Vigilancia Sísmica

Resumen

Este artículo presenta la evolución histórica del instrumental sismológico en El Salvador. Se incluye además la ubicación actual y características del instrumental sismológico, tanto de la Red Nacional de Telemetría Sísmica como de la Red Acelerográfica. Nacional de El Salvador. También se describe brevemente el proyecto de los pozos a cielo abierto ubicados en el Area Metropolitana de San Salvador.

Marco Histórico

El Salvador se encuentra en una región de intensa actividad sísmica, generada por el proceso de subducción de la placa de Cocos bajo la del Caribe y por al activamiento de las fallas geológicas, tanto locales como de los países vecinos Guatemala y Honduras. Lo anterior requiere que se lleve a cabo una constante vigilancia de tal fenómeno, con el propósito de interpretar el mecanismo de generación de dicha actividad sísmica y poder mitigar así los efectos por ella causados.

Los estudios sismológicos en El Salvador se iniciaron el 25 de octubre de 1890, al establecerse por decreto la creación del Observatorio Astronómico y Meteorológico. Un hecho aún más significativo fue la fundación del Observatorio Sismológico Nacional el 25 de febrero de 1918.

Con la llegada del sismólogo alemán, Dr. Rudolf Schulz en 1953, los estudios sismológicos en El Salvador dieron inicio de manera sistemática no obstante de haber existido instrumentación sísmica desde 1896. Cabe mencionar que se cuenta con información sísmica analógica desde 1952.

A continuación se presenta una síntesis de la evolución del instrumental sismológico en El Salvador.

En 1896 llegaron a El Salvador 14 sismógrafos de péndulo tipo Ewing que fueron instalados en diferentes lugares del país.

En 1930 se adquirieron para el Observatorio Nacional dos sismógrafos tipo Wiechert, uno con las componentes horizontales Norte-Sur y Este-Oeste, y otro con la componente vertical.

En 1952 se adquirieron dos sismógrafos Katsushima de fabricación japonesa, los que funcionaron del 8 de septiembre de ese año hasta el 3 de octubre de 1955.

En 1957 y 1961 comenzaron a funcionar las estaciones de Santiago de María en el departamento de Usulután y la de Ahuachapán. Estas estaciones fueron equipadas con sismógrafos mecánicos construídos en El Salvador por el alemán Rudolf Schulz y el salvadoreño Alvaro Urrutia.

En 1962 comenzó a funcionar la estación de La Palma, Chalatenango. Esta estación, perteneciente a la Red Mundial de Sismógrafos Estándar (World Wide Standardized Seismographs Network, WWSSN) estaba equipada con sismógrafos Benioff.

En 1963 se adquirieron tres sismógrafos tipo Stuttgart, dos para las componentes horizontales y uno para la vertical.

A finales de 1983 se instaló la Red Nacional de Telemetría Sísmica, compuesta por diez estaciones equipadas con sensores verticales modelo S-13.

A finales de 1991 la Red Nacional de Telemetría Sísmica, se incrementó en once estaciones equipadas con sensores verticales modelo SS-1.

Estaciones de Registro en el Lugar

Como estación de registro en el lugar se conoce aquella en la cual su sensor, sistema convertidor y de registro se encuentran en el mismo sitio. Estas estaciones pueden estar constituidas por equipo portátil o por equipo permanente.

Actualmente se cuenta con tres sismógrafos portátiles: uno es modelo PS-2 y los restantes son del modelo MEQ-800. Generalmente el sismógrafo MEQ-800 funciona con sensor L4-C, sin embargo han sido adaptados para que operen con sismómetros SS-1, y así registrar cualquiera de las tres componentes del movimiento del terreno. Todos estos sismógrafos están provistos de un sistema de registro sobre papel ahumado, aunque puede hacerse también a base de tinta. Por lo general el registro es cambiado cada 24 horas, pero puede modificarse para que registre durante 12 o 48 horas. Este tipo de sismógrafo es de gran utilidad, especialmente para sismicidad en lugares con poca o ninguna cobertura de estaciones sismológicas.

A la fecha se encuentra en operación la estación de registro en el lugar ubicada en el Observatorio Sismológico Nacional (OBS), equipada desde 1930 con dos sismógrafos Wiechert de fabricación alemana, uno con las dos componentes horizontales y otro con la vertical.

Las constantes principales de estos sismógrafos son las siguientes:

Para las componentes horizontales.

Masa = 200 kg
Amplificación Estática = 80 veces
Período del péndulo = 3.8 seg.
Velocidad del registro = 58 mm/min.

Para la componente vertical.

Masa = 80 kg
Amplificación = 75 veces
Período del péndulo = 3.8 seg.
Velocidad del registro = 60 mm/min.

Las estaciones de registro en Ahuachapán, La Palma y Santiago de María dejaron de operar debido a su alto costo de mantenimiento y a la adquisición de nuevo y más moderno instrumental sismológico.

Red Nacional de Telemetría Sísmica

Con el fin de modernizar el equipo sismológico existente el Centro de Investigaciones Geotécnicas implementó a finales de 1983 la Red Nacional de Telemetría Sísmica. Con el proyecto se instalaron 11 estaciones telemétricas, con las cuales se estaría en capacidad de detectar sismos con origen dentro o fuera del territorio salvadoreño.

En 1991 la Red Nacional de Telemetría Sísmica fue ampliada a veintidos estaciones, cinco de ellas para la vigilancia de la macro y microsismicidad dentro del área metropolitana de San Salvador y seis estaciones para la vigilancia de los volcanes activos del área metropolitana, el volcán de San Salvador y el de Ilopango.

Actualmente se encuentran en funcionamiento quince estaciones telemétricas ubicadas en el interior del país, y una estación portátil permanente en el CIG.

De las quince estaciones telemétricas, cuatro de ellas son propiedad de la Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa (CEL) y forman parte de la Red Sísmica de Berlín. El CIG logró la recepción de estas señales por medio de un convenio de cooperación entre ambas instituciones.

La distribución de las estaciones telemétricas así como los lugares de ubicación se muestran en la Figura 1 y Tabla 1 respectivamente.


Figura 1.

 

 

 

No.	Código	Ubicación
1	MTO2	Cerro Montecristo, Santa Ana
2	YPE	Candelaria de la Frontera, Santa Ana
3	CUS	Tacuba, Ahuachapán
4	BOQ6	El Boquerón, Volcán de San Salvador
5	PIC4	El Picacho, Volcán de San Salvador
6	CIG	Estación Central, San Salvador
7	LFU	San Martín, San Salvador
8	LBR3	San Martín, San Salvador
9	LFR1	San Miguel Tepezontes, San Salvador
10	LCB2	San Emigdio Tepezontes, Cuscatlán
11	QZA	El Rosario, La Paz
12	LALZ	Berlín, Usulután
12	SJUZ	Berlín,Usulután
12	LPAZ	Berlín, Usulután
12	SDMZ	Santiago de María, Usulután
13	VSM	Volcán de San Miguel

Red de Movimiento Fuerte

Movimiento fuerte es aquel producido por un sismo, siendo perceptible y potencialmente destructivo en la zona cercana a la región epicentral.

El equipo utilizado para registrar movimiento fuerte se denomina acelerógrafo. En El Salvador los acelerógrafos están en la capacidad de registrar sismos que generen aceleraciones, en el lugar en donde estos se encuentran instalados, superiores a 0.01g (g es la aceleración de la gravedad equivalente a 980 cm/seg/seg).

A continuación se presenta un breve historial de la instrumentación acelerográfica en El Salvador.

El primer equipo de registro violento fue un acelerógrafo tipo Montana, instalado en el Observatorio Sismológico Nacional en noviembre de 1964.

A raiz del terremoto del 3 de mayo de 1965, se adquirieron 3 acelerógrafos marca Teledyne modelo AR-240 que fueron instalados entre octubre y diciembre de 1966 en los lugares siguientes: uno en el sótano de las bodegas del Aeropuerto de Ilopango, otro en el sótano de la Biblioteca Nacional y el tercero en el Instituto de Vivienda Urbana (IVU). Además de los acelerógrafos antes mencionados se adquirieron 25 sismoscopios marca Wilmot modelo SR-100, que fueron instalados en el área metropolitana de San Salvador (AMSS) entre octubre de 1966 y enero de 1967.

En enero de 1978 se instalaron cinco sismoscopios en Ahuachapán, Acajutla, Presa 5 de noviembre, Santiago de María y La Unión.

Hasta diciembre de 1981 había en operación 22 sismoscopios y 7 acelerógrafos; de estos últimos, tres eran propiedad del Hotel Camino Real.

En 1984 se adquirieron veinte acelerógrafos modelo SMA-1 que fueron distribuidos en el área metropolitana de San Salvador y en el resto del país. Con esta nueva adquisición se tuvo un total de 27 acelerógrafos, de los cuales 23 eran modelo SMA-1, 3 modelo AR-240 y 1 tipo Montana.

En 1991 se adquirieron 30 acelerógrafos más del modelo SMA-1, sobrepasando así la cifra de 50 acelerógrafos. Cantidad que convertía a El Salvador en uno de los países con mayor cantidad de equipo acelerográfico por kilómetro cuadrado.

A finales de 1995 la red acelerográfica nacional fue reubicada. La distribución de las estaciones acelerográficas así como los lugares de ubicación se muestran en la Figura 2 y Tabla 2 respectivamente.

Figura 2.

Tabla 2. Ubicación de las estaciones acelerográficas
 

No.	Código	Ubicación	No. de  acelerógrafos
1	CM	CESSA-Metapán	1
2	SA	Santa Ana	1
3	AH	Ahuachapán	1
4	CA	CEPA-Acajutla	1
5	ST	Santa Tecla	1
5	UC	Universidad Centroamericana	1
5	DB	Ciudadela Don Bosco	1
5	OB	Observatorio Nacional	1
5	RS	Relaciones Exteriores	1
5	CS-CF	CENREN (MAG)	2
5	IS-IF	Instituto Geográfico Nacional	2
5	CI	Centro de Investigaciones Geotécnicas	1
5	VS-VF	Viveros de DUA	2
5	SS-SF	Seminario San Jose de la Montaña	2
6	CH	Chalatenango	1
7	AS	Aeropuerto El Salvador	1
8	SV	San Vicente	1
9	SE	Sensuntepeque, Cabañas	1
10	SM	Santiago de María	1
11	MG	San Miguel	1
12	CU	Cutuco, La Unión	1

Además de los acelerógrafos analógicos SMA-1 se cuenta con dos acelerógrafos digitales SSR-1, con capacidad para registrar hasta 1 megabyte de señal acelerográfica. Estos acelerógrafos están equipados con acelerómetros modelo FBA-23 capaces de registrar aceleraciones del terreno en tres direcciones ortogonales. Este equipo tiene la particularidad de poder ser programado para registrar sismos de cualquier magnitud, es decir desde ruido ambiental hasta movimientos fuertes, característica que ha servido para que con dicho equipo se hayan hecho mediciones de microtrepidación en diferentes lugares del país.

La ventaja de este instrumento de medición sísmica es que el proceso de conversión de registro analógico a registro digital, es obviado, lo que hace que el procesamiento de un sismo sea efectuado mucho más rápido.

Pozos a Cielo Abierto

Los sismos de Venezuela en 1967 y México en 1985 se han convertido en ejemplos clásicos del fenómeno de amplificación de las ondas sísmicas. Este fenómeno hace que lugares ubicados a similar distancia del epicentro pero con suelo constituido por depósitos sedimentarios, experimenten mayores amplificaciones que lugares ubicados sobre suelo constituido por roca.

El sismo del 10 de octubre de 1986 puso también en evidencia el fenómeno de amplificación de las ondas sísmicas, cuando instrumentos ubicados en lugares equidistantes al epicentro registraron valores diferentes de aceleración.

Con el propósito de investigar el fenómeno de amplificación del movimiento del suelo en el área metropolitana de San Salvador se construyeron, a finales de 1993 cinco pozos a cielo abierto ubicados en los lugares siguientes: Ministerio de Relaciones Exteriores (REX), Seminario San José de la Montaña (SEM), Viveros de DUA (VDU), Instituto Geográfico Nacional (IGN) y Centro de Recursos Naturales Renovables (CRN). Todos los pozos fueron equipados con acelerógrafos analógicos modelo SMA-1, en el fondo y en la superficie. Ambos acelerógrafos se encuentran en arreglo, tal que al activarse se obtendrá registro en los dos sitios. Con la información de la superficie y del fondo del pozo pueden calcularse las respuestas acelerográficas en ambos niveles, así como factores de amplificación y frecuencias predominantes, que pueden correlacionarse con otros parámetros ingenieriles.