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Máster Universitario en Recursos Geológicos e Ingeniería Geológica

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Riesgo Sísmico y Volcánico

Código asignatura
MRGEOL02-1-032
Curso
Primero
Temporalidad
Primer Semestre
Carácter
Optativa
Créditos
3
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Prácticas de Aula/Semina (3 Hours)
  • Tutorías Grupales (1 Hours)
  • Clases Expositivas (10 Hours)
  • Prácticas de Laboratorio (8.5 Hours)
Guía docente

Esta asignatura pertenece al módulo optativo de "Riesgos Geológicos y Dinámica del Relieve". El desarrollo del curso está diseñado para que el alumno conozca los  aspectos prácticos de las técnicas y métodos de estudio de los riesgos  sísmico y volcánico que podría encontrarse en el desarrollo de su vida  laboral y/o científica. Se hará especial énfasis en mostrar al alumno las  aplicaciones y limitaciones de cada uno de los métodos. El alumno deberá  saber aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de problemas  geológicos, de ingeniería o de ordenación del territorio.

Se trata de una asignatura optativa que han de cursar todos los alumnos que realicen el Módulo “Riesgos geológicos y dinámica del relieve”. Para su realización deberán de tener cursadas la mayor parte de las asignaturas obligatorias del Master, especialmente aquellas relacionadas con esta temática.

Basándose en los conocimientos previos que el alumno debe haber alcanzado en las asignaturas cursadas anteriormente, los objetivos de esta asignatura son los siguientes:  

1. Dotar al alumno de los conocimientos y capacidades necesarios para un análisis sistemático global e integrado de los riesgos naturales derivados a la dinámica interna de la tierra (terremotos y volcanes), enfocado hacia una gestión de los riesgos naturales dentro de una perspectiva de desarrollo sostenible.

2. Identificar y estudiar los procesos naturales de origen interno que pueden dar lugar a riesgos sísmicos y volcánicos, el impacto de estos procesos y los riesgos relacionados con ellos. 

3. Revisar los métodos utilizados para analizar la peligrosidad sísmica y volcánica, desde la recogida y evaluación de la información hasta los análisis de dónde están los límites del riesgo aceptable.

4. Comprender y utilizar los métodos usados para evaluar y gestionar el riesgo sísmico y volcánico: prevención, mitigación y gestión de las crisis.

5. Dotar al alumno de los conocimientos y capacidad de análisis requeridos para usar el estudio de casos concretos para ilustrar como resolver los problemas relacionados con estos riesgos geológicos.

Con esta asignatura el alumno desarrollará las competencias básicas, generales y especificas contenidas en la memoria de verificación, en particular las competencias básicas CB6 a CB10, las competencias generales CG1-CG10 y CG12-CG18, y las específicas CE1, CE3-CE5, CE8, CE10 y CE12.

PROGRAMA: 

CLASES MAGISTRALES (9 horas presenciales) 

1. Introducción: riesgos naturales y gestión de catástrofes. Peligro vs Riesgo. Predicción vs Prevención. Planificación de medidas preventivas. Aspectos legales de riesgos y desastres. Herramientas de gestión para la prevención: GIS. Información a las autoridades y al público. Política de seguros.

2. Terremotos y ondas sísmicas: Propagación de las ondas sísmicas. Atenuación. Sistemas de adquisición de datos sísmicos: sismógrafos, principios y tipos; sismograma. Origen y frecuencia de los terremotos. Localización de terremotos. Tamaño de los terremotos: intensidad, magnitud y momento sísmico. Relación entre dimensión de la ruptura y magnitud. Sismicidad. 

3. Terremotos y riesgo sísmico: Características de los terremotos potencialmente destructivos. Causas y fuentes de los daños debidos a terremotos. Efectos directos: rupturas de la superficie del terreno; vibraciones del suelo (grietas, licuefacción, deslizamientos, asentamientos,..). Influencia de las propiedades del suelo. 

4. Efectos indirectos de los terremotos: deslizamientos, tsunamis, inundaciones, fuegos.

5. Análisis, evaluación y modelización de la respuesta sísmica del suelo. Amplitud y duración de los movimientos. Medición instrumental. Registros. Aceleración y velocidad máxima del terreno. Interacción suelo-estructura. Evaluación y mitigación de la licuación del suelo y sus consecuencias. 

6. Peligrosidad sísmica. Modelos observacional, determinístico y probabilístico. Riesgo sísmico en función de la estructura del terreno. Análisis de peligrosidad y vulnerabilidad. Mapas de riesgos. Predicción y control de terremotos.

7. Mitigación del riesgo sísmico: diseños sismorresistentes. Ductilidad. Evaluación de acciones sísmicas. Efectos de torsión en edificios. Discusión de normas sismorresistentes. Emplazamientos y criterios de diseño estructural. Edificaciones sometidas a terremotos. Seguridad sísmica de grandes obras públicas. Propiedades sísmicas de cimentaciones. Seguros y riesgo sísmico.  

8. Condiciones técnicas para la construcción sismorresistente en España. Norma de construcción sismorresistente NCSE-02. Mapa de peligrosidad sísmica de España. Aceleración sísmica básica. Clasificación del terreno. Cálculo sismorresistente. Reglas de diseño y prescripciones constructivas. Directriz básica de planificación de protección civil ante el riesgo sísmico. 

9. Riesgo volcánico. Tipos  y efectos. Gases volcánicos y sus efectos. Fragmentos de rocas y vidrios volcánicos: cenizas volcánicas. Flujos de lavas y sus efectos. Flujos piroclásticos y sus efectos. Debris flows (lahar) y sus efectos. Deslizamientos. Tsunamis. 

10. Monitorización de la actividad volcánica y evaluación y mitigación del riesgo volcánico. Estrategias de observación instrumental. Sismicidad. Deformaciones del terreno. Hidrología. Emisiones de gases. Mapas de riesgo. Sistemas de alerta y planes de emergencia.  

PRÁCTICAS DE LABORATORIO (8,5 horas presenciales)

Las clases prácticas de laboratorio constarán de 3 sesiones, de 2 horas cada una, dirigidas a familiarizar al alumno con algunos los métodos de trabajo en el análisis y evaluación de los riesgos sísmicos y volcánicos. Las prácticas de laboratorio se realizaran principalmente mediante trabajos con ordenador, en aula de informática, manipulando e interpretando datos sísmicos o analizando modelos de respuesta sísmica del terreno y las estructuras. Se abordarán también algunos ejemplos de monitorización y prevención de riesgo volcánico.

ACTIVIDADES DIRIGIDAS. Seminarios y tutorías (4 horas presenciales) 

Esta actividad dirigida tiene como finalidad la discusión en grupo tanto de las cuestiones generadas a lo largo del desarrollo de las clases magistrales como de los resultados de las prácticas. Dada la importancia que tiene el análisis de crisis previas, se tratará de que cada alumno presente un informe sobre las consecuencias y lecciones aprendidas de un evento catastrófico conocido. En este contexto se pueden considerar también las correspondientes tutorías aunque con un nivel más personalizado. 

APROXIMACIONES METODOLÓGICAS

Clases magistrales

En ellas se explicarán los aspectos prácticos de las técnicas y métodos de estudio de los riesgos sísmico y volcánico que el alumno podría encontrarse en el desarrollo de su vida laboral y/o científica. Se hará especial énfasis en mostrar al alumno las aplicaciones y limitaciones de cada uno de los métodos. El alumno deberá completar esta información con la realización de un trabajo personal en el que deberá aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de problemas geológicos, de ingeniería o de ordenación del territorio.  Las clases teóricas se desarrollarán mediante el procedimiento de la Lección Magistral complementada por la utilización de medios audiovisuales como recursos didácticos, ya que la comunicación verbal, complementada con la utilización de otros métodos como la pizarra (para presentar esquemas, gráficos o cuadros sinópticos) y medios audiovisuales retroproyectados (proyector de diapositivas, transparencias y/o imágenes proyectadas de ordenador) es un procedimiento que permite desarrollar el tema con profundidad en el tiempo disponible para impartir los contenidos docentes. Asimismo, es un método rentable, ya que seguramente es el que ofrece mayor productividad en términos de cantidad de conocimiento adquirido en relación con el tiempo, esfuerzo e inversión económica. Por ello, aunque no sea el método más idóneo de enseñanza, puede dar buenos resultados si las clases están bien enfocadas.


Laboratorio

En el caso de la asignatura de Riesgo Sísmico y Volcánico, las prácticas de laboratorio deben servir para que el alumno adquiera unas nociones del tratamiento, interpretación y modelización de algunos datos geológicos y geofísicos, que en muchos casos requieren la utilización de paquetes informáticos más o menos complejos. Se adiestrará a los alumnos en el uso de estos paquetes para analizar la respuesta de las estructuras (desplazamiento, velocidad y aceleración) ante el paso de las ondas sísmicas.

Trabajo colaborativo para la resolución de casos

El alumnado deberá además realizar un trabajo en grupo (idealmente en grupos de 3-4 personas) en el que deberán aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de un caso práctico real de evaluación de la peligrosidad sísmica de un emplazamiento. Esta tarea es especialmente adecuada para el trabajo en grupo ya que la evaluación de la peligrosidad sísmica es una tarea eminentemente pluridisciplinar en el que suelen participar un gran número de personas y que requiere de toma de decisiones no siempre evidentes, que han de ser debatidas y consensuadas.

Tutorías

Se emplearán básicamente para la resolución de dudas o cuestiones planteadas por los alumnos.

PLAN DE TRABAJO:

CRÉDITOS ECTS: 3

MODALIDADES

Horas

%

Totales

Presencial

Clases Expositivas

9

12

22.5

Práctica de aula / Seminarios / Talleres

3

4

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

8.5

11.4

Prácticas clínicas hospitalarias

Tutorías grupales

1

1.3

Prácticas Externas

Sesiones de evaluación

1

1.3

No presencial

Trabajo en Grupo

5

6.7

52.5

Trabajo Individual

47.5

63.3

Total

75

EVALUACIÓN CONTINUA (20%): Se valorará la asistencia y participación activa del alumno en las clases.

EVALUACIÓN PRÁCTICAS (40%): Se valorará la actividad del alumno en el trabajo del laboratorio, tanto en las prácticas individuales como en los trabajos en grupo (implicación, habilidades en relaciones interpersonales, etc.) así como el contenido de los informes presentados. 

EVALUACIÓN SEMINARIOS (40%): Se analizarán tanto los informes presentados por los alumnos como las presentaciones orales de los mismos, atendiendo específicamente a competencias transversales relacionadas con la comunicación oral, toma de decisiones, habilidades a la hora de responder a las cuestiones planteadas de acuerdo con los contenidos teóricos de la asignatura, etc.

En el caso de que no se superase la asignatura mediante este sistema de evaluación, se podrá realizar un examen final escrito de carácter teórico-práctico en el que teoría y práctica tendrán el mismo peso en la calificación final.

Recursos materiales:

• Medios básicos. Son aquellos totalmente indispensables para el desarrollo de la enseñanza tanto teórica como práctica, entre los que destacamos: material bibliográfico, mapas de datos geofísicos y geológicos.

• Medios audiovisuales. Son de gran importancia ya que suplen en parte las observaciones directas en el campo. Entre estos medios están las imágenes retroproyectadas (directamente de ordenador, diapositivas y transparencias) así como películas de video o DVD.

• Medios informáticos. El manejo, tratamiento, interpretación y modelización de los datos geológicos y geofísicos utilizados en el estudio de los riesgos sísmico y volcánico requiere el empleo de programas informáticos específicos y ordenadores que se utilizaran en algunas de las sesiones prácticas. 

La asignatura dispondrá de una página web en el Campus Virtual en la que se incorporará información sobre el calendario, horarios, programa, bibliografía, enlaces, etc. 

 Bibliografía básica

• Blong, R. J. , 1984.  Volcanic Hazards : A Sourcebook on the Effects of Eruptions. Academic Press

• Bolt, B.A., 1981. Terremotos. Editorial Reverte, Madrid.

• Furman, T., 2004. Earth Inquiry: Monitoring and Mitigating Volcanic Hazards. W. H. Freeman

• Lay, T. Wallace, T.C., 1995. Modern Global Seismology. Academic Press, 521 pp.

• Lee, W.H.K., Kanamori, H., Jennings, P.C. & Kisslinger, C. (Eds), 2002. International Handbook of Eartquake And Engineering Seismology. Academic Press, 2 vol., 1945 pp.

• Zimbelman. J. R. & Gregg, T.K.P. (Editors), 2004. Environmental Effects on Volcanic Eruptions : From Deep Oceans to Deep Space. Springer  

Bibliografía específica dirigida  

• Beles, A. A., Ifrim, M. D. y García Yagüe, A., Elementos de Ingeniería Sísmica. Ediciones Omega, S.A. 1975

• Chopra, A., Dynamics of Structures: Theory and Applications toEarthquake Engineer. Prentice Hall, Inc., 1995.  

• Fernandez, J. (Editor), 2004. Geodetic and Geophysical Effects Associated with Seismic and Volcanic Hazards (Pageoph Topical Volumes). Birkhauser

 • Kanamori, H. & Boschi, E., Eds., 1983. Earthquakes: Observation, Theory and Interpretation. North-Holland, Ámsterdam, Holland

• Keller, E. A. & Pinter, N., Active Tectonics, Earthquakes, Prentice Hall. New Jersey, 1996, 338 p.

• Lillie, R. J., 1999. Whole Earth Geophysics: an introductory textbook for geologist and geophysicists. Prentice-Hall Inc, New Yersey, 361 pp.

• Lowrie, W., 1997. Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press, 354 pp.

• McCoy, F. W. & Heiken, G. (Editors)Volcanic Hazards and Disasters in Human Antiquity (Special Papers (Geological Society of America), 345.). Geological Society of America

• Naeim, F., The Seismic Design Handbook. Van Nostrand Reinhold. 1989.  

• Okamoto, S., 1984. Introduction to Earthquake Engineering. University of Tokio Press, Tokyo

• Rosemblueth, E. y Newmark, N. M., Fundamentos de Ingeniería Sísmica. Editorial Diana, 1976.  

• Scholz, Ch.H., 1990. The Mechanics of Earthquakes and Faulting. Cambridge Univ. Press, 936 p.

• Yeats, R.S. Sieh, K.; Allen, C.R., The Geology of Earthquakes, Oxford University Press, 1997, 568 p.