a más Muy Alto







D.F.




Peligro muy Alto Riesgo Alto Riesgo Alto Riesgo Muy Alto Riesgo Muy Alto

Peligro Alto Riesgo Medio Riesgo Medio Riesgo Alto Riesgo Muy Alto

Peligro Medio Riesgo Bajo Riesgo Medio Riesgo Medio Riesgo Alto

Peligro Bajo Riesgo Bajo Riesgo Bajo Riesgo Medio Riesgo Alto

Vulnerabilidad Baja

Vulnerabilidad Media

Vulnerabilidad Alta

Vulnerabilidad Muy Alta

Matriz de Peligro y Vulnerabilidad

Riesgo Bajo (< de 25%)

Riesgo Medio (26% al 50%)

Riesgo Alto(51% al 75%)

Riesgo Muy Alto (76% al 100%)

Leyenda:
















CONCLUSIONES

• Imágenes Satelitales: abarcan grandes extensiones de

terreno

• Satélite Landsat: mediana resolución, extracción de fallas

geológicas.

• Cálculo de Peligro Sísmico: crecimiento demográfico hacia

zonas seguras.




CONCLUSIONES

• Vulnerabilidad, Riesgo Sísmico: Elaboración de Mapas,

Planes de Contingencia, Autoconstrucción.




Gracias por su atención.

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ANÁLISIS DE FALLAS GEOLÓGICAS Y RIESGO SÍSMICO