Plantilla de evaluación para tuberías de conducción de agua potable y determinación de la curva de vulnerabilidad sísmica correspondiente

Abstract

En países como el Perú, el cual se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica, la predicción e identificación de daños potenciales en las líneas vitales, causado por el movimiento del terremoto, puede servir para estimar las pérdidas económicas y sociales, como los ocurridos en el caso del terremoto de Pisco del 2007.

La presente tesis se refiere a la estimación de daños en tuberías de agua potable, expresadas mediante funciones empíricas (denominadas en la tesis funciones de vulnerabilidad y fragilidad), las cuales relacionan las tasas de reparaciones o roturas por longitud de tubería y los parámetros de movimiento de suelo como la velocidad máxima de terreno (PGV) y la deformación máxima del terreno (PGD).

Para ello, se inicia con un análisis del comportamiento sísmico de las tuberías (continuas y segmentadas), identificándose los daños que se generan en estas, así como las amenazas a la que están sometidas, ya sean deformaciones permanentes del suelo (DPS) como los deslizamientos, licuación y asentamientos, o las deformaciones transitorias del suelo (DTS) referidas a la propagación de las ondas superficiales.

Luego, se procede con el análisis de las funciones empíricas que pueden encontrar en la literatura, identificando una notable diferencia en la información que considera cada planteamiento, viéndose esto reflejado en los diferentes valores de las tasas de reparaciones o rotura para un mismo parámetro de suelo.

Para la identificación de una función que represente de la mejor manera el análisis en un territorio dado, se crearon plantillas que describen las características de las funciones, así como la información que intervino en su creación. Se hace una aplicación del uso de las plantillas creadas en el distrito de Imperial en Cañete, así como el análisis de los resultados. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones para el uso e interpretación de las plantillas, y las funciones empíricas para la estimación de daños en las tuberías de agua potable.

In countries such as Peru, which is located in a highly seismic zone, the prediction and identification of potential damages in life lines, caused by the movement of the earthquake, can allow us to estimate economic and social losses, as in the case of the 2007 Pisco earthquake.

This thesis refers to the estimation of damages in potable water pipes, expressed by empirical functions (denominated in the thesis functions of vulnerability and fragility), which relate the rates of repairs or breaks per unit of pipeline and seismic indexes such as the peak ground velocity (PGV) and the peak ground deformation (PGD).

This thesis begins with the analysis of the seismic behaviour of the pipes (continuous and segmented), identifying the damages generated in those, as well as the threat to which they are subjected, whether they are permanent soil deformations (DPS) such as landslides, liquefaction and settlements, or transient soil deformations (DTS) referred to the propagation of surface waves.

The empirical functions that could be found in the literature, identifying a noticeable difference in the information considered by each approach, which is reflected in the different values of repair or breakage rates for the same seismic index. For the identification of a function that best represents the analysis in a given territory, matrices were created to describe the characteristics of the functions, as well as the information that intervened in their creation.

An application is made of the use of the matrices created in the district of Imperial in Cañete, as well as the analysis of the results. Finally, the conclusions and recommendations for the use and interpretation of the templates are presented, and the empirical functions for the estimation of the damages in the potable water pipes.