Escudo de la Universidad Politécnica de Madrid

Escuela Técnica Superior de Ingenieros
en Topografía, Geodesia y Cartografía

Análisis de sismicidad asociada al llenado de embalses. Un caso de estudio en Costa Rica

La doctoranda Sandra Ruiz Barajas y la profesora Belén Benito forman parte de los autores de este estudio destinado a analizar la sismicidad inducida por el llenado del embalse Pirrís (Costa Rica) en 2011, para generar una planta hidroeléctrica de 134 megavatios de capacidad.

Embalse Pirrís Costa RicaLa ocurrencia de sismos asociados a ciertas actividades humanas es un hecho observado y reconocido desde hace décadas. No obstante, los casos de sismicidad inducida se han incrementado en los últimos años debido al aumento de proyectos en los que se actúa sobre el medio natural, alterando su estado de esfuerzo, lo que se conoce como actividades antrópicas.

El objetivo principal de este estudio, colaboración entre el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), fue analizar la sismicidad inducida por las operaciones de llenado del embalse de Pirrís (Costa Rica), que comenzaron en marzo de 2011 hasta completar su volumen total (3,6 * 107 m3) cinco meses más tarde. La disponibilidad de datos sísmicos de buena calidad registrados en una densa red de estaciones entorno al embalse, han permitido estudiar la evolución espacial y temporal de la sismicidad en tres intervalos de tiempo: antes, durante y después del llenado. Se constata  una clara variación del patrón de sismicidad en los tres intervalos, tanto en la tasa de sismicidad como en el rango de magnitudes Mw registradas. Antes del llenado tan solo se observa sismicidad de fondo en el rango Mw (0-2.0). La tasa de sismicidad aumenta durante el llenado y se desplaza al rango de  Mw (1.0-3.0). Después del llenado se incrementa  claramente la frecuencia de sismos en el rango Mw (2.0-4.0) y ocurren además dos sismos con Mw > 4.0 asociados a fallas locales que pudieron ser disparadas por el llenado del embalse. El apreciable incremento en las magnitudes indica un posible efecto positivo de la columna de agua en fallas pre-tensadas del entorno.

Embalse Pirrís Costa Rica Sismicidad inducida

El análisis revela, además, un claro efecto de cambio de esfuerzos de Coulomb (∆CFS) debido a las variaciones de la carga de agua que se correlacionan, a su vez, con la sismicidad observada. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia de un continuo y permanente monitoreo de la sismicidad asociada con este tipo de actividades antrópicas, y pueden ser de utilidad para controlar operaciones de llenado de embalses y ayudar a toma de decisiones que garanticen la seguridad de estos emplazamientos críticos.   

Scientific Reports - Nature: https://www.nature.com/articles/s41598-019-41890-y

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