GENERACIÓN DE ESCENARIOS SÍSMICOS PARA LIMA METROPOLITANA -Acantilados de la Costa Verde- Informe Técnico N°018-2021/IGP CIENCIAS DE LA TIERRA SÓLIDA Lima - Perú Julio 2021 Instituto Geofísico del Perú Presidente Ejecutivo: Hernando Tavera Director Científico: Edmundo Norabuena Informe Técnico Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Acantilados de la Costa Verde Autor Instituto Geofísico del Perú Este informe ha sido producido por el Instituto Geofísico del Perú Calle Badajoz 169 Mayorazgo Teléfono: 51-1-3172300 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 2 GENERACIÓN DE ESCENARIOS SÍSMICOS PARA LIMA METROPOLITANA -Acantilados de la Costa Verde- Lima – Perú Julio, 2021 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 3 RESUMEN En este estudio se presenta los resultados obtenidos de los análisis para la generación de registros acelerométricos sintéticos correspondientes a escenarios sísmicos máximos y réplicas de mayor magnitud esperados para Lima Metropolitana. Para este análisis, ZER Geosystem Perú SAC ha utilizado el método determinístico (DSHA por sus siglas en inglés) a ser aplicado al área de estudio, zona de acantilados de la Costa verde. El análisis determinístico se realizó para los eventos principales de subducción interfase e intraplaca con magnitud de Mw=8.8 y 7.8, respectivamente. El análisis incluye a réplicas de mayor magnitud esperadas según las relaciones establecidas por Maeda, K. (1996). En el estudio, no se identificaron fallas representativas que generen aceleraciones significativas en la zona de estudio. El presente estudio considera los registros de aceleraciones horizontales máximas considerando un suelo tipo B (Vs30>760 m/s) según el ASCE-7, 2016 Minimum Design Loads For Buildings and Other Structures (2017) y un factor de amortiguamiento ξ= 5% para eventos sísmicos calculados con un percentil del 50th y 84th: eventos de interfase e intraplaca, respectivamente. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 4 CONTENIDO RESUMEN 1.- INTRODUCCIÓN 1.1.- Generalidades 1.2.- Objetivos 1.3.- Alcance 2.- MARCO NEOTECTÓNICO 2.1.- Emplazamiento Tectónico Regional 2.1.1.- Zonificación Tectónica 2.1.2.- Sistemas de Fallas en la Región Central del Perú 3.- MARCO SISMOTECTÓNICO 3.1.- Eventos de Subducción 3.1.1.- Sismicidad de Interfase – Segmento Central 3.1.2.- Sismicidad Intraplaca 3.2.- Historia Sísmica de la Región en Estudio 3.3.- Sismicidad Instrumental en el Área de Influencia 4.- ECUACIONES DE PREDICCIÓN DEL MOVIMIENTO (GMPE) 4.1.- Ecuaciones de Movimiento para Sismos de Subducción 4.1.1.- Modelo de Predicción de Movimiento de Youngs et al. (1997) 4.1.2.- Modelo de Predicción de Movimiento de Zhao et al. (2006) 4.1.1.- Modelo de Predicción de Movimiento de BC Hydro (2016) 5.- EVALUACIÓN DE ESCENARIOS SÍSMICOS 5.1.- Antecedentes de Escenarios Sísmicos Existentes 5.2.- Análisis de Desagregación Sísmica 5.2.1.- Resultados del Análisis de Desagregación 5.3.- Árbol Lógico de Decisión 5.3.1.- Eventos de Interfase Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 5 5.3.2.- Eventos de Intraplaca 5.3.3.- Máximas Réplicas Esperadas 5.4.- Evaluación del Peligro Sísmico Determinístico 5.4.1.- Eventos Interfase 5.4.2.- Eventos Intraplaca 5.4.3.- Resultados del Peligro Sísmico Determinístico 5.5.- Sismo Máximo Creíble 5.6.- Comparación de Resultados 6.- GENERACIÓN DE ACELEROGRAMAS SINTÉTICOS 6.1.- Metodología 6.2.- Registros Seleccionados CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 6 Cuadros Cuadro 3.1 Sismos Significativos Cuadro 4.1 Esquema de clasificación Geomatrix 3rd Letter Cuadro 4.2 Coeficientes de atenuación de aceleraciones espectrales en roca propuesta por Youngs et al. (1997) Cuadro 4.3 Esquema de clasificación de Molas & Yamazaki (1995) Cuadro 4.4 Coeficientes del modelo de aceleración espectral a nivel de roca (Suelo tipo B) propuesto por Zhao et al. (2006) Cuadro 4.5 Coeficientes de regresión para la subducción mediana (unidades en g) del modelo GMPE. BC Hydro (2016) Cuadro 5.1 Valores de ΔC1 recomendados para fuentes de interfase Cuadro 5.2 Valores de ΔC1 recomendados para fuentes de intraplaca Cuadro 5.3 Valores de Ponderación del Árbol Lógico de Decisión Cuadro 5.4 Parámetros considerados para fuentes de subducción Cuadro 5.5 Resultados del Análisis Determinístico de Peligro Sísmico, escenarios principales. Cuadro 5.6 Resultados del Análisis Determinístico de Peligro Sísmico, máxima replica esperada. Cuadro 6.1 Sismos Seleccionados para el Ajuste Espectral Figuras Figura 2 1 Corriente de Convección en el Manto Figura 2 2 Actividad sísmica en el mundo 2002-2011 (M>3) Figura 2 3 Placas tectónicas en las que está dividida la superficie terrestre 3 Figura 2 4 Zona de Subducción y Tipos de Sismos (Kuroiwa, 2002). Figura 2 5 Subducción de la zona de estudio Figura 3 1 Configuración sismotectónica de la zona de subducción sudamericana, segmento central y sur (Villegas et al. 2016) Figura 3 2 Máximas Intensidades Sísmicas Observadas en la zona del proyecto (Adaptado de Alva et al, 1984). Figura 5 1 Mapa de periodos de retorno para las asperezas identificadas en la región occidental de Perú (Condori y Tavera 2012). Figura 5 2 a) Mapa de deformación de la corteza terrestre medido con GPS para el Perú, y b) Mapa de acoplamiento sísmico para la zona de subducción del Perú modelada a partir de datos GPS (Villegas-Lanza et al., 2016). Figura 5 3 Análisis de desagregación sísmica para 475 y 2475 años de periodo de retorno. Figura 5 4 Comparación de los espectros determinísticos al Percentil 84 para un Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 7 suelo tipo B (Vs30>760 m/s), para eventos principales. Figura 5 5 Comparación de los espectros determinísticos al Percentil 84 para un suelo tipo B (Vs30>760 m/s), para la máxima réplica esperada. Figura 6 1 Metodología del programa RSP Match 2005b incluyendo los nuevos algoritmos de solución Anexos Anexo 1. Sismicidad Histórica de la Región Anexo 2. Mapas de Isosistas Anexo 3. Análisis Determinístico Anexo 4. Desagregación Sísmica Anexo 5. Ajuste Espectral Planos Plano P-01. Ubicación de la Zona de Estudio Plano P-02. Densidad Sísmica Superficial y profunda Plano P-03. Neotectónica Regional Plano P-04. Sismotectónica Regional Plano P-05. Sección Transversal de Subducción Plano P-06. Distribución de Máximas Intensidades Observadas Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 8 1.- INTRODUCCIÓN 1.1.- Generalidades El Instituto Geofísico del Perú (IGP) ha solicitado a la empresa ZER Geosystem Perú S.A.C. a realizar el estudio de “Generación de Escenarios Sísmicos para Lima Metropolitana”, en la zona que comprende los distritos de los acantilados de la Costa Verde, entre los que se tiene: San Miguel, Magdalena, San Isidro, Miraflores, Barranco y Chorrillos. El presente informe resume las actividades llevadas a cabo en dicho estudio, las cuales comprenden la generación de registros acelerométricos sintéticos para los escenarios sísmicos definidos para Lima Metropolitana. 1.2.- Objetivos El objetivo principal del estudio es definir los escenarios sísmicos máximos para la zona de Lima Metropolitana considerando las distintas fuentes sismogénicas que se presentan en esta región. Para cada una de estas fuentes se obtienen los registros acelerométricos sintéticos considerando el máximo evento creíble y la mayor réplica que este podría generar. Para desarrollar este análisis se tomado como base las normativas nacionales e internacionales y el estado del arte de las metodologías aplicadas a este tipo de estudios. 1.3.- Alcance El alcance general del presente estudio es la generación de registros acelerométricos sintéticos para los escenarios sísmicos definidos para Lima Metropolitana y cuyo procedimiento se detalla a continuación: Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 9  Revisión de la información tectónica disponible.  Análisis de la sismicidad histórica.  Análisis del movimiento sísmico del suelo (método determinístico).  Análisis de desagregación sísmica para los periodos de retorno de 475 y 2475 años, analizados para los periodos de PGA, 0.2 y 1.0 s.  Generación de registros acelerométricos sintéticos para los escenarios principales y máximas replicas esperadas. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 10 2.- MARCO NEOTECTÓNICO 2.1.- Emplazamiento Tectónico Regional El Perú está comprendido entre una de las regiones de más alta actividad sísmica que hay en la Tierra, formando parte del Cinturón de Fuego del Pacífico. El marco tectónico regional a mayor escala está gobernado por la interacción de las placas de Nazca y Sudamericana. El borde entre la placa de Nazca y la Placa Sudamericana en esta región está marcada por la fosa Perú – Chile, la cual se encuentra a 225 km al oeste de la costa peruana La continua subducción de la placa de Nazca a lo largo de la fosa Perú–Chile es la principal fuente de generación de grandes sismos (M>7.0) en esta región. La margen oeste de la Placa Sudamericana se caracteriza por su corta planicie costera, las elevadas montañas de su cordillera oriental y occidental y las numerosas fallas y pliegues que enmarcan el límite este de los Andes en el Perú. La teoría que postula esta relación es la Tectónica de Placas o Tectónica Global (Isacks et al. 1968). La idea básica de la teoría de la Tectónica de Placas es que la envoltura más superficial de la tierra sólida llamada Litósfera (desde la superficie hasta los primeros 100 km de profundidad) está dividida en varias placas rígidas que crecen a lo largo de estrechas cadenas meso-oceánicas casi lineales; dichas placas son transportadas en otra envoltura menos rígida, la cual es conocida como la Astenósfera, y son comprimidas o destruidas en los límites compresionales de interacción, donde la corteza terrestre es comprimida en cadenas montañosas o donde existen fosas marinas (Berrocal et al. 1974, 1975). El mecanismo básico que causa el movimiento de las placas no se conoce, pero se afirma que es debido a corrientes de convección o Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 11 movimientos del manto plástico y caliente de la Tierra y también a los efectos gravitacionales y de rotación (ver Figura 2.1). Figura 2.1.- Corriente de convección del Manto Los límites o bordes de las placas raramente coinciden con las márgenes continentales, pudiendo ser de tres tipos:  Según cordilleras axiales, donde las placas divergen una de otra y en donde se genera un nuevo suelo oceánico.  Según fallas de transformación a lo largo de las cuales las placas se deslizan una respecto a la otra.  Según zonas de subducción, en donde las placas convergen y una de ellas se sumerge bajo el borde delantero de la suprayacente. Siendo esta última (zonas de subducción) el límite de placas que gobierna la sismicidad de la zona de estudio. Se ha observado que la mayor parte de la actividad tectónica en el mundo se concentra a lo largo de los bordes de estas placas (ver Figura 2.2 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 12 y Figura 2.3). El frotamiento mutuo de estas placas produce los terremotos, por lo que la localización de éstos delimitará los bordes de las mismas. Figura 2.2.- Actividad sísmica en el mundo 2002-2011 (M>3) La margen continental occidental de Sudamérica, donde la placa oceánica de Nazca está subduciendo por debajo de la placa continental Sudamericana, es uno de los mayores bordes de placa en la Tierra. Figura 2.3.- Placas tectónicas en las que está dividida la superficie terrestre Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 13 La placa Sudamericana crece de la cadena meso-oceánica del Atlántico, avanzando hacia el noroeste con una velocidad de 2 cm a 3 cm por año y se encuentra con la placa de Nazca en su extremo occidental, constituido por la costa sudamericana del Pacífico (Figura 2.4). Por otro lado, la placa de Nazca crece de la cadena meso-oceánica del Pacífico Oriental y avanza hacia el este con una velocidad de aproximadamente 5 cm a 10 cm por año, subduciendo debajo de la placa Sudamericana con una velocidad de convergencia de 7 cm a 12 cm por año (Berrocal et al. 1975). Figura 2.4.- Zona de subducción y tipos de sismos (Kuroiwa, 2002) Como resultado del encuentro de la placa Sudamericana y la placa de Nazca y la subducción de esta última, han sido formadas la Cadena Andina y la Fosa Perú–Chile en diferentes etapas evolutivas. La subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana fue modelada por Cahill e Isacks (1992) y el Servicio Geológico Nacional de los Estados Unidos (USGS por sus siglas en inglés, 2011), donde se muestra que la placa de Nazca subduce debajo de la placa Sudamericana con un ángulo de 12° hasta la profundidad de 20 a 25 km, a partir de donde, la placa tiende a flexionarse suavemente hacia abajo con un ángulo de 20°. A una profundidad cercana a los 100 km, la placa que subduce cambia de inclinación y continúa de manera casi subhorizontal en dirección al este por casi 500 km hasta que abruptamente comienza un descenso a más de Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 14 600 km de profundidad, debajo de la frontera Perú–Brasil y noroeste de Argentina, lo cual es confirmado por la distribución espacial de los hipocentros, aun cuando existe cierta controversia debido a la ausencia de actividad sísmica entre los 300 km y 500 km de profundidad (Berrocal et al. 1975, Cahill e Isacks 1992; Stauder 1975; USGS, 2011). Específicamente en la zona de estudio, la subducción superficial tiene un ángulo aproximado de 13.9° en la zona de interfase hasta una profundidad promedio de 80 km, posteriormente la inclinación de la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana se va tornando subhorizontal alcanzando una distancia de 200 km a 350 km desde la fosa, para luego subducir hasta los 700 km de profundidad (ver Figura 2.5). Figura 5.2.- Subducción de la zona de estudio Algunos trabajos de sismotectónica en Sudamérica han señalado ciertas discontinuidades de carácter regional, que dividen el panorama tectónico de esta región en varias provincias tectónicas. Dichas provincias están separadas por discontinuidades laterales (Berrocal, 1974) o por "zonas de transición" sismotectónica (Deza y Carbonell, 1978), todas ellas normales a la zona de subducción o formando un ángulo grande con ésta. Estas provincias tectónicas tienen características específicas que influyen en la actividad sísmica que ocurre en cada una de ellas. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 15 2.1.1.- Zonificación Tectónica: En el Perú, la deformación cuaternaria de la corteza es generada por la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana, cuyos efectos se concentran en el proceso de orogénesis de los Andes. Los Andes Peruanos se ubican en la zona central de la Cordillera de los Andes, que se extiende desde el golfo de Guayaquil (4º S) hasta el golfo de Penas en Chile (46º30’ S). En los Andes Peruanos se pueden distinguir dos zonas en función a la geometría de la subducción, los cuales son conocidos como Sector Norte y Sector Central. Durante el Mesozoico temprano, el Sector Norte (4º S a 14º S), fue dominado por un tectonismo extensional y la subducción, subsecuentemente, la migración de la deformación hacia el este elevó los Andes Peruanos como resultado de un proceso de subducción plano y poco profundo. El resultado del engrosamiento de la corteza dio origen a la Cordillera Blanca, donde se presentan un número significativo de fallas normales activas, así como también a una importante actividad sísmica superficial que caracteriza a la Cordillera Oriental y a la zona Subandina, donde la deformación es dominada por fallas relacionadas a las estructuras de plegamientos. Un comportamiento atípico es la falta de actividad volcánica en este sector (Macharé et al. 2003). El proceso de colisión de la placa de Nazca y la placa continental Sudamericana es causante de todos los procesos orogénicos que se desarrollan en el continente, dentro de los cuales se puede mencionar los siguientes (Pomachagua, 2000): La Fosa Marina: La fosa marina indica de norte a sur y paralelo al litoral costero, el límite de contacto entre la placa oceánica y la placa continental. Este límite tiene la forma de una fosa de gran extensión, Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 16 la misma que alcanza profundidades de hasta 8 000 m. Esta fosa está formada por sedimentos que han sido depositados sobre rocas pre-existentes. La Cordillera Andina: La Cordillera Andina se ha formado como producto del proceso de compresión entre la placa de Nazca y la placa Sudamericana en diferentes procesos orogénicos. Esta cordillera se encuentra conformada en general por rocas ígneas plutónicas que afloraron a la superficie terrestre por procesos tectónicos. La Cordillera Andina se distribuye en el Perú de norte a sur, alcanzando un ancho de 50 km aproximadamente en las regiones norte y centro, y hasta de 300 km en la región sur. Así mismo, la Cordillera Andina se orienta en promedio en dirección NW-SE, aunque a la altura de la latitud 13° S ésta se orienta en dirección E-W, a lo largo de la deflexión de Abancay. Los Sistemas de Fallas: Los diferentes sistemas de fallas que se distribuyen en la zona continental se han formado como un efecto secundario de la colisión de la placa oceánica con la placa continental. Este proceso generó la presencia de plegamientos y fracturas en la corteza terrestre. Los sistemas de fallas mayormente se localizan en el altiplano y en la región Subandina de norte a sur, así como también en los pies de las cordilleras o nevados y entre los límites de la Cordillera Occidental y la zona costera. 2.1.2.- Sistemas de Fallas en la Región Central del Perú: Las fallas son producidas por la ruptura de una parte de la corteza, lo que ocasiona una discontinuidad en la estructura geológica. Existen tres tipos de fallas en función de su geometría, estos son: fallas normales, que indican alargamiento de la corteza, fallas inversas, que indican acortamiento de la corteza, y fallas de desplazamiento o transcurrentes, que indican desplazamiento paralelo al rumbo de la falla. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 17 El Plano P-03 Neotectónica Regional muestra las características neotectónicas de la región en estudio, donde se indica la ubicación del proyecto. Cabe mencionar que la delimitación de estas estructuras geológicas es de carácter regional, por lo que muchas de las fallas representadas en estos mapas corresponden a los alineamientos principales de los sistemas de fallas identificadas e inferidas en los estudios de neotectónica disponibles. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 18 3.- MARCO SISMOTECTÓNICO El marco sismotectónico del área de proyecto está dominado por la subducción de la placa oceánica de Nazca debajo de la placa Sudamericana. La zona de subducción se origina a cierta distancia de la costa en la fosa Perú–Chile y la placa de subducción Nazca se extiende hacia el este, debajo del borde occidental de la placa Sudamericana. La subducción debajo del borde continental ha venido produciéndose durante, por lo menos, 100 millones de años, y el acortamiento cortical y adición magmática del volcanismo de arco que se producen simultáneamente en el interior de la placa emergente han dado como resultado una corteza continental gruesa y la formación de la Cordillera de los Andes (Jordan et al. 1983). Para visualizar la actividad sísmica de la región en estudio y su correlación con la tectónica regional, se han elaborado el Plano P-03 Neotectónica Regional y el Plano P-04 Sismotectónica Regional, en ellos se muestran los rasgos neotectónicos indicados por Sébrier et al. (1982) para el Perú, así como los hipocentros del Catálogo Sísmico empleado para este estudio. 3.1.- Eventos de Subducción En el Cuadro 3.1 se muestra algunos de los sismos históricos más significativos que han ocurrido en la zona del segmento Central del Perú que se encuentran más próximos a la zona de estudio. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 19 Cuadro 3.1.- Sismos significativos Año M(1) Estilo Profundida d (km)(2) Longitud de Ruptura Mínima (km)(3) Referencias Sismos de Interfase en la Zona de Subducción Segmento Central 1586 8.1-8.5 Inverso (Thrust) 60 175 Dorbath et al. 1990; Silgado 1985 1664 7.5-7.8 Inverso (Thrust) 15 75 Dorbath et al. 1990; Silgado 1985 1678 7.7-8.0 Inverso (Thrust) 40 100-150 Dorbath et al. 1990; Silgado 1985 1687 8.4-9.0 Inverso (Thrust) 30 300 Beck y Nishenko 1990; Dorbath et al. 1990; NGDC; Silgado 1985 1746 8.6-8.8 Inverso (Thrust) 30 350 Beck y Nishenko 1990; Dorbath et al. 1990; Silgado 1986 1940 8.1-8.2 Inverso (Thrust) 60 180 Dorbath et al. 1990; Kanamori 1977 1942 8.2 Inverso (Thrust) 60 200 Dorbath et al. 1990; Kanamori 1977 1966 8.1 Inverso (Thrust) 38 100 Dorbath et al. 1990; Kanamori 1977 1974 8.1 Inverso (Thrust) 9-22 140 Dorbath et al 1990; Kanamori 1977; Langer y Spence 1995 1996 7.7-7.9 Inverso (Thrust) 33 <200 Chatelein et al. 1997 Sismos de Intraplaca en la Zona de Subducción 1970 7.8-8.0 Normal 43-64 130 Abe 1972; Kanamori 1977; Lomnitz 1971; Silgado 1985 1994 8.2 Inverso (Reverse) 631 90 Jimenez 2014 (1)Los estimados de magnitud derivan de diversas escalas de magnitud que incluyen la magnitud de onda superficial (Ms) y la magnitud de momento (Mw). En algunos casos, la Mw fue estimada a partir de la liberación del momento sísmico al comparar las alturas del recorrido del tsunami (Beck y Nishenko, 1990). (2)Profundidades focales estimadas a partir de la base de datos de sismicidad histórica del Centro Geodésicos. En lugar de utilizar datos de solución de planos de falla, se empleó profundidades focales para inferir los mecanismos de fuentes de sismos históricos que se produjeron previamente a los inicios del Siglo XX cuando se recopiló datos instrumentales de sismicidad en primer lugar. (3)Longitud de ruptura mínima basada en la intensidad de las vibraciones documentadas para sismos históricos (Dorbath et al. 1990). Los estimados de la longitud de ruptura para los eventos de interfase e intraplaca se basaron en el momento sísmico. 3.1.1.- Sismicidad de Interfase – Segmento Central: Seis grandes sismos (Mw 7.7 a 8.2) ocurrieron en el segmento central en el periodo entre 1940 y 1966. Estos sismos, que ocurrieron a lapsos de 14 años en promedio, fueron precedidos por cerca de 200 años de inactividad sísmica. Una serie previa de 14 sismos (Mw 7.5 a 9.0+) ocurrió entre 1550 y 1750 con intervalo de recurrencia promedio de aproximadamente 14 años. Las series más tempranas de sismos Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 20 incluyeron grandes sismos en 1687 (Mw 8.4 a 9.0) y 1746 (Mw 8.6 a 8.8), que son los más grandes eventos documentados de haber ocurrido en el segmento central (Beck y Nishenko 1990; Dorbath et al. 1990). Este intervalo irregular de recurrencia sugiere que la recurrencia de grandes y amplios sismos de interfase en el segmento central puede agruparse en el tiempo (Villegas et al. 2016). Por ejemplo, el intervalo entre grandes sismos históricos es de alrededor de 60 años (1687 a 1796), pero 260 años han pasado desde el evento de 1746, el evento más grande registrado. El evento más reciente que ha ocurrido en este segmento fue el del 15 de agosto de 2007 con Mw 7.9. Figura 3.1.- Configuración sismotectónica de la zona de subducción sudamericana, segmento central y sur (Villegas et al. 2016) Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 21 3.1.2.- Sismicidad Intraplaca: El evento intraplaca de 1970 listado en el Cuadro 3.1 es uno de los sismos intraplaca poco profundos de mayor magnitud que jamás se hayan registrado y se considera que este evento representa la máxima magnitud para eventos intraplaca poco profundos. La magnitud reportada del evento de 1970 en la literatura es de 7.8 Mw a 8.0 Mw con una profundidad focal de casi 70 km. Pese a que este evento ocurrió en el segmento central, se ha considerado conservadoramente elevar el parámetro sismológico de magnitud máxima (Mmax) para los eventos del segmento sur puesto que en esta zona no se tiene información instrumental o histórica de grandes eventos. 3.2.- Historia Sísmica de la Región en Estudio Para la región en la cual se encuentra el proyecto se presenta la recopilación de Silgado (1969, 1973, 1978 y 1992) sobre los principales eventos sísmicos ocurridos en el Perú desde el año 1513. Este trabajo constituye una fuente de información básica para el conocimiento de las intensidades sísmicas de los sismos históricos. Alva et al. (1984), basándose en esta fuente, ha elaborado el Plano P-06 Distribución de Máximas Intensidades Observadas, ver Figura 3.2. De acuerdo con la historia sísmica de la región de estudio, Figura 3.2, se concluye que en los últimos 400 años han ocurrido sismos con intensidades de hasta X (MMI) dentro de los primeros 100 km alrededor de la zona del proyecto. En el Anexo 1 Sismicidad Histórica de la Región se presenta una descripción resumida de los sismos que han ocurrido en el área de influencia del Proyecto. Este anexo está basado fundamentalmente en el trabajo de Silgado y en el Proyecto SISRA (Sismicidad de la Región Andina), patrocinado Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 22 por el Centro Regional de Sismología para América del Sur (CERESIS), el cual ha sido posteriormente actualizado por el Instituto Geofísico del Perú. Así mismo, se incluye la descripción de los sismos recientes ocurridos en la región en estudio y que se consideran significativos para los fines de este estudio. Figura 3.2.- Máximas Intensidades Sísmicas Observadas en la zona del proyecto (Adaptado de Alva et al, 1984). En el Anexo 2 Mapas de Isosistas se presentan los Mapas de Isosistas compilados por Alva Hurtado (2004) y de publicaciones del Instituto Geofísico del Perú, los cuales corresponden a los siguientes sismos ocurridos en la región centro y sur del Perú y que han influenciado en el área en estudio: 09 de julio de 1586, 20 de octubre de 1687, el 29 de octubre de 1746, 01 de noviembre de 1947, el 17 de octubre de 1966, el 31 de mayo de 1970, el 15 de octubre del 2007 y otros. 3.3.- Sismicidad Instrumental en el Área de Influencia La calidad de la información sísmica instrumental en el Perú mejora ostensiblemente a partir del año 1963 con la instalación de la red Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 23 sismográfica mundial. En consecuencia, la información consignada en los catálogos sísmicos se agrupa en los siguientes tres períodos de obtención de datos sismológicos:  Antes de 1900: datos históricos descriptivos de sismos destructores,  1900 a 1963: datos instrumentales aproximados, y  1963 a la actualidad: datos aproximados precisos. La información sismológica ha sido obtenida del Catálogo Sísmico revisado y actualizado por el Instituto Geofísico del Perú (IGP), el cual es una versión revisada del Catálogo Sísmico del Proyecto SISRA – 1982 (Sismicidad de la Región Andina) para el periodo 1471–1982, y elaborado por el propio IGP para el periodo 1982–2001. Esta información ha sido complementada hasta el año 2020 utilizando la información del Catálogo Sísmico del National Earthquake Information Center (NEIC); del International Seismological Center (ISC); el catálogo sísmico del United States Geological Survey (USGS); el catálogo del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA); y el catálogo del Global Centroid Moment Tensor (Global CMT) para lo cual se ha uniformizado las magnitudes utilizadas a Magnitud Momento (Mw). Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 24 4.- ECUACIONES DE PREDICCIÓN DEL MOVIMIENTO (GMPE) Las ecuaciones de predicción del movimiento (GMPE por sus siglas en inglés) son expresiones matemáticas que estiman la propagación de las ondas sísmicas desde una fuente al área del proyecto. Varios factores se combinan para controlar la amplitud o intensidad, incluyendo refracción, reflexión, difracción, propagación geométrica y absorción. Las GMPE’s estiman el movimiento del suelo como una función de la magnitud, distancia, y condiciones del lugar (p. ej. suelo, roca, o Vs30). Las relaciones son derivadas por ajuste de ecuaciones para datos obtenidos de la instrumentación de movimientos del suelo para una región específica. Algunas relaciones, tales como el modelo del BC Hydro (2016), incluyen rupturas simuladas para aproximar el movimiento del suelo cuando no se disponen de datos. 4.1.- Ecuaciones de Movimiento para Sismos de Subducción Para este análisis, los movimientos de interfase e intraplaca se modelaron utilizando las relaciones desarrolladas por Youngs et al. (1997); Zhao et al. (2006); y BC Hydro (2016). Estas GMPE’s se seleccionaron en base a su aplicabilidad en el área del proyecto, dado que dichas leyes son válidas para rangos de periodos espectrales diferidos. 4.1.1.- Modelo de Predicción de Movimiento de Youngs et al. (1997): Youngs et al. (1997) desarrollaron modelos de predicción del movimiento para zonas de subducción de sismos de interfase e intraplaca, usando datos de sismos registrados en Alaska, Chile, Cascadia, Japón, México, Perú (14 registros) y las islas Salomón, para distancias entre 10 y 500 km, teniendo en cuenta las características del Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 25 sitio. Además, comentan que la aplicación de esta GMPE es apropiada para sismos de magnitud 5.0 a más. Además, definieron las características del sitio en tres grupos: roca, suelo duro poco profundo y suelo profundo, consideraron eventos en roca a todos aquellos con velocidad de ondas de corte cercanos a los 750 m/s, eventos en suelo profundo aquellos con distancias a la roca mayores a 20 m y con velocidades de corte entre 180 y 360 m/s, y eventos en suelo poco profundo aquellos donde la profundidad del suelo es menor a 20 m (Cuadro 4.1). Se utilizó la magnitud Momento Mw (Hanks y Kanamori, 1979) para la medida del evento. La localización epicentral, profundidad, magnitud y mecanismo focal fueron obtenidos de publicaciones especiales o del Harvard Centroid Moment Tensor Solutions. Las relaciones propuestas por Youngs et al. (1997) corresponden a un amortiguamiento de 5 %. En este estudio se ha utilizado las relaciones de atenuación para ordenadas espectrales propuesta por Youngs et al. (1997) para roca. Cuadro 4.1.- Esquema de clasificación Geomatrix 3rd Letter Tipo del Suelo Nombre del Suelo Velocidad de onda de corte, 𝛎𝐒 (m/s) Comparativa Clasificación ASCE / AASHTO A Roca νS > 750 B B Suelo rígido superficial 360 < νS ≤ 750 C C Suelo profundo 180 < νS ≤ 360 D D Suelo firme νS ≤ 180 E La relación para ordenadas espectrales propuesta por Youngs en roca es: 𝐿𝑛(𝑆𝑎) = 0.2418 + 1.414𝑀 + 𝐶1 + 𝐶2(10 − 𝑀) 3 + 𝐶3𝐿𝑛(𝑟𝑟𝑢𝑝 + 1.7818 × 𝑒 0.554𝑀) + 0.00607𝐻 + 𝑍𝑇 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 26 Con desviación estándar de 𝐿𝑛(𝑆𝑎) = 𝐶4 + 𝐶5 × 𝑀 Donde:  𝑆𝑎 Aceleración espectral expresada en g.  𝑀 Magnitud de momento sísmico Mw.  𝑟𝑟𝑢𝑝 Distancia más cercana al área de ruptura en km.  𝐻 Profundidad focal en km.  𝑍𝑇 0 para sismos de interfase, 1 para sismos de intraplaca. El ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. presenta los coeficientes de la ley de atenuación de aceleración espectral en roca propuesta por Youngs et al. (1997). Cuadro 4.2.- Coeficientes de atenuación de aceleraciones espectrales en roca propuesta por Youngs et al. (1997) Periodo (s) C1 C2 C3 C4 C5 0.000 0.000 0.0000 -2.552 1.45 -0.1 0.075 1.275 0.0000 -2.707 1.45 -0.1 0.100 1.188 -0.0011 -2.655 1.45 -0.1 0.200 0.722 -0.0027 -2.528 1.45 -0.1 0.300 0.246 -0.0036 -2.454 1.45 -0.1 0.400 -0.115 -0.0043 -2.401 1.45 -0.1 0.500 -0.400 -0.0048 -2.360 1.45 -0.1 0.750 -1.149 -0.0057 -2.286 1.45 -0.1 1.000 -1.736 -0.0064 -2.234 1.45 -0.1 1.500 -2.634 -0.0073 -2.160 1.50 -0.1 2.000 -3.328 -0.0080 -2.107 1.55 -0.1 3.000 -4.511 -0.0089 -2.033 1.65 -0.1 4.1.2.- Modelo de Predicción de Movimiento de Zhao et al. (2006): Zhao et al. (2006) propusieron una ley de atenuación para zonas de subducción de sismos de interfase e intraplaca, usando datos de sismos registrados básicamente en Japón (basado en data sísmica adquirida hasta el 2003), Irán y la zona oeste de Estados Unidos con un Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 27 total de 4726 sismos para mecanismos de subducción de corteza superficial, interfase e intraplaca. Zhao et al. (2006) usaron cuatro clasificaciones de sitio, SC I, II, III y IV, correspondientes aproximadamente a cuatro clases, roca, suelo duro, suelo medio, y suelo suelto, definido por Molas & Yamazaki (1995), ver Cuadro 4.3. Se consideró eventos en roca a todos aquellos con velocidades de corte cercanos a los 600 m/s, eventos en suelos duro con velocidades de corte entre los 300 y 600 m/s, eventos en suelos medio con velocidades entre 200 y 300 m/s y eventos en suelos suelto con velocidades menores a 200 m/s. Cuadro 4.3.- Esquema de clasificación de Molas & Yamazaki (1995) Tipo del Suelo Nombre del Suelo V30 calculado del periodo de sitio (m/s) Comparativa Clasificación ASCE / AASHTO Hard Rock Roca dura V30 > 1100 A + B SC I Roca V30 > 600 B + C SC II Suelo duro 300 < V30 ≤ 600 C + D SC III Suelo medio 200 < V30 ≤ 300 D SC IV Suelo suelto V30 ≤ 200 E + F La relación para ordenadas espectrales propuesta por Zhao et al. (2006) en roca es: 𝑙𝑜𝑔𝑒(𝑦𝑖,𝑗) = 𝑎𝑀𝑤𝑖 + 𝑏𝑥𝑖,𝑗 − 𝑙𝑜𝑔𝑒(𝑟𝑖,𝑗) + 𝑒(ℎ − ℎ𝑐)𝛿ℎ + 𝐹𝑅 + 𝑆𝐼 − 𝑆𝑆 + 𝑆𝑆𝐿 𝑙𝑜𝑔𝑒(𝑥𝑖,𝑗) + 𝐶𝑘 + 𝜉𝑖,𝑗 + 𝜂𝑖 𝑟𝑖,𝑗 = 𝑥𝑖,𝑗 + 𝑐 𝑒𝑥𝑝 (𝑑𝑀𝑊𝑖)ri, Donde:  𝑦 Es el valor del PGA (en gals) considerando el 5 % de amortiguamiento de aceleración en espectro de respuesta para un periodo espectral T.  𝑀𝑤 Magnitud momento.  𝑥 Es la distancia a la fuente (km).  ℎ profundidad focal (km). Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 28 Además, el parámetro de falla-reversa FR aplica únicamente para eventos continentales o de corteza superficial con mecanismo de falla reversa y es 0 (cero) para cualquier otro tipo de evento diferente. El parámetro tectónico por el tipo de fuente SI aplica para eventos de interfase y adquiere el valor de 0 (cero) para cualquier otro evento, y SS aplica a eventos de intraplaca únicamente y es cero para cualquier otro tipo de evento. SSL es un factor independiente de la magnitud de los sismos el cual conduce a una modificación referente a los eventos de intraplaca. Ck es el término que involucra a la clase del sitio (tipo de suelo). En este caso, el modelo de Zhao et al. (2006) fue empleada considerando un suelo tipo B (roca, donde Ck=C1). El subscrito i denota el número del evento y j denota el número de registro del evento i. El coeficiente hC es la constante de profundidad, donde h es más grande que hC, el término e(h-hC) tiene un efecto que depende de δh que toma el valor de cero para hhC. Cuando h es más grande que 125 km, h=125 km es seleccionado. Finalmente, el factor 𝜂i es una variable aleatoria que refiere al error del intra-evento. Adicional a ello, los coeficientes asignados para los diversos periodos estructurales que conforman los espectros de peligro uniforme (21 periodos) son presentados en el Cuadro 4.4. 4.1.1.- Modelo de Predicción de Movimiento de BC Hydro (2016): En el 2007, BC Hydro, el principal dueño de presas en Columbia Británica, Canadá, comenzó la mayor actualización de evaluación de peligro sísmico en las zonas de presas. Un tema clave fue los movimientos de sismos de zonas largas de subducción en Cascadia. Las nuevas ecuaciones de predicción de movimientos (GMPE’s) desarrolladas como parte del estudio de Abrahamson et al. (2016) está descrito a detalle en BC Hydro (2012). Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 29 Cuadro 4.4.- Coeficientes del modelo de aceleración espectral a nivel de roca (Suelo tipo B) propuesto por Zhao et al. (2006) Periodo A B C D E FR SI SS SSL C1 PGA 1.101 -0.00564 0.0055 1.080 0.01412 0.251 0.000 2.607 -0.528 1.111 0.05 1.076 -0.00671 0.0075 1.060 0.01463 0.251 0.000 2.764 -0.551 1.684 0.10 1.118 -0.00787 0.0090 1.083 0.01423 0.240 0.000 2.156 -0.420 2.061 0.15 1.134 -0.00722 0.0100 1.053 0.01509 0.251 0.000 2.161 -0.431 1.916 0.20 1.147 -0.00659 0.0120 1.014 0.01462 0.260 0.000 1.901 -0.372 1.669 0.25 1.149 -0.00564 0.0140 0.966 0.01459 0.269 0.000 1.814 -0.360 1.468 0.30 1.163 -0.00590 0.0150 0.934 0.01458 0.259 0.000 2.181 -0.450 1.172 0.40 1.200 -0.00422 0.0100 0.959 0.01257 0.248 -0.041 2.432 -0.506 0.655 0.50 1.250 -0.00338 0.0060 1.008 0.01114 0.247 -0.053 2.629 -0.554 0.071 0.60 1.293 -0.00282 0.0030 1.088 0.01019 0.233 -0.103 2.702 -0.575 -0.429 0.70 1.336 -0.00258 0.0025 1.084 0.00979 0.220 -0.146 2.654 -0.572 -0.866 0.80 1.386 -0.00242 0.0022 1.088 0.00944 0.232 -0.164 2.480 -0.540 -1.325 0.90 1.433 -0.00232 0.0020 1.109 0.00972 0.220 -0.206 2.332 -0.522 -1.732 1.00 1.479 -0.00220 0.0020 1.115 0.01005 0.211 -0.239 2.233 -0.509 -2.152 1.25 1.551 -0.00207 0.0020 1.083 0.01003 0.251 -0.256 2.029 -0.469 -2.923 1.50 1.621 -0.00224 0.0020 1.091 0.00928 0.248 -0.306 1.589 -0.379 -3.548 2.00 1.694 -0.00201 0.0025 1.055 0.00833 0.263 -0.321 0.966 -0.248 -4.410 2.50 1.748 -0.00187 0.0028 1.052 0.00776 0.262 -0.337 0.789 -0.221 -5.049 3.00 1.759 -0.00147 0.0032 1.025 0.00644 0.307 -0.331 1.037 -0.263 -5.431 4.00 1.826 -0.00195 0.0040 1.044 0.00590 0.353 -0.390 0.561 -0.169 -6.181 5.00 1.825 -0.00237 0.0050 1.065 0.00510 0.248 -0.498 0.225 -0.120 -6.347 Para el estudio de BC Hydro (2012), los datos de movimiento inicial fueron tomados de Atkinson y Boore (2003, 2008), que incluye una compilación de datos de Crouse et al. (1988), Crouse (1991) y Youngs et al. (1997). Adicionalmente, los datos de movimientos de subducción fueron obtenidos de eventos en Japón (Zhao, 2008), Taiwán (Cheng, 2008), Sudamérica y América Central (Pacific Engineering, 2008) y México (Macías-Carrasco, 2008). Los datos totales consisten en 9946 registros de pares de movimientos (dos componentes horizontales) de 292 sismos de zona de subducción. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 30 Un total de 3557 pares de registros son de 163 eventos de interface y 6389 pares de registros son de 129 eventos en intraplaca. Para una distancia menor a 100 km, el modelo de BC Hydro predice movimientos medianos que caen dentro del rango de las actuales GMPE’s. A largas distancias, el modelo de BC Hydro predice bajos movimientos basados en atenuaciones fuertes. Para largas distancias y magnitudes, el modelo BC Hydro tiende a limitar el rango del modelo de predicción GMPE para eventos intraplaca. Una estimación del Vs30 fue desarrollado para cada estación en el conjunto de datos. En algunos casos, los valores medidos Vs30 estaban disponibles, pero, para la mayoría de las estaciones, se utilizaron las correlaciones entre las clasificaciones de sitio y los valores medios Vs30 para estimar Vs30. De las evaluaciones realizadas, la forma funcional fue usada para el análisis de regresión: 𝑙𝑛(𝑆𝑎𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒) = 𝜃1 + 𝜃4𝛥𝐶1 + (𝜃2 + 𝜃3(𝑀 – 7.8)) 𝑙𝑛(𝑅𝑟𝑢𝑝 + 𝐶4𝑒𝑥𝑝(𝜃9(𝑀 – 6))) + 𝜃6𝑅𝑟𝑢𝑝 + 𝑓𝑚𝑎𝑔(𝑀) + 𝑓𝐹𝐴𝐵𝐴(𝑅𝑟𝑢𝑝) + 𝑓𝑠𝑖𝑡𝑒(𝑃𝐺𝐴1100, 𝑉𝑆30) 𝑙𝑛(𝑆𝑎𝑆𝑙𝑎𝑏) = 𝜃1 + 𝜃4𝛥𝐶1 + (𝜃2 + 𝜃14𝐹𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡 + 𝜃3(𝑀 – 7.8))𝑙𝑛 (𝑅ℎ𝑦𝑝𝑜 + 𝐶4𝑒𝑥𝑝(𝜃9(𝑀 – 6))) + 𝜃6𝑅ℎ𝑦𝑝𝑜 + 𝜃10𝐹𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡 + 𝑓𝑚𝑎𝑔(𝑀) + 𝑓𝑑𝑒𝑝𝑡ℎ(𝑍ℎ) + 𝑓𝐹𝐴𝐵𝐴(𝑅ℎ𝑦𝑝𝑜) + 𝑓𝑠𝑖𝑡𝑒(𝑃𝐺𝐴1100, 𝑉𝑆30) Donde:  𝑆𝑎 aceleración espectral en unidades de g  𝑀 Magnitud de momento  𝑍ℎ Profundidad hipocentral (km)  𝐹𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡 0 para eventos de interface, 1 para eventos de intraplaca  𝐹𝐹𝐴𝐵𝐴 0 para antearco o sitios desconocidos, 1 para tras-arco Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 31 El factor de magnitud está dado por: 𝑓 𝑚𝑎𝑔 (𝑀) = 𝜃4(𝑀 − (𝐶1 + 𝛥𝐶1)) + 𝜃13(10 − 𝑀) 2 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑀 ≤ 𝐶1 + 𝛥𝐶1 𝑓 𝑚𝑎𝑔 (𝑀) = 𝜃5(𝑀 − (𝐶1 + 𝛥𝐶1)) + 𝜃13(10 − 𝑀) 2 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑀 > 𝐶1 + 𝛥𝐶1 Donde 𝐶1 = 7.8 El factor de profundidad está dado por: 𝑓 𝑑𝑒𝑝𝑡ℎ (𝑍ℎ) = 𝜃11(min(𝑍ℎ,120) − 60)𝐹𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡 El factor de ajuste por fuente de ante-arco/tras-arco está dado por: 𝑓 𝐹𝐴𝐵𝐴 (𝑅) = 𝜃7 + 𝜃8𝐿𝑛 ( max(𝑅ℎ𝑦𝑝𝑜,85) 40 ) 𝐹𝐹𝐴𝐵𝐴 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐹𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡 = 1 𝑓𝐹𝐴𝐵𝐴(𝑅) = 𝜃15 + 𝜃16𝐿𝑛 ( max (𝑅ℎ𝑦𝑝𝑜,100) 40 ) 𝐹𝐹𝐴𝐵𝐴 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐹𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡 = 0 El factor de respuesta de sitio está dado por: 𝑓 𝑠𝑖𝑡𝑒 (𝑃𝐺𝐴1100 , 𝑉𝑆30) = 𝜃12𝐿𝑛 ( V𝑠 ∗ 𝑉𝑙𝑖𝑛 ) − 𝑏𝐿𝑛(𝑃𝐺𝐴1100 + 𝐶) − 𝑏𝐿𝑛 (𝑃𝐺𝐴1100 + 𝐶 ( V𝑠 ∗ 𝑉𝑙𝑖𝑛 ) 𝑛 ) 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑉𝑠30 < 𝑉𝑙𝑖𝑛 𝑓 𝑠𝑖𝑡𝑒 (𝑃𝐺𝐴1100, 𝑉𝑆30) = 𝜃12𝐿𝑛 ( V𝑠 ∗ 𝑉𝑙𝑖𝑛 ) + 𝑏𝑛𝐿𝑛 ( V𝑠 ∗ 𝑉𝑙𝑖𝑛 ) 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑉𝑠30 ≥ 𝑉𝑙𝑖𝑛 Donde: 𝑃𝐺𝐴1000 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑃𝐺𝐴 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑉𝑠30 ≥ 1000 𝑚/𝑠 𝑉𝑠 ∗ = 1000 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑉𝑠30 > 1000 𝑚/𝑠 𝑉𝑠 ∗ = 𝑉𝑠30 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑉𝑠30 ≤ 1000 𝑚/𝑠 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 32 Cuadro 4.5.- Coeficientes de regresión para la subducción mediana (unidades en g) del modelo GMPE. BC Hydro (2016) Periodo Vlin b θ1 θ2 θ6 θ7 θ8 θ10 θ11 0.000 865.1 -1.186 4.2203 -1.350 -0.0012 1.0988 -1.42 3.12 0.0130 0.020 865.1 -1.186 4.2203 -1.350 -0.0012 1.0988 -1.42 3.12 0.0130 0.050 1053.5 -1.346 4.5371 -1.400 -0.0012 1.2536 -1.65 3.37 0.0130 0.075 1085.7 -1.471 5.0733 -1.450 -0.0012 1.4175 -1.80 3.37 0.0130 0.100 1032.5 -1.624 5.2892 -1.450 -0.0012 1.3997 -1.80 3.33 0.0130 0.150 877.6 -1.931 5.4563 -1.450 -0.0014 1.3582 -1.69 3.25 0.0130 0.200 748.2 -2.188 5.2684 -1.400 -0.0018 1.1648 -1.49 3.03 0.0129 0.250 654.3 -2.381 5.0594 -1.350 -0.0023 0.9940 -1.30 2.80 0.0129 0.300 587.1 -2.518 4.7945 -1.280 -0.0027 0.8821 -1.18 2.59 0.0128 0.400 503.0 -2.657 4.4644 -1.180 -0.0035 0.7046 -0.98 2.20 0.0127 0.500 456.6 -2.669 4.0181 -1.080 -0.0044 0.5799 -0.82 1.92 0.0125 0.600 430.3 -2.599 3.6055 -0.990 -0.0050 0.5021 -0.70 1.70 0.0124 0.750 410.5 -2.401 3.2174 -0.910 -0.0058 0.3687 -0.54 1.42 0.0120 1.000 400.0 -1.955 2.7981 -0.850 -0.0062 0.1746 -0.34 1.10 0.0114 1.500 400.0 -1.025 2.0123 -0.770 -0.0064 -0.0820 -0.05 0.70 0.0100 2.000 400.0 -0.299 1.4128 -0.710 -0.0064 -0.2821 0.12 0.70 0.0085 2.500 400.0 0.000 0.9976 -0.670 -0.0064 -0.4108 0.25 0.70 0.0069 3.000 400.0 0.000 0.6443 -0.640 -0.0064 -0.4466 0.30 0.70 0.0054 4.000 400.0 0.000 0.0657 -0.580 -0.0064 -0.4344 0.30 0.70 0.0027 5.000 400.0 0.000 -0.4624 -0.540 -0.0064 -0.4368 0.30 0.70 0.0005 6.000 400.0 0.000 -0.9809 -0.500 -0.0064 -0.4586 0.30 0.70 -0.0013 7.500 400.0 0.000 -1.6017 -0.460 -0.0064 -0.4433 0.30 0.70 -0.0033 10.000 400.0 0.000 -2.2937 -0.400 -0.0064 -0.4828 0.30 0.70 -0.0060 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 33 5.- EVALUACIÓN DE ESCENARIOS SÍSMICOS En el presente estudio se realiza la generación de escenarios sísmicos mediante el análisis de peligro sísmico determinístico, calculado para un suelo tipo B o Roca. 5.1.- Antecedentes de Escenarios Sísmicos Existentes En general, los escenarios sísmicos planteados por diversas investigaciones realizadas para definir escenarios sísmicos y la existencia de zonas de acumulación de energía sísmica frente a la región central de Perú, estiman que el escenario sísmico probable tendría una magnitud similar al terremoto de 1746, Dorbath et al. (1990). Siendo así, este sismo tendría una magnitud de 8.8 Mw y podría generar aceleraciones y/o sacudimientos del suelo con aceleraciones del orden de 500 - 900 cm/s2 (Pulido et al., 2015). Evaluando las áreas de ruptura de sismos ocurridos en el pasado y sus consecuentes lagunas sísmicas, las cuales se definen como áreas donde en el pasado han ocurrido eventos de gran magnitud, se espera la ocurrencia de otro evento de similares características. De acuerdo a Tavera (2014), se ha identificado la presencia de una laguna sísmica en la región central del Perú que vendría acumulando energía sísmica desde el año 1746 (hace 270 años). Los sismos que ocurrieron en los años 1940, 1966, 1970 y 1974, con magnitudes menores o iguales a 8.0 Mw, no habrían liberado el total de la energía sísmica acumulada en dicha región, INDECI – DIPRE (2017). Por otra parte, Condori y Tavera (2012), hicieron uso del catálogo sísmico del Perú para el periodo 1960 – 2012 e identificaron, en el borde occidental de Perú, la presencia de 5 áreas que se interpretan como asperezas, cuyas dimensiones permitieron estimar la magnitud de los sismos que podrían generar cada una. Las asperezas identificadas frente a la costa Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 34 de la región central de Perú (A3 y A4), estarían asociadas al terremoto de 1746. De acuerdo a las dimensiones de ambas asperezas, la liberación de energía acumulada en esta zona podría generar un sismo de magnitud 8.8Mw. Según esta metodología se tendría una probabilidad mayor a 70% de producir sismos importantes en los próximos 75 años (Figura 5.1). Figura 5.1. Mapa de periodos de retorno para las asperezas identificadas en la región occidental de Perú (Condori y Tavera 2012). Villegas-Lanza et al. (2016), realizaron una investigación basada en observaciones geodésicas desde el año 2008 al 2014 en todo el país, logrando caracterizar en detalle la deformación de la corteza terrestre asociada a la acumulación de energía sísmica en la zona de contacto de placas tectónicas, lo que les permitió identificar las asperezas o zonas de mayor acoplamiento sísmico y que representan un peligro latente para la Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 35 ocurrencia de terremotos de gran magnitud. De acuerdo a este estudio, la zona acoplada con mayor dimensión se ubica frente a la costa de la región central de Perú, abarcando una longitud de 470 km, la cual, de liberar toda la energía sísmica acumulada hasta la fecha, podría generar un sismo de magnitud entre 8.6 - 8.8Mw, ver Figura 5.2. Figura 5.2.- a) Mapa de deformación de la corteza terrestre medido con GPS para el Perú, y b) Mapa de acoplamiento sísmico para la zona de subducción del Perú modelada a partir de datos GPS (Villegas-Lanza et al., 2016). Finalmente, puede definirse que el escenario sísmico probable para la zona de subducción corresponde a un escenario de magnitud 8.8 Mw, con aceleraciones del orden de 500 - 900 cm/s2. En el acápite 5.2 se establece un análisis de desagregación sísmica con el fin de establecer los rangos de influencia de los eventos de interfase e intraplaca en función del nivel de aceleración esperada y la distancia epicentral que presenta. 5.2.- Análisis de Desagregación Sísmica A partir de un análisis de peligro sísmico probabilístico (PSHA), se establece las contribuciones de los diferentes escenarios que generan la Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 36 amenaza sísmica en la zona de estudio. Las fuentes empleadas para el análisis probabilístico fueron las de Aguilar et al. (2017), las cuales disponen de 31 fuentes sismogénicas, clasificadas en dos tipos: fuentes de subducción (interfase e intraplaca) y fuentes de corteza. Una de las principales ventajas del PSHA es el hecho de incluir una contribución de cada fuente dentro de un área de influencia para el cálculo de las intensidades de movimiento en la zona de estudio, no obstante, no permite conocer el escenario más probable que cause una aceleración mayor que cierto valor (SA>X), para ello se realiza un análisis conocido como la desagregación del peligro sísmico probabilístico (Bazzurro y Cornell, 1999, McGuire, 1995). Las curvas de peligro sísmico incluyen el efecto combinado de las magnitudes y distancias de cada fuente sísmica en la probabilidad de excedencia de un determinado movimiento sísmico. En este estudio, los resultados del análisis de desagregación se presentan en función de pares bidimensionales de magnitud y distancia. Los pares definen el rango en el que la contribución a la amenaza es calculada. Por ejemplo, un par unidimensional de 6.0 a 6.5 es la contribución al peligro de sismos con magnitudes entre 6.0 y 6.5. Bidimensionalmente, este par representa la contribución al peligro de sismos con una magnitud entre 6.0 y 6.5 ubicados a cierto rango de distancias del sitio de análisis. Para este estudio, los pares bidimensionales (M-R) para los sitios están dados para el valor promedio y la moda (más frecuente) del resultado de desagregación. Al desarrollar la desagregación de esta manera, el valor promedio o la moda pueden utilizarse para desarrollar posteriores análisis sísmicos como selección y modificación de registros de aceleraciones sísmicas, análisis de licuación y desplazamientos permanentes. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 37 5.2.1.- Resultados del Análisis de Desagregación: El peligro en el lugar fue desagregado para evaluar las combinaciones de magnitud y distancia que más contribuyen al peligro en un periodo de retorno y de oscilación en particular. Se llevó a cabo una desagregación en el PGA (0.00) y en los periodos de 0.20 y 1.00 s para los periodos de retorno de 475 y 2500 años dados para roca (Suelo Tipo B). Los análisis efectuados indican que, tanto para periodos cortos 𝑆𝑎0.0 𝑠 y 𝑆𝑎0.2 𝑠 como para periodos largos 𝑆𝑎1.0 𝑠 , los mayores contribuyentes al peligro sísmico son sismos que ocurren en las fuentes de intraplaca con magnitudes moderadas a elevadas (Mw>7.0) a distancias epicentrales que fluctúan alrededor de 21 km a 53 km de la zona de estudio. Así mismo, los eventos de subducción interfase tienen un impacto menor para periodos cortos, el cual va incrementándose a periodos largos con magnitudes moderadas a elevadas (Mw>8.4) a distancias epicentrales que fluctúan alrededor de 63 km a 95 km de la zona de estudio, Tal como se muestra en la Figura 5.3. En el Anexo 4 Análisis de Desagregación Sísmica, se resume los valores modales de magnitud – distancia epicentral de mayor contribución. Dichos valores modales pueden utilizarse para desarrollar posteriores análisis sísmicos como selección y modificación de registros de aceleraciones sísmicas. 5.3.- Árbol Lógico de Decisión 5.3.1.- Eventos de Interfase: El modelo BC Hydro se basa en una gran base de datos que incluye todos los datos utilizados para desarrollar las relaciones de Zhao et al. (2006), Atkinson y Macías (2009), y Youngs et al. (1997). El modelo BC Hydro también usa simulaciones numéricas para limitar la extrapolación de magnitudes Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 38 hasta eventos con una magnitud de M 9.0. En el Cuadro 5.1, se muestra los valores recomendados para controlar las extrapolaciones a grandes magnitudes para los eventos de interfase. Figura 5.3.- Análisis de desagregación sísmica para 475 y 2475 años de periodo de retorno. Cuadro 5.1.- Valores de ΔC1 recomendados para fuentes de interfase Periodo (s) ΔC1 Lower Value Central Value Upper Value PGA 0.0 0.2 0.4 0.3 0.0 0.2 0.4 0.5 -0.1 0.1 0.3 1.0 -0.2 0.0 0.2 2.0 -0.3 -0.1 0.1 3.0-10.0 -0.4 -0.2 0.0 Las GMPE’s seleccionadas han sido ponderadas para que el modelo BC Hydro represente aproximadamente la condición mediana y también para que otros modelos capten el rango de potenciales valores. Para Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 39 las GMPE’s seleccionadas, 60 % de la ponderación fue asignada al modelo BC Hydro (dividido en tres opciones de extrapolación a grandes magnitudes) y el 40 % restante se distribuyó entre Zhao et al. (2006) y Youngs et al. (1997). 5.3.2.- Eventos de Intraplaca: Todas las GMPE’s utilizadas en este análisis ofrecen resultados similares en el rango de Mw 6.0 – 7.0 para los eventos intraplaca ya que los conjuntos de datos sobre movimiento de suelo para estos eventos son amplios. Una consideración importante al aplicar estas GMPE’s es la forma en la que los modelos extrapolan eventos de M>8.0. Los modelos de BC Hydro (2016) y Zhao et al. (2006) tienen una fuerte extrapolación a magnitudes grandes, lo cual conlleva a tener fuertes movimientos de suelo para eventos de magnitud superior a 8.0. Con el fin de controlar la extrapolación en eventos de intraplaca, BC Hydro recomienda utilizar el valor de 𝛥𝐶1 = −0.3 para todos los periodos espectrales para eventos de este tipo. Adicionalmente, para capturar la incertidumbre epistémica se recomienda un rango adicional del 𝛥𝐶1 de ± 0.2 además del valor central de 𝛥𝐶1 = −0.3 (es decir, menor 𝛥𝐶1 = −0.5, centro 𝛥𝐶1 = −0.3 y superior 𝛥𝐶1 = −0.1) para capturar la incertidumbre epistémica en la gran escala de magnitud de los eventos de intraplaca (Cuadro 5.2). Cuadro 5.2.- Valores de ΔC1 recomendados para fuentes de intraplaca Periodo (s) ΔC1 Lower Value Central Value Upper Value All Periods -0.5 -0.3 -0.1 El Cuadro 5.3 resume las ponderaciones asociadas a cada modelo de predicción de movimiento del suelo, tanto de subducción como de corteza. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 40 Cuadro 5.3.- Valores de Ponderación del Árbol Lógico de Decisión Modelo de Predicción del Movimiento Interfase Intraplaca Valor de ponderación asociado BC Hydro Δ C1 = Lower Values for each Period 0.2 N/A Δ C1 = Central Values for each Period 0.2 N/A Δ C1 = Upper Values for each Period 0.2 N/A Lower Value 𝛥 𝐶1 = −0.5 N/A 0.2 Central Value 𝛥 𝐶1 = −0.3 N/A 0.2 Upper Value 𝛥 𝐶1 = −0.1 N/A 0.2 Zhao et al. (2006) 0.2 0.2 Youngs et al. (1997) 0.2 0.2 5.3.3.- Máximas Réplicas Esperadas: Para la estimación de máximas réplicas esperadas se empleó la metodología de depuración de Maeda (1996). Maeda empleó los datos del catálogo de hipocentros de la Agencia Meteorológica de Japón (JMA) desde 1926 hasta 1993 con profundidades menor igual a 100 km, dividiendo la data en 3 grupos: (a) 1980 a 1993 con M ≥ 4.0, (b) 1950 a 1993 con M ≥ 5.5, y (c) 1926 a 1993 con M ≥ 6.0. Al igual que Reasenberg, Maeda (1996) propone una depuración basado en tres factores: distancia, tiempo y magnitud. El algoritmo que crea para establecer el criterio espacial y temporal para eliminar réplicas del catálogo sísmico son:  En cuanto a la distancia: L ≤ 10(0.5Mm – 1.8)  En cuanto al tiempo: t ≤ 10(0.17 + 0.85(Mm – 4.0)) /1.3-0.3  En cuanto a la magnitud: Ma < Mm – 1.0 Donde L, t, Mm y Ma representan la distancia epicentral respecto al evento principal, el tiempo en días respecto a la ocurrencia del evento principal, la magnitud de un evento principal y la magnitud de una réplica, respectivamente. Estas relaciones fueron derivadas de Utsu Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 41 (1970) y considera el decaimiento exponencial en número y magnitud de réplicas (Annali di Geofísica, 1999). 5.4.- Evaluación del Peligro Sísmico Determinístico El enfoque utilizado para el DSHA generalmente sigue los procedimientos desarrollados por Kramer (1996), tal como se resume a continuación:  Identificar y caracterizar las fuentes capaces de generar movimientos de suelo significativos en el área del proyecto.  Seleccionar los parámetros de distancia desde la fuente hasta el área de proyecto para cada zona de fuente, consistente con los modelos de predicción del movimiento seleccionados previamente.  Seleccionar el sismo de control.  Definir el peligro en el área del proyecto en términos de movimientos de suelo generados por el sismo de control. Para el DSHA se considera fuentes sísmicas relacionadas a la zona de subducción (eventos interfase y eventos intraplaca) y eventos posibles generados por las fallas geológicas regionales cercanas. Los parámetros de distancia utilizados en el análisis se resumen en el Cuadro 5.4, la discusión de los métodos y supuestos utilizados para desarrollar los parámetros de distancia se indican a continuación. Cuadro 5.4.- Parámetros considerados para fuentes de subducción Parámetros Interfase Intraplaca Magnitud (Mw) 8.8 7.8 Distancia Epicentral (km) 15 0 Profundidad Hipocentral (km) 37 70 Modelos de Predicción de Movimiento Empleados Zhao : Rock Youngs : Rock BC Hydro : Vs= 760 m/s Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 42 5.4.1.- Eventos Interfase: Los sismos de interfase se originan en el contacto entre la Placa Sudamericana y la Placa de Nazca. La profundidad hipocentral puede fluctuar entre 10 y 55 km a lo largo de la interfase. Para algunas GMPE’s, el nivel de movimiento de suelo depende de la profundidad hipocentral, así como de la distancia de ruptura, incrementando el movimiento de suelo a una mayor profundidad dada la misma distancia de ruptura. Posteriormente, empleando las relaciones de Brune (1970), se estimó el área de ruptura y posteriormente la distancia de ruptura, la cual es la menor distancia entre la zona de estudio y el punto más próximo en el plano de ruptura. 5.4.2.- Eventos Intraplaca: Se debe señalar que las GMPE’s para los eventos intraplaca utilizan la distancia hipocentral como la distancia métrica porque las distancias métricas de ruptura no estaban disponibles para la mayoría de los sismos intraplaca utilizados para derivar los modelos de movimiento del suelo. Para un evento intraplaca de gran magnitud, habrá una gran área de ruptura. Para un futuro sismo, el hipocentro puede estar ubicado en cualquier lugar a lo largo del plano de ruptura. Por lo tanto, asumiendo que el hipocentro ocurre en el punto más cercano de la ruptura del lugar, el movimiento de suelo estimado será conservador. 5.4.3.- Resultados del Peligro Sísmico Determinístico: Para el análisis se utilizó la misma ponderación detallada en el acápite 5.3 tanto para los eventos de subducción principales y máximas réplicas esperadas, además se realizaron los cálculos considerando los percentiles P.50 y P.84, el resumen de los resultados se muestra en el Cuadro 5.5 y en el Cuadro 5.6.. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 43 Cuadro 5.5.- Resultados del Análisis Determinístico de Peligro Sísmico, escenarios principales. Evento Percentil Sa 0.00 s (g) Sa 0.20 s (g) Sa 1.00 s (g) Sa 1.50 s (g) Sa 2.00 s (g) Sa 3.00 s (g) Sismo Interfase Mw=8.8 X= 15 km Z= 37 km P.50 0.442 0.936 0.346 0.227 0.160 0.089 P.84 0.902 1.941 0.711 0.472 0.336 0.190 Sismo Intraplaca Mw=7.8 X= 0 km Z= 70 km P.50 0.428 1.007 0.231 0.135 0.091 0.050 P.84 0.874 2.101 0.475 0.279 0.190 0.190 Cuadro 5.6.- Resultados del Análisis Determinístico de Peligro Sísmico, máxima replica esperada. Evento Percentil Sa 0.00 s (g) Sa 0.20 s (g) Sa 1.00 s (g) Sa 1.50 s (g) Sa 2.00 s (g) Sa 3.00 s (g) Sismo Interfase Mw=7.7 X= 15 km Z= 37 km P.50 0.273 0.578 0.191 0.116 0.078 0.042 P.84 0.558 1.203 0.394 0.242 0.165 0.089 Sismo Intraplaca Mw=6.7 X= 0 km Z= 70 km P.50 0.139 0.309 0.061 0.033 0.021 0.010 P.84 0.288 0.652 0.128 0.070 0.045 0.045 En el acápite 5.6 se muestra se muestran los espectros determinísticos para estos eventos (Interfase e intraplaca), calculadas para un percentil del 50th y 84th. 5.5.- Sismo Máximo Creíble El sismo máximo creíble (MCEDET, por sus siglas en inglés) puede ser considerado como el sismo de mayor magnitud razonablemente concebible que se considera posible a lo largo de una falla conocida o dentro de una provincia tectónica geográficamente definida, bajo un marco tectónico conocido o supuesto. Si los escenarios sísmicos no son obvios (p.ej. no Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 44 existen fallas activas identificadas), el movimiento del terreno es asociado a un periodo de retorno largo. Consecuentemente, de la evaluación del análisis determinístico se desprende que tanto los eventos de subducción de interfase e intraplaca, pueden ser considerados como Sismos máximos creíbles para distintos rangos de periodos. 5.6.- Comparación de Resultados Para considerar la influencia de la componente vertical del movimiento sísmico, de acuerdo a lo establecido en el acápite 18.6 de la norma peruana de diseño sismorresistente E-030 (2019), ésta puede ser estimada como los 2/3 del valor de la aceleración horizontal máxima de diseño (PGA), valor que fue considerado para todo el rango de periodos. En la Figura 5.4, se muestra la comparación de los espectros determinísticos al percentil 84. De dicha figura se desprende que el evento de subducción intraplaca evaluado puede ser considerado como el Sismo máximo creíble en el rango de periodos menores a 0.25 s, no obstante, para periodos mayores a 0.25 s, el evento de interfase posee mayores valores de aceleración. Análogamente, en la Figura 5.5 se muestran los valores de aceleración obtenidos para las máximas réplicas esperadas, se puede apreciar que el evento de interfase predomina en todo el rango de periodos. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 45 Figura 5.4.- Comparación de los espectros determinísticos al Percentil 84 para un suelo tipo B (Vs30>760 m/s), para eventos principales. 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 0.01 0.10 1.00 A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) PERIODO (s) COMPARACIÓN DE LOS ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS (PERCENTIL 84%) Sismo Intraplaca Mw= 7.8 - D= 0 km, Z= 70 km Sismo Interfase Mw= 8.8 - D= 15 km, Z= 37 km Sismo Intraplaca 2/3*MCEDET Sismo Interfase 2/3*MCEDET Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 46 Figura 5.5.- Comparación de los espectros determinísticos al Percentil 84 para un suelo tipo B (Vs30>760 m/s), para la máxima réplica esperada. 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 0.01 0.10 1.00 A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) PERIODO (s) COMPARACIÓN DE LOS ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS (PERCENTIL 84%) Sismo Intraplaca Mw= 6.7 - D= 0 km, Z= 70 km Sismo Interfase Mw= 7.7 - D= 15 km, Z= 37 km Sismo Intraplaca 2/3*MCEDET Sismo Interfase 2/3*MCEDET Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 47 6.- GENERACIÓN DE ACELEROGRAMAS SINTÉTICOS Este estudio presenta el desarrollo de los registros tiempo – historia para el sitio donde se ubica la zona de acantilados de la costa verde. El espectro objetivo fue desarrollado en el presente estudio y corresponde al Máximo Sismo Creíble. 6.1.- Metodología Idealmente, los registros tiempo – historia seleccionados deberían tener la misma fuente, tipo de fallamiento, magnitud, distancia, condiciones del lugar entre otras características. Sin embargo, en la práctica, no siempre se puede conseguir un emparejamiento perfecto. En este sentido, no hay registros en la base de datos de movimientos del terreno empíricos con los mismos parámetros (p. ej.: magnitud, distancia, VS30) de aquellos para la ubicación del proyecto, por lo tanto, las condiciones necesitan ser menos estrictas. Para realizar el ajuste espectral del acelerograma del registro sísmico en el dominio del tiempo, se utilizó el programa Seismo Match v. 2016, basado en el código del programa RSP Match 2005b. Este programa ejecuta una modificación del tiempo – historia del registro de aceleración para hacerlo compatible con un espectro especificado por el usuario. La metodología está basada en los trabajos de Lilhanand y Tseng (1987, 1988). El código original del programa fue escrito por N. A. Abrahamson (1993) y posteriormente actualizado por J. Hancock et al. (2006). La modificación del acelerograma puede ser realizada por una variedad de modelos de modificación denominados wavelets, siguiendo el procedimiento indicado en la Figura 6.1. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 48 Figura 6.1.- Metodología del programa RSP Match 2005b incluyendo los nuevos algoritmos de solución 6.2.- Registros Seleccionados En base a la desagregación sísmica se determinó que los eventos dominantes en la zona de estudio corresponden a los sismos de interfase dentro de las magnitudes de Mw ≥ 8.4 y los sismos de intraplaca Mw ≥ 7.0. Dada la escasa información de registros sísmicos de estas características, se ha considerado complementar la información con eventos del Centro Sismológico Nacional de Chile (SNC), en el Cuadro 6.1 se muestran los registros empleados. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 49 Cuadro 6.1.- Sismos Seleccionados para el Ajuste Espectral Nombre Tipo Estación Fecha Hora Longitud Latitud Prof. (km) Magnitud (°) (°) (Mw) Lima 1974 Interfase PQR 03/10/1974 09:21:00 -77.98 -12.5 13 8.1 Atico 2001 Interfase MOQ 23/06/2001 15:33:00 -73.77 -16.08 33 8.4 Ancash 1970 Intraplaca PQR 31/05/1970 15:23:00 -78.87 -9.36 64 7.8 Tarapacá 2005 Intraplaca CUYA 13/06/2005 18:44:00 -69.13 -19.90 111 7.9 En el Anexo 4 Ajuste Espectral, se muestran los registros tiempo historia de aceleración, velocidad y desplazamiento, así como los espectros originales. El propósito de estos gráficos es confirmar que el ajuste de fase no estacionario del tiempo–historia ajustado espectralmente se mantiene similar al movimiento de entrada original y que no se están agregando al movimiento pequeñas ondas que no corresponden, cabe mencionar que al momento de realizar el ajuste espectral se ha cuidado con no alterar significativamente el contenido de frecuencias del sismo ni el valor del PGA, lo cual puede causar que en ciertos tramos el espectro no se ajuste con un mínimo rango de error. La intensidad de Arias fue comparada mediante el gráfico de Husid, puesto que es más práctico de realizar la comparación en lugar de comparar las intensidades de los registros obtenidos luego de aplicar inicialmente un factor de escalamiento denominados registros semilla (SEED) con los registros ajustados espectralmente (MATCHED). Los factores de escalamiento no afectan la duración o el contenido de frecuencias del movimiento del terreno. Finalmente se muestran los gráficos de Amplitudes de Fourier, los cuales ilustran que los registros iniciales no han sido modificados de manera significativa dentro del rango de frecuencias de interés correspondiente a los periodos en el rango de 0.02 s a 2.00 s. El mismo orden de presentación se mantiene para cada evento en cada componente y movimiento – Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 50 aceleración, velocidad, y desplazamiento; espectro de respuesta; gráfico de Husid y el espectro de amplitudes de Fourier. De acuerdo a estos resultados, se puede observar que los acelerogramas sísmicos obtenidos por este método preservan la mayoría de las propiedades estacionarias de las señales sísmicas originales. Es importante señalar que, para los menores periodos cortos cercanos al PGA (~ 0.01 s a 0.02 s) el ajuste es más variable al espectro objetivo, sin embargo tiene un pequeño impacto sobre la estructura, ya que la mayoría de las estructuras de tierra se ven impactadas por periodos mayores a 0.1 segundos. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 51 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  La distribución espacial de los sismos instrumentales indica una mayor actividad sísmica de la zona de subducción en la costa. La subducción de la Placa de Nazca próxima y más influyente a la zona de estudio muestra que las profundidades focales de los sismos de subducción aumentan siguiendo el buzamiento del contacto. En la zona de estudio, la subducción superficial tiene un ángulo aproximado de 13.9° en la zona de interfase hasta una profundidad promedio de 80 km, posteriormente la inclinación de la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana se va tornando subhorizontal alcanzando una distancia de 200 km a 350 km desde la fosa, para luego subducir hasta los 700 km de profundidad.  Se han establecido dos escenarios sísmicos principales de 8.8 Mw y 7.8 Mw para los eventos de interfase e intraplaca, respectivamente. Además, se establecieron sus máximas replicas esperadas con base a la relación propuesta por Maeda (1996).  El evento de subducción intraplaca de 7.8 Mw puede ser considerado como el sismo máximo creíble en el rango de periodos menores a 0.25 s, no obstante, para periodos mayores a 0.25 s, el evento de interfase de 8.8 Mw es el sismo máximo creíble. Análogamente, para las máximas réplicas esperadas para los eventos de intraplaca e interfase, de 6.7 Mw y 7.7 Mw respectivamente, se puede apreciar que el evento de interfase predomina en todo el rango de periodos.  Se presentan acelerogramas sintéticos para suelo Tipo B, según clasificación de sitio definido por el ASCE-7, 2016, los cuales podrán ser usados de manera referencial en el área del proyecto. En caso de que las estructuras geotécnicas o edificaciones se encuentren sobre Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 52 tipos de suelos distintos a un suelo Tipo B, se recomienda realizar un análisis de respuesta de sitio.  Las conclusiones y recomendaciones del presente informe son aplicables solo y exclusivamente para el proyecto materia de evaluación en este estudio. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 53 BIBLIOGRAFÍA Abrahamson. N., Gregor. N., & Addo. 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Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 62 Anexo 1 Sismicidad Histórica de la Región Relación de Sismos Históricos Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 63  Sismo del 15 de noviembre de 1555, ocurrió el temblor más fuerte desde la fundación de Lima, que causó muchos desperfectos en las edificaciones. Intensidad: VII (MMI) en Lima.  Sismo del 9 de julio de 1586, a las 19:00 horas: Terremoto que destruyó Lima, con 14 a 22 víctimas. Tsunami en Callao y otros lugares. Fue sentido desde Trujillo hasta Caravelí, así como en Huánuco y Cuzco. Por 60 días se dejaron sentir las réplicas. Intensidades: Lima IX (MMI), Ica VI (MMI) y Trujillo III (MMI).  Sismo del 13 de noviembre de 1655, a las 14:38 horas: Fuerte sismo que derrumbó muchas casas y edificios en Lima. Graves daños en el Presidio de la Isla San Lorenzo. Un muerto. Intensidades: San Lorenzo y Callao IX (MMI) y Lima VIII (MMI).  Sismo del 20 de octubre de 1687, dos sismos en Lima a las 04:15 y 05:30 horas. La ciudad de Lima quedó muy dañada. Los estragos fueron grandes en el Callao y alrededores. Entre Ica y Cañete se formaron grietas en el subsuelo. Más de 100 muertos. Tsunami en el Callao. Intensidades: Cañete IX (MMI), Ica VIII (MMI), Lima y Callao VII (MMI).  Sismo del 28 de octubre de 1746, a las 22:30 horas: Destrucción de casi la totalidad de casas y edificios en Lima y Callao. Murieron más de 1100 personas en Lima. Destrucción de 44,000 km2. Sentido en Guayaquil, en la confluencia del río Marañón con el Huallaga, en Huancavelica (muy fuerte). En Lucanas (Ayacucho) hubo agrietamientos del terreno y deslizamientos. Se sintió en Cuzco y Tacna. Un tsunami de grandes proporciones inundó el Callao hasta 6 Km, matando casi toda la población y destruyendo Guañape y Punta Caballas. Intensidad de X (MMI) en Chancay y Huaral, IX –X (MMI) en Lima, Barranca y Pativilca, VIII (MMI) en Huaylas y la Cordillera Negra, VII (MMI) en Lucanas, Huancavelica y Pisco.  Sismo del 04 de Julio de 1839, a las 19:30 horas: Terremoto en Chanchamayo. Ocasionó la caída de personas sentadas y sacó de su lecho al Río Aynamayo, cambiando su curso. Intensidad Chanchamayo VI – VII (MMI).  Sismo del 4 de marzo de 1904, a las 05:17 horas: Fuerte movimiento sísmico en la ciudad de Lima. Intensidad aproximada: VII – VIII (MMI). En Pacasmayo y Chosica VI (MMI). Fue sentido en Casma, Trujillo, Huánuco, Pisco y Ayacucho III (MMI).  Sismo del 23 de febrero de 1907, a las 15:17 horas: Fuerte movimiento sísmico percibido en un área aproximada de 106,000 km2. Intenso en Matucana, Mala, Cañete, Chincha, Pisco, Ica, Huancavelica y Puquio (Grado V). Menos intenso en Lima, Ancón y Huacho.  Sismo del 16 de noviembre de 1907, a las 05:10 horas: Temblor sentido en la costa entre Lambayeque y Casma, en la región central de Tarma, Cerro de Pasco, Huánuco y en la selva entre Masisea y puerto Bermúdez. Intensidad de V (MMI). Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 64  Sismo del 12 de abril de 1909, a las 03:05 horas: Fuerte movimiento de tierra que conmovió casi toda la región central del país; a lo largo de la costa fue percibido desde Salaverry a Ica. En la montaña en Puerto Bermúdez. En Lima fue de grado V RF; en la Hacienda Andahuasi, Huacho, causó averías y en Matucana daños mayores. La intensidad máxima se estimó en grado VI RF y el epicentro fue fijado en una región de los Andes, al NE de Lima.  Sismo del 11 de marzo de 1926, a las 06:20 horas: Fuerte sismo en la ciudad de Lima, se produjeron derrumbes en la ruta del ferrocarril central. Intensidad en Lima V – VI (MMI).  Sismo del 17 de mayo de 1928, a las 05:55 horas: Fuerte temblor en Cerro de Pasco, Cuzco, Macusani y Paucartambo. En este último lugar se produjeron derrumbes.  Sismo del 19 de enero de 1932, a las 21:33 horas. Violento sismo que causó muchos daños en Huacho, Lima. Se estima una intensidad de VI – VII (MMI) en Lima.  Sismo del 05 de agosto de 1933, a las 21:55 horas: Sismo en Lima, ligeros daños en casas antiguas. Rotura de vidrios en Ica. Sentido entre Huacho y Pisco en la costa, en Cerro de Pasco y otros pueblos de la Cordillera Central y en Puerto Bermúdez. Intensidades: Lima VI (MMI), Huacho e Ica V (MMI), Cerro de Pasco III (MMI) y Puerto Bermúdez II (MMI).  Sismo del 24 de diciembre de 1937, a las 01:23 horas: terremoto en las vertientes orientales de la Cordillera Central. Afectó Huancabamba y Oxapampa. En el Valle de Chontabamba, fueron 34 las casas completamente destruidas: en Oxapampa 7, en Progreso 23, en San David 10 y en Huancabamba 18. El movimiento sísmico fue sentido fuerte en San Ramón, La merced, Pozuso, Tarma en la Unión y Llata (Huánuco). Intensidades: Chontabamba IX (MMI), Huancabamba y Oxapampa VIII (MMI).  Sismo del 2 de Julio de 1938, a las 06:06 y 06:57 horas: La ciudad de Tarma y poblaciones situadas en los valles del Mantaro y Chanchamayo fueron sacudidos por dos violentos sismos. El segundo sismo causó el derrumbe de varios cerros en Tarma. Intensidad: VII (MMI) en Tarma, V (MMI) en Huancayo, Jauja, La Merced y Oxapampa.  Sismo del 24 de mayo de 1940, a las 11:35 horas: Terremoto de grado VIII (MMI) en Lima, fue sentido desde Guayaquil en el norte hasta Arica en el sur, hubo tsunami, causó 179 muertos y 3500 heridos. Intensidad de VI (MMI) en el Callejón de Huaylas, V (MMI) en Trujillo, IV (MMI) en Paita y Piura.  Sismo del 15 de junio de 1945, a las 04:10 horas: Temblor muy fuerte en Lima, causó cuarteaduras en el barrio obrero del Rímac. Sentido desde Supe hasta Pisco en la costa, en Canta, Matucana, Morococha, Casapalca y Huaytará en el interior. Intensidad en Lima V (MMI). Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 65  Sismo del 21 de agosto de 1945, a las 11:30 horas: Sismo en la Sierra Central y vertientes orientales de los Andes. Intensidades: en Cerro de Pasco y San Ramón V (MMI), en Llata y Huánuco IV (MMI). En las ciudades de la costa, entre Lima y Mala se sintió ligeramente estimándose un área aproximada de percepción a unos 210,000 km2.  Sismo del 01 de noviembre de 1947, a las 09:50 horas: Terremoto en la zona central del Perú. Hubo 200 muertos en Satipo, Andamarca, Acobamba, La Merced, Vitor, Comas y Perené. Daños pronunciados en Satipo, donde se desplomaron paredes gruesas de ladrillo. En La Merced quedaron inhabitables las casas de adobe, el mismo efecto se observó en otros pueblos del departamento de Junín. Jauja y Cerro de Pasco sufrieron numerosos desperfectos en sus casas de adobe. Infinidad de derrumbes entre San Ramón y Satipo. La carretera a Satipo fue destruida en varios tramos. Sentido en casi todo el territorio peruano. Intensidades: X (MMI) en Satipo, en Acobamba, La Merced, Vitor VII (MMI), en Huánuco, Cerro de Pasco, Huancayo, Puerto Ocopa VI (MMI).  Sismo del 10 de diciembre de 1950, a las 21:50 horas: Fuerte temblor que ocasionó en la ciudad de Ica la muerte de 4 personas y averías de consideración en algunas edificaciones de adobe. Sobre el terreno provocó la abertura de grietas en algunos terrenos de sembríos, de los cuales surgió agua hasta una hora después del sismo. El sismo se sintió en una extensión de 490,000 km2, que comprendió las ciudades de Chimbote, Huaraz y Cajamarca al Norte, Cerro de Pasco, Satipo, Gran Pajonal al Noreste, Cusco al Este y Moquegua al Sur. Intensidades: Ica VII, Pisco V, Nazca V, Lima IV.  Sismo del 15 de enero de 1960, a las 04:30 horas: Fuerte temblor en Lima y el sur. Provocó el derrumbe de casas en Nazca, Ica y Huancavelica. Intensidades: Palpa y Nazca VII, en Ica, Huancavelica y Huaytará VI, en Lima IV.  Sismo del 3 de marzo de 1962, a las 19:41 horas: Fuerte sismo en el anexo de Yungul, Distrito de Ulcumayo, provincia de Junín, situado en una zona boscosa de las vertientes orientales de los Andes. Destrucción y agrietamiento de las partes altas. Intensidad VI –VII (MMI).  Sismo del 17 de octubre de 1966, a las 16:41 horas: Fue uno de los más destructores ocurridos en Lima después del sismo de 1940. Cien personas muertas. Fue destructor a lo largo de la franja litoral entre Lima y Supe. La intensidad máxima se estimó en VIII (MMI). La aceleración producida en Lima fue de 0.4 g. Intensidades: VIII (MMI) en Huacho, Huaura, Chancay, Puente Piedra y Supe, VII (MMI) el Lima y Cajatambo, VI (MMI) en Chimbote, Virú y V (MMI) en Trujillo.  Sismo del 1 de octubre de 1969, a las 00:06 horas: Nuevo sismo que afectó las mismas poblaciones anteriores. Intensidad de V (MMI) en Huancayo. La falla causada por el sismo anterior fue reactivada, alcanzando una extensión de 16 Km, con desplazamiento vertical Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 66 máximo de 1.6 m. y horizontal de 0.7 m. Intensidad de XI (MMI) en Huaytapallana y V MMI en la ciudad de Huancayo.  Sismo del 31 de mayo de 1970, a las 15:23 horas: Fue uno de los sismos más catastróficos ocurridos en el Perú, murieron 50,000 personas, desaparecieron 20,000 y quedaron heridos 150,000, según informe CRYRSA. Con la evaluación de daños que esta entidad realizó se puede tener una idea de la catástrofe. - 60,000 viviendas necesitan reconstrucción. - 38 poblaciones fueron afectadas, 15 quedaron con viviendas destruidas en más del 80%, el resto sufrió daños de consideración. - En 18 ciudades con un total de 309,000 habitantes los alcantarillados quedaron destruidos. - 6,730 aulas fueron destruidas. - La capacidad de energía eléctrica de Ancash y La Libertad quedó reducida a un 10%, por la serie de daños causados en la Central Hidroeléctrica de Huallanca. - Quedaron dañadas las facilidades para irrigar 110,000 hectáreas. - El 77% de los caminos de La Libertad y Ancash se interrumpieron, así como el 40% de los existentes en Chancay y Cajatambo. - Dentro de las características del sismo, se puede mencionar que, en la zona de la costa cercana al epicentro, se produjeron los fenómenos de licitación, deslizamiento de los taludes de la cordillera y el gran aluvión que arrasó con la ciudad de Yungay al desprenderse la cornisa norte del nevado Huascarán, arrastrando piedras, nieve y lodo. - En el Callejón de Huaylas los deslizamientos y escarpas fueron muchos, a la altura de Recuay se represó el río Santa, en la zona de la costa se agrietó el suelo con eyección de agua, arena y lodo, hasta una altura de un metro. - El sismo fue sentido desde Tumbes hasta Ica y desde la costa hasta Iquitos, produciéndose intensidades de IX (MMI) en Casma y Chimbote, VIII (MMI) en el Callejón de Huaylas y VII (MMI) en Trujillo, Moche y Paramonga.  Sismo del 10 de junio de 1971, a las 01:47 horas: Deterioró varias casas rurales antiguas en Pasco. Sentido fuerte en Huánuco, Junín, Chincha e Ica. En Lima se estimó una intensidad de III – IV (MMI). Sentido en los departamentos de Ancash, La Libertad, Amazonas, San Martín y en Yurimaguas, Orellana, Pucallpa, Contamaná e Iquitos. Intensidad V – VI en Cerro de Pasco y V (MMI) en Huánuco.  Sismo del 3 de octubre de 1974, a las 19:01 horas: Sismo en Lima, Mala, Cañete, Chincha y Pisco. Fuerte temblor que duró cerca de dos minutos y afectó casas antiguas de adobe y quincha en el área litoral Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 67 entre 12° y 14° S. En Lima sufrieron daños edificios públicos, iglesias, monumentos históricos, en varios barrios con diferente intensidad entre V y VII (MMI), en locales próximos a cerros y de suelo poco consolidado (La Molina), se observaron intensidades de VII – IX (MMI) como consecuencia de la amplificación de las vibraciones causadas por el terreno. Se produjeron 78 muertos y 2,550 heridos en Lima; entre Mala y Pisco: 13 muertos y numerosos heridos.  Sismo del 18 de abril de 1993, a las 04:16 horas. Se produjo un fuerte sismo que sacudió la ciudad de Lima y alrededores, en un radio de aproximadamente de 140 km. El sismo originó daños considerables en las viviendas construidas con materiales inestables, en los alrededores de la ciudad y las zonas altas de Lima; ocasionando la muerte de 8 personas y 55 heridos. Este terremoto fue uno de los de mayor magnitud, después del terremoto del 03 de octubre de 1974. El epicentro se localizó a 55 Km. al Nor Este de la ciudad de Lima. (localidades de Arahuay y Lachaqui – Canta). No se registró ninguna réplica. Magnitud 5.8 Mb.  Sismo del 12 de noviembre de 1996, a las 16:59 horas ocurrió un sismo de magnitud 7.7 Mw que afectó principalmente a la localidad de Nasca, Departamento de Ica. El epicentro del terremoto llamado "Terremoto de Nasca" fue localizado a 135 km al Sur-Oeste de la localidad de Nazca. Este terremoto fue acompañado de una serie de 150 réplicas durante las primeras 24 horas causando alarma en las localidades de Nazca, Palpa, Ica, Acari y Llauca, las mismas que soportaron intensidades máximas de VII (MMI) durante el terremoto principal. Se reportó 17 personas muertas, 1500 heridos y 100,000 damnificados. En cuando a infraestructura más de 5,000 viviendas fueron destruidas, 12,000 afectadas. El costo económico de perdidas fue del orden de 42 millones de dólares.  El 15 de Agosto de 2007, a la 18 horas y 40 minutos (hora local), la zona sur de la región central de Perú fue afectada por un terremoto de magnitud 7.0ML (Richter) que en algunos segundos produjo muerte y destrucción en las ciudades de Pisco, Ica y Chincha en donde se evaluaron intensidades máximas de VII-VIII en la escala de Mercalli Modificada (MM).El terremoto produjo intensidades de V (MM) en la ciudad de Lima y fue sentido hasta las ciudades de Piura, Arequipa, Cusco y Pucallpa con intensidades del orden de II-III (MM). Este sismo tuvo como características principales su gran duración y el aparente proceso complejo de ruptura que experimento, para luego ser seguido por un gran número de réplicas con magnitudes que no sobrepasaron el grado 6.5ML. En este estudio se resume las principales características del terremoto en relación a sus parámetros hipocentrales, orientación de la fuente, réplicas e intensidades regionales. El terremoto del 15 de agosto se constituye como el de mayor magnitud y duración ocurrida en esta región en los últimos 100 años. Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 68 Anexo 2 Curvas Isosistas Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 69 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 70 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 71 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 72 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 73 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 74 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 75 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 76 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 77 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 78 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 79 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 80 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 81 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 82 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 83 Anexo 3 Análisis Determinístico Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 84 Anexo 3.1 Escenarios Principales Anexo 3.1. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota: · Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s). · El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA. · Distancia epicentral de 15 km y profundidad de 37 km. 1.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― EVENTO PRINCIPAL DE INTERFASE (PERCENTIL 50%) 0.10 0.01 0.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 MAGNITUD Mw Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 8.8 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI 10.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― EVENTO PRINCIPAL DE INTERFASE (PERCENTIL 84%) 1.00 0.10 0.01 0.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 MAGNITUD Mw Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 8.8 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) Anexo 3.1. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota: · Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s) · El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA. · Distancia epicentral de 15 km y profundidad de 37 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― EVENTO PRINCIPAL DE INTERFASE (PERCENTIL 50%) 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 8.8 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) Anexo 3.1. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota: · Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s) · El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA. · Distancia epicentral de 15 km y profundidad de 37 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― EVENTO PRINCIPAL DE INTERFASE (PERCENTIL 84%) 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 8.8 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Evento Principal de Interfase (P.50) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Promedio 0.00 0.280 0.378 0.451 0.537 0.564 0.442 0.01 0.280 0.378 0.451 0.537 0.564 0.442 0.02 0.298 0.378 0.451 0.537 0.592 0.451 0.03 0.316 0.390 0.463 0.549 0.621 0.468 0.04 0.333 0.402 0.475 0.562 0.648 0.484 0.05 0.352 0.414 0.488 0.575 0.677 0.501 0.08 0.396 0.559 0.656 0.772 0.847 0.646 0.10 0.484 0.700 0.825 0.970 1.018 0.800 0.15 0.549 0.834 0.990 1.172 1.131 0.935 0.20 0.616 0.830 0.993 1.193 1.050 0.936 0.25 0.596 0.753 0.902 1.081 1.030 0.872 0.30 0.577 0.705 0.844 1.011 0.973 0.822 0.40 0.540 0.625 0.748 0.895 0.798 0.721 0.50 0.510 0.512 0.613 0.733 0.676 0.609 0.60 0.452 0.440 0.527 0.631 0.541 0.518 0.70 0.393 0.391 0.469 0.562 0.530 0.469 0.75 0.364 0.367 0.439 0.527 0.524 0.444 0.80 0.346 0.351 0.420 0.503 0.518 0.427 0.90 0.308 0.317 0.380 0.455 0.469 0.386 1.00 0.270 0.283 0.339 0.407 0.429 0.346 1.10 0.250 0.261 0.313 0.375 0.418 0.323 1.20 0.228 0.239 0.286 0.343 0.408 0.301 1.25 0.218 0.227 0.273 0.326 0.403 0.290 1.30 0.208 0.217 0.259 0.311 0.390 0.277 1.40 0.187 0.195 0.232 0.278 0.368 0.252 1.50 0.166 0.172 0.206 0.247 0.345 0.227 1.60 0.155 0.161 0.193 0.230 0.328 0.213 1.70 0.144 0.150 0.179 0.215 0.312 0.200 1.80 0.134 0.139 0.166 0.200 0.295 0.187 1.90 0.122 0.128 0.154 0.183 0.278 0.173 2.00 0.111 0.117 0.141 0.168 0.262 0.160 2.50 0.081 0.088 0.105 0.125 0.198 0.119 3.00 0.051 0.068 0.082 0.098 0.148 0.089 3.50 0.001 0.059 0.070 0.084 0.118 0.067 3.60 0.001 0.057 0.068 0.082 0.113 0.064 3.70 0.001 0.055 0.066 0.079 0.107 0.062 3.80 0.001 0.053 0.064 0.076 0.101 0.059 3.90 0.001 0.051 0.061 0.073 0.095 0.056 4.00 0.001 0.049 0.059 0.071 0.089 0.054 4.25 0.001 0.046 0.055 0.066 0.079 0.049 4.50 0.001 0.042 0.050 0.060 0.069 0.045 5.00 0.001 0.035 0.042 0.050 0.048 0.035 Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Evento Principal de Interfase (P.84) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Promedio 0.00 0.535 0.789 0.941 1.121 1.121 0.902 0.01 0.535 0.789 0.941 1.121 1.121 0.902 0.02 0.569 0.789 0.941 1.121 1.182 0.920 0.03 0.602 0.814 0.966 1.142 1.254 0.956 0.04 0.637 0.839 0.992 1.172 1.325 0.993 0.05 0.671 0.863 1.018 1.203 1.397 1.030 0.08 0.755 1.162 1.376 1.611 1.814 1.344 0.10 0.924 1.458 1.723 2.029 2.263 1.679 0.15 1.050 1.743 2.069 2.446 2.477 1.957 0.20 1.172 1.733 2.069 2.477 2.253 1.941 0.25 1.142 1.570 1.886 2.253 2.141 1.798 0.30 1.101 1.468 1.764 2.110 2.008 1.690 0.40 1.030 1.305 1.560 1.865 1.621 1.476 0.50 0.973 1.070 1.274 1.529 1.366 1.243 0.60 0.861 0.919 1.101 1.315 1.101 1.060 0.70 0.750 0.818 0.979 1.172 1.091 0.962 0.75 0.694 0.767 0.918 1.101 1.081 0.912 0.80 0.659 0.732 0.877 1.050 1.070 0.877 0.90 0.587 0.663 0.793 0.949 0.967 0.792 1.00 0.516 0.592 0.709 0.849 0.890 0.711 1.10 0.481 0.545 0.653 0.782 0.871 0.666 1.20 0.444 0.498 0.597 0.716 0.851 0.621 1.25 0.427 0.476 0.570 0.682 0.842 0.599 1.30 0.409 0.453 0.541 0.648 0.819 0.574 1.40 0.371 0.406 0.485 0.581 0.773 0.523 1.50 0.333 0.359 0.429 0.514 0.727 0.472 1.60 0.314 0.335 0.402 0.481 0.693 0.445 1.70 0.296 0.313 0.375 0.449 0.660 0.418 1.80 0.275 0.291 0.348 0.416 0.626 0.391 1.90 0.256 0.267 0.320 0.383 0.592 0.364 2.00 0.234 0.245 0.293 0.351 0.559 0.336 2.50 0.180 0.183 0.219 0.263 0.422 0.254 3.00 0.120 0.142 0.170 0.204 0.312 0.190 3.50 0.003 0.122 0.147 0.175 0.246 0.139 3.60 0.003 0.118 0.142 0.170 0.232 0.133 3.70 0.003 0.115 0.138 0.164 0.220 0.128 3.80 0.003 0.111 0.133 0.159 0.207 0.122 3.90 0.003 0.107 0.128 0.154 0.195 0.117 4.00 0.003 0.103 0.123 0.148 0.181 0.112 4.25 0.003 0.096 0.114 0.137 0.160 0.102 4.50 0.003 0.088 0.105 0.126 0.139 0.092 5.00 0.003 0.073 0.087 0.104 0.097 0.073 Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota: · Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s). · El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA. · Distancia epicentral de 0 km y profundidad de 70 km. 10.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― EVENTO PRINCIPAL DE INTRAPLACA (PERCENTIL 50%) 1.00 0.10 0.01 5.00 5.50 6.00 6.50 MAGNITUD Mw 7.00 7.50 8.00 Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 7.8 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI 10.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― EVENTO PRINCIPAL DE INTRAPLACA (PERCENTIL 84%) 1.00 0.10 0.01 5.00 5.50 6.00 6.50 MAGNITUD Mw 7.00 7.50 8.00 Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 7.8 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI A ce le ra c ió n E sp ec tr al ( g ) A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota: · Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s) · El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA. · Distancia epicentral de 0 km y profundidad de 70 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― EVENTO PRINCIPAL DE INTRAPLACA (PERCENTIL 50%) 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 7.8 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota: · Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s) · El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA. · Distancia epicentral de 0 km y profundidad de 70 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― EVENTO PRINCIPAL DE INTRAPLACA (PERCENTIL 84%) 3.40 3.20 3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 7.8 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI A ce le ra ci ó n E sp ec tr al ( g ) Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Evento Principal de Intraplaca (P.50) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Ponderado 0.00 0.224 0.379 0.452 0.537 0.547 0.428 0.01 0.242 0.379 0.452 0.537 0.602 0.442 0.02 0.259 0.379 0.452 0.537 0.657 0.457 0.03 0.276 0.426 0.507 0.600 0.713 0.504 0.04 0.293 0.474 0.561 0.663 0.767 0.551 0.05 0.310 0.522 0.616 0.725 0.822 0.599 0.08 0.353 0.691 0.812 0.954 1.060 0.774 0.10 0.421 0.832 0.980 1.152 1.295 0.936 0.15 0.466 0.905 1.070 1.274 1.386 1.020 0.20 0.511 0.904 1.081 1.295 1.244 1.007 0.25 0.488 0.779 0.932 1.111 1.101 0.882 0.30 0.466 0.680 0.813 0.975 0.969 0.781 0.40 0.427 0.533 0.638 0.764 0.758 0.624 0.50 0.398 0.410 0.490 0.587 0.603 0.498 0.60 0.349 0.330 0.396 0.473 0.489 0.407 0.70 0.300 0.277 0.332 0.398 0.427 0.347 0.75 0.276 0.252 0.301 0.360 0.403 0.318 0.80 0.261 0.238 0.284 0.339 0.377 0.300 0.90 0.230 0.209 0.250 0.300 0.334 0.265 1.00 0.201 0.180 0.216 0.259 0.301 0.231 1.10 0.185 0.165 0.198 0.236 0.275 0.212 1.20 0.168 0.149 0.178 0.213 0.249 0.191 1.25 0.160 0.141 0.169 0.202 0.235 0.181 1.30 0.152 0.134 0.159 0.191 0.225 0.172 1.40 0.137 0.117 0.141 0.168 0.206 0.154 1.50 0.120 0.101 0.121 0.146 0.187 0.135 1.60 0.112 0.095 0.114 0.137 0.173 0.126 1.70 0.104 0.089 0.106 0.127 0.160 0.117 1.80 0.095 0.083 0.099 0.118 0.147 0.108 1.90 0.087 0.076 0.091 0.109 0.134 0.099 2.00 0.079 0.070 0.084 0.100 0.120 0.091 2.50 0.057 0.053 0.063 0.076 0.085 0.067 3.00 0.035 0.041 0.050 0.059 0.064 0.050 3.50 0.001 0.035 0.042 0.050 0.052 0.036 3.60 0.001 0.034 0.040 0.048 0.050 0.035 3.70 0.001 0.032 0.039 0.046 0.047 0.033 3.80 0.001 0.031 0.037 0.045 0.045 0.032 3.90 0.001 0.030 0.036 0.043 0.043 0.030 4.00 0.001 0.029 0.034 0.041 0.040 0.029 4.25 0.001 0.026 0.032 0.038 0.037 0.027 4.50 0.001 0.024 0.029 0.035 0.033 0.024 5.00 0.001 0.020 0.024 0.028 0.025 0.020 Anexo 3.1 Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Evento Principal de Intraplaca (P.84) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Ponderado 0.00 0.437 0.791 0.942 1.121 1.081 0.874 0.01 0.471 0.791 0.942 1.121 1.203 0.906 0.02 0.504 0.791 0.942 1.121 1.325 0.937 0.03 0.537 0.890 1.060 1.254 1.458 1.040 0.04 0.570 0.990 1.172 1.386 1.590 1.142 0.05 0.603 1.091 1.284 1.509 1.723 1.242 0.08 0.686 1.437 1.692 1.988 2.294 1.619 0.10 0.821 1.733 2.049 2.406 2.895 1.981 0.15 0.907 1.886 2.243 2.661 3.068 2.153 0.20 0.994 1.886 2.263 2.701 2.661 2.101 0.25 0.950 1.621 1.947 2.324 2.294 1.827 0.30 0.907 1.417 1.702 2.039 1.998 1.613 0.40 0.832 1.111 1.335 1.590 1.539 1.282 0.50 0.774 0.855 1.019 1.223 1.223 1.019 0.60 0.679 0.689 0.825 0.988 0.993 0.835 0.70 0.584 0.579 0.693 0.831 0.869 0.711 0.75 0.537 0.525 0.628 0.751 0.818 0.652 0.80 0.508 0.495 0.592 0.709 0.766 0.614 0.90 0.450 0.436 0.522 0.625 0.680 0.543 1.00 0.390 0.377 0.452 0.540 0.614 0.475 1.10 0.363 0.345 0.412 0.493 0.561 0.435 1.20 0.334 0.311 0.372 0.445 0.507 0.394 1.25 0.320 0.295 0.353 0.422 0.480 0.374 1.30 0.306 0.278 0.332 0.399 0.461 0.355 1.40 0.276 0.245 0.293 0.351 0.422 0.317 1.50 0.246 0.212 0.253 0.303 0.382 0.279 1.60 0.231 0.199 0.238 0.284 0.357 0.262 1.70 0.216 0.186 0.222 0.266 0.329 0.244 1.80 0.201 0.172 0.206 0.247 0.303 0.226 1.90 0.186 0.159 0.191 0.228 0.276 0.208 2.00 0.169 0.146 0.175 0.209 0.249 0.190 2.50 0.129 0.110 0.133 0.158 0.175 0.141 3.00 0.084 0.087 0.104 0.124 0.130 0.106 3.50 0.003 0.073 0.088 0.105 0.106 0.075 3.60 0.003 0.070 0.084 0.101 0.101 0.072 3.70 0.003 0.068 0.081 0.097 0.096 0.069 3.80 0.003 0.065 0.078 0.093 0.091 0.066 3.90 0.003 0.062 0.075 0.089 0.086 0.063 4.00 0.003 0.060 0.071 0.086 0.081 0.060 4.25 0.003 0.055 0.066 0.079 0.074 0.055 4.50 0.003 0.050 0.060 0.072 0.066 0.050 5.00 0.003 0.041 0.049 0.059 0.051 0.041 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 95 Anexo 3.2 Máxima Réplica Esperada Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota:  Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s).  El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA.  Distancia epicentral de 15 km y profundidad de 37 km. 1.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTERFASE (PERCENTIL 50%) 0.10 0.01 0.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 MAGNITUD Mw Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 7.7 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI 10.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTERFASE (PERCENTIL 84%) 1.00 0.10 0.01 0.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 MAGNITUD Mw Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 7.7 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota:  Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s)  El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA.  Distancia epicentral de 15 km y profundidad de 37 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTERFASE (PERCENTIL 50%) 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 7.7 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota:  Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s)  El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA.  Distancia epicentral de 15 km y profundidad de 37 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTERFASE (PERCENTIL 84%) 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Interfase Mw= 7.7 - D= 15 km, Z= 37 km Zhao et. al. (2006) SCI A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Máxima Réplica Esperada Evento de Interfase (P.50) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Promedio 0.00 0.222 0.271 0.271 0.271 0.329 0.273 0.01 0.222 0.271 0.271 0.271 0.329 0.273 0.02 0.240 0.271 0.271 0.271 0.351 0.281 0.03 0.257 0.282 0.282 0.282 0.371 0.295 0.04 0.274 0.294 0.294 0.294 0.391 0.309 0.05 0.292 0.304 0.304 0.304 0.413 0.323 0.08 0.334 0.416 0.416 0.416 0.538 0.424 0.10 0.393 0.520 0.520 0.520 0.665 0.524 0.15 0.427 0.610 0.610 0.610 0.724 0.596 0.20 0.461 0.590 0.590 0.590 0.659 0.578 0.25 0.436 0.529 0.529 0.529 0.608 0.526 0.30 0.412 0.487 0.487 0.487 0.547 0.484 0.40 0.373 0.438 0.438 0.438 0.436 0.425 0.50 0.343 0.365 0.365 0.365 0.363 0.360 0.60 0.299 0.306 0.312 0.312 0.294 0.304 0.70 0.256 0.267 0.276 0.276 0.265 0.268 0.75 0.233 0.248 0.259 0.259 0.255 0.251 0.80 0.220 0.234 0.248 0.248 0.246 0.239 0.90 0.194 0.210 0.224 0.224 0.222 0.215 1.00 0.167 0.185 0.202 0.202 0.200 0.191 1.10 0.154 0.168 0.186 0.186 0.187 0.176 1.20 0.140 0.152 0.169 0.169 0.172 0.160 1.25 0.133 0.145 0.161 0.161 0.166 0.153 1.30 0.126 0.137 0.153 0.153 0.160 0.146 1.40 0.112 0.120 0.136 0.136 0.149 0.130 1.50 0.098 0.105 0.119 0.119 0.139 0.116 1.60 0.091 0.097 0.112 0.112 0.130 0.109 1.70 0.084 0.090 0.104 0.104 0.122 0.101 1.80 0.077 0.082 0.096 0.096 0.115 0.093 1.90 0.071 0.075 0.088 0.088 0.107 0.086 2.00 0.064 0.067 0.081 0.081 0.099 0.078 2.50 0.046 0.048 0.058 0.060 0.075 0.057 3.00 0.028 0.036 0.043 0.047 0.055 0.042 3.50 0.001 0.030 0.036 0.040 0.046 0.031 3.60 0.001 0.029 0.035 0.038 0.044 0.029 3.70 0.001 0.028 0.033 0.037 0.042 0.028 3.80 0.001 0.027 0.032 0.035 0.040 0.027 3.90 0.001 0.026 0.031 0.034 0.038 0.026 4.00 0.001 0.024 0.029 0.032 0.036 0.025 4.25 0.001 0.023 0.027 0.030 0.033 0.023 4.50 0.001 0.021 0.025 0.027 0.030 0.021 5.00 0.001 0.017 0.020 0.022 0.023 0.017 Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Máxima Réplica Esperada Evento de Interfase (P.84) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Promedio 0.00 0.437 0.567 0.567 0.567 0.653 0.558 0.01 0.437 0.567 0.567 0.567 0.653 0.558 0.02 0.471 0.567 0.567 0.567 0.700 0.574 0.03 0.505 0.589 0.589 0.589 0.749 0.604 0.04 0.538 0.612 0.612 0.612 0.799 0.634 0.05 0.573 0.635 0.635 0.635 0.849 0.665 0.08 0.657 0.869 0.869 0.869 1.152 0.883 0.10 0.774 1.091 1.091 1.091 1.478 1.105 0.15 0.840 1.274 1.274 1.274 1.590 1.251 0.20 0.906 1.233 1.233 1.233 1.407 1.203 0.25 0.858 1.101 1.101 1.101 1.274 1.087 0.30 0.810 1.016 1.016 1.016 1.131 0.998 0.40 0.733 0.915 0.915 0.915 0.887 0.873 0.50 0.675 0.762 0.762 0.762 0.734 0.739 0.60 0.588 0.639 0.650 0.650 0.599 0.625 0.70 0.503 0.558 0.577 0.577 0.545 0.552 0.75 0.459 0.517 0.540 0.540 0.525 0.516 0.80 0.433 0.490 0.517 0.517 0.505 0.492 0.90 0.381 0.437 0.469 0.469 0.458 0.443 1.00 0.329 0.384 0.421 0.421 0.415 0.394 1.10 0.305 0.352 0.386 0.386 0.387 0.363 1.20 0.280 0.318 0.353 0.353 0.360 0.333 1.25 0.268 0.302 0.335 0.335 0.347 0.317 1.30 0.255 0.284 0.318 0.318 0.335 0.302 1.40 0.229 0.252 0.284 0.284 0.314 0.273 1.50 0.203 0.218 0.250 0.250 0.292 0.242 1.60 0.191 0.203 0.233 0.233 0.276 0.227 1.70 0.178 0.188 0.217 0.217 0.260 0.212 1.80 0.165 0.171 0.201 0.201 0.244 0.196 1.90 0.152 0.156 0.185 0.185 0.227 0.181 2.00 0.139 0.141 0.168 0.168 0.211 0.165 2.50 0.105 0.101 0.120 0.126 0.159 0.122 3.00 0.067 0.075 0.090 0.098 0.116 0.089 3.50 0.003 0.063 0.075 0.083 0.095 0.064 3.60 0.003 0.061 0.073 0.079 0.091 0.061 3.70 0.003 0.058 0.070 0.076 0.086 0.059 3.80 0.003 0.056 0.067 0.073 0.082 0.056 3.90 0.003 0.053 0.064 0.070 0.078 0.054 4.00 0.003 0.051 0.061 0.067 0.074 0.051 4.25 0.003 0.047 0.056 0.062 0.067 0.047 4.50 0.003 0.043 0.052 0.056 0.060 0.043 5.00 0.003 0.035 0.042 0.046 0.046 0.034 Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota:  Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s).  El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA.  Distancia epicentral de 0 km y profundidad de 70 km. 10.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTRAPLACA (PERCENTIL 50%) 1.00 0.10 0.01 5.00 5.50 6.00 6.50 MAGNITUD Mw 7.00 7.50 8.00 Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 6.7 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI 10.00 VARIACIÓN DE ACELERACIÓN MÁXIMA CON LA MAGNITUD ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTRAPLACA (PERCENTIL 84%) 1.00 0.10 0.01 5.00 5.50 6.00 6.50 MAGNITUD Mw 7.00 7.50 8.00 Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 6.7 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota:  Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s)  El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA.  Distancia epicentral de 0 km y profundidad de 70 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTRAPLACA (PERCENTIL 50%) 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 6.7 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Nota:  Valores de aceleración espectral en suelo Tipo B (Vs ˃760 m/s)  El espectro promedio mantiene la ponderación empleada en el PSHA.  Distancia epicentral de 0 km y profundidad de 70 km. ESPECTROS SÍSMICOS DETERMINÍSTICOS ― MÁXIMA RÉPLICA ESPERADA EVENTO DE INTRAPLACA (PERCENTIL 84%) 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.01 0.10 1.00 PERIODO (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Upper BCHydro (2016) Central Sismo Intraplaca Mw= 6.7 - D= 0 km, Z= 70 km Zhao et. al. (2006) SCI A c e le ra c ió n E s p e c tr a l (g ) Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Máxima Réplica Esperada Evento de Intraplaca (P.50) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Máxima Réplica Esperada Evento de Intraplaca (P.50) Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Ponderado 0.00 0.118 0.148 0.148 0.148 0.131 0.139 0.01 0.128 0.148 0.148 0.148 0.144 0.143 0.02 0.139 0.148 0.148 0.148 0.156 0.148 0.03 0.149 0.168 0.168 0.168 0.168 0.164 0.04 0.159 0.190 0.190 0.190 0.179 0.181 0.05 0.169 0.211 0.211 0.211 0.192 0.199 0.08 0.196 0.283 0.283 0.283 0.247 0.259 0.10 0.223 0.338 0.338 0.338 0.303 0.308 0.15 0.235 0.357 0.357 0.357 0.314 0.324 0.20 0.248 0.340 0.340 0.340 0.276 0.309 0.25 0.231 0.290 0.290 0.290 0.239 0.268 0.30 0.215 0.249 0.249 0.249 0.207 0.234 0.40 0.191 0.190 0.190 0.190 0.160 0.184 0.50 0.172 0.142 0.142 0.142 0.125 0.145 0.60 0.149 0.111 0.111 0.111 0.100 0.117 0.70 0.125 0.092 0.092 0.092 0.085 0.097 0.75 0.114 0.082 0.082 0.082 0.079 0.088 0.80 0.107 0.077 0.077 0.077 0.072 0.082 0.90 0.093 0.067 0.067 0.067 0.063 0.071 1.00 0.080 0.056 0.056 0.056 0.056 0.061 1.10 0.073 0.051 0.051 0.051 0.050 0.055 1.20 0.066 0.045 0.045 0.045 0.044 0.049 1.25 0.063 0.043 0.043 0.043 0.041 0.046 1.30 0.059 0.040 0.040 0.040 0.039 0.044 1.40 0.052 0.034 0.034 0.034 0.036 0.038 1.50 0.045 0.029 0.029 0.029 0.032 0.033 1.60 0.042 0.027 0.027 0.027 0.029 0.030 1.70 0.039 0.025 0.025 0.025 0.027 0.028 1.80 0.035 0.023 0.023 0.023 0.024 0.026 1.90 0.032 0.020 0.020 0.020 0.022 0.023 2.00 0.029 0.018 0.018 0.018 0.020 0.021 2.50 0.021 0.013 0.013 0.013 0.014 0.015 3.00 0.012 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 3.50 0.001 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 3.60 0.001 0.008 0.008 0.008 0.008 0.006 3.70 0.001 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 3.80 0.001 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 3.90 0.001 0.006 0.006 0.006 0.007 0.005 4.00 0.001 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 4.25 0.001 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 4.50 0.001 0.005 0.005 0.005 0.005 0.004 5.00 0.001 0.004 0.004 0.004 0.004 0.003 Resultados del Análisis determinístico de Peligro Sísmico – Máxima Réplica Esperada Evento de Intraplaca (P.50) Anexo 3.2. Instituto Geofísico del Perú GENERACIÓN DE ESCENARIOS SISMICOS PARA LIMA METROPOLITANA P040-148 IGP ACE SINT Revisión: A Enero 2021 Periodo Estructural (s) Youngs et. al. (1994) BCHydro (2016) Lower BCHydro (2016) Central BCHydro (2016) Upper Zhao et. al. (2006) SCI Ponderado 0.00 0.256 0.308 0.308 0.308 0.260 0.288 0.01 0.278 0.308 0.308 0.308 0.287 0.298 0.02 0.301 0.308 0.308 0.308 0.315 0.308 0.03 0.323 0.352 0.352 0.352 0.344 0.344 0.04 0.346 0.397 0.397 0.397 0.372 0.381 0.05 0.368 0.440 0.440 0.440 0.402 0.418 0.08 0.424 0.591 0.591 0.591 0.535 0.547 0.10 0.484 0.707 0.707 0.707 0.678 0.657 0.15 0.512 0.744 0.744 0.744 0.692 0.687 0.20 0.538 0.710 0.710 0.710 0.590 0.652 0.25 0.503 0.603 0.603 0.603 0.501 0.563 0.30 0.468 0.519 0.519 0.519 0.427 0.490 0.40 0.414 0.397 0.397 0.397 0.326 0.386 0.50 0.374 0.297 0.297 0.297 0.253 0.303 0.60 0.323 0.233 0.233 0.233 0.204 0.245 0.70 0.273 0.192 0.192 0.192 0.172 0.204 0.75 0.248 0.171 0.171 0.171 0.160 0.184 0.80 0.232 0.160 0.160 0.160 0.147 0.172 0.90 0.203 0.139 0.139 0.139 0.128 0.149 1.00 0.173 0.117 0.117 0.117 0.113 0.128 1.10 0.160 0.106 0.106 0.106 0.102 0.116 1.20 0.147 0.094 0.094 0.094 0.090 0.104 1.25 0.140 0.089 0.089 0.089 0.084 0.098 1.30 0.133 0.083 0.083 0.083 0.081 0.092 1.40 0.118 0.071 0.071 0.071 0.073 0.081 1.50 0.104 0.060 0.060 0.060 0.065 0.070 1.60 0.097 0.056 0.056 0.056 0.060 0.065 1.70 0.090 0.051 0.051 0.051 0.055 0.060 1.80 0.083 0.047 0.047 0.047 0.051 0.055 1.90 0.076 0.043 0.043 0.043 0.046 0.050 2.00 0.069 0.038 0.038 0.038 0.041 0.045 2.50 0.052 0.027 0.027 0.027 0.028 0.032 3.00 0.033 0.020 0.020 0.020 0.021 0.023 3.50 0.003 0.017 0.017 0.017 0.016 0.014 3.60 0.003 0.016 0.016 0.016 0.016 0.013 3.70 0.003 0.015 0.015 0.015 0.015 0.012 3.80 0.003 0.014 0.014 0.014 0.014 0.012 3.90 0.003 0.013 0.013 0.013 0.013 0.011 4.00 0.003 0.013 0.013 0.013 0.012 0.011 4.25 0.003 0.012 0.012 0.012 0.011 0.010 4.50 0.003 0.011 0.011 0.011 0.010 0.009 5.00 0.003 0.009 0.009 0.009 0.008 0.007 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 106 Anexo 4 Desagregación Sísmica Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 107 Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 108 Anexo 5 Ajuste Espectral El contenido de este Anexo están disponibles en: https://drive.google.com/drive/folders/14WA2w8kWU_bMjbHz5M0HA3wawqHlQPte Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 109 Anexo 5.1 Escenarios Principales Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 116 Anexo 5.2 Máxima Réplica Esperada Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Generación de escenarios sísmicos para Lima Metropolitana – Región Lima Instituto Geofísico del Perú 125 Planos Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú Anexo 5.1 Instituto Geofísico del Perú