Análisis de sensibilidad de la fuente de generación y de las condiciones de contorno en la evaluación de la inundación por tsunami en zonas costeras.

RESUMEN: Los desastres naturales son definidos por la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA) como aquellos cambios violentos, súbitos y destructivos en el entorno cuya causa no es debido a la actividad humana, sino por fenómenos naturales. El estudio de los tsunamis ha sido ampliamente abordado en las últimas décadas debido a que se presentan como eventos naturales relativamente poco frecuentes, pero con las mayores tasas de mortalidad. La posibilidad de que se origine un maremoto que afecte las costas españolas es real y su ocurrencia es imprevisible. Es por tanto necesaria una gestión adecuada en los ámbitos de prevención y preparación. La importancia de estudios de la peligrosidad por tsunamis radica en que dan claridad respecto al grado de peligro al cual están expuestos los ciudadanos. Esta situación realza la necesidad de realizar estudios de riego de tsunamis, generar sistemas de alerta temprana y definir, tomar y fomentar estrategias de mitigación del impacto de tsunamis a escala local o regional, con el fin de proteger a la población expuesta a estos posibles eventos. Es común que el análisis de la peligrosidad por tsunami se realice a través de modelaciones numéricas de eventos históricos o potenciales. En estas simulaciones es necesario caracterizar el terremoto generador del tsunami, lo cual se realiza a través de la definición de una serie de parámetros cuya variabilidad afecta al resultado de la simulación y al impacto sobre las zonas inundables. En general, se acepta el modelo de Okada (1985) como un método adecuado para representar el desplazamiento de la superficie libre que genera un terremoto de unas determinadas características y geometría. El modelo de Okada caracteriza dicho terremoto con una serie de parámetros. En el siguiente estudio se evaluará la sensibilidad de la inundación por tsunamis en la zona costera ante los cambios en los valores de dichos parámetros. Para ello, se ha tomado como referencia el trabajo previo de Padilla (2020) en el que se realizó un análisis de la peligrosidad de alta resolución para la localidad gaditana de Chipiona. Para dicho análisis, Padilla utilizó una fuente generadora del tsunami en el golfo de Cádiz, denominada, Cádiz Wedge Fault”, y utilizó el terremoto asociado a dicha fuente como base para la elaboración de mapas de inundación. En este estudio, se han realizado variaciones a los parámetros de la fuente utilizada por Padilla, para evaluar la sensibilidad del resultado a cada uno de ellos, por comparación con el resultado de Padilla, y estimar de esta manera la relevancia de la variación de cada uno de ellos. Así, se efectuaron diferentes simulaciones con el modelo COMCOT (Wang et al., 2011) de diversos escenarios reales e hipotéticos de propagación de tsunamis generados en dicha falla. Además, se realizó una simulación cambiando las condiciones de contorno presentes del caso inicial. Como resultado, se caracterizaron las zonas potencialmente inundables mediante mapas de inundación y gráficos de sensibilidad en los cuales se presentan datos normalizados de profundidad, velocidad, arrastre y arribo. Los resultados indican que los parámetros de Okada más sensibles son la magnitud del sismo, el coeficiente de Manning y la posibilidad de presentar barreras naturales a lo largo de la costa con unas variaciones del más del 37% al 29% en el área inundadaABSTRACT: Natural disasters are defined by the European Environment Agency (EEA) as those violent, sudden and destructive changes in the environment whose cause is not due to human activity, but natural phenomena. The study of Tsunamis has been widely addressed in recent decades because they occur as relatively infrequent natural events, but with the highest mortality rates. The possibility of a tidal wave affecting the Spanish coast is real and its occurrence is unpredictable. Therefore, adequate management is necessary in the areas of prevention and preparedness. The importance of tsunami hazard studies lies in the fact that they provide clarity regarding the degree of danger to which citizens are exposed. This situation highlights the need to carry out tsunami risk studies, generate early advertencia systems and define, take and promote strategies to mitigate the impact of tsunamis at a local or regional scale, in order to protect the population exposed to these possible events. It is common for tsunami hazard analysis to be carried out through numerical modeling of historical or potential events. In these simulations it is necessary to characterize the tsunami-generating earthquake, which is done through the definition of a series of parameters whose variability affects the result of the simulation and the impact on the flood zones. In general, Okada's model (1985) is accepted as an adequate method to represent the displacement of the free surface generated by an earthquake of certain characteristics and geometry. Okada's model characterizes said earthquake with a series of parameters. In the following study, the sensitivity of tsunami inundation in the coastal zone to changes in the values of these parameters will be evaluated. To do this, the previous work by Padilla (2020) has been taken as a reference, in which a high-resolution hazard analysis was carried out for the Cadiz town of Chipiona. For this analysis, Padilla used a tsunami-generating source in the Gulf of Cadiz, called the Cadiz Wedge Fault, and used the earthquake associated with said source as the basis for preparing flood maps. In this study, variations have been made to the parameters of the source used by Padilla, to evaluate the sensitivity of the result to each of them, by comparison with the result of Padilla, and thus estimate the relevance of the variation of each. one of them. Thus, different simulations were carried out with the COMCOT model (Wang et al., 2011) of various real and hypothetical scenarios of propagation of tsunamis generated in said fault. In addition, a simulation was carried out changing the present boundary conditions of the initial case. As a result, the potentially floodable areas were characterized by means of flood maps and sensitivity graphs in which normalized data of depth, speed, drag and arrival are presented. The results show that the most sensitive Okada parameters are the magnitude of the earthquake, the Manning coefficient and the possibility of presenting natural barriers along the coast with variations of more than 37% to 29% in the flooded area.Máster en Ingeniería costera y portuari