Se presenta un estudio de la respuesta sísmica de la cuenca de Santiago consistente en dos partes principales. Una primera, que corresponde a un esfuerzo de compilación y análisis de los principales rasgos físicos que caracterizan la cuenca de Santiago; donde se discuten ampliamente, aspectos que van desde la génesis de la cuenca hasta la conformación actual de la red drenaje, pasando por la geología de los depósitos y rocas presentes, la forma del basamento rocoso de acuerdo a interpretación de gravimetría, la distribución de velocidad de ondas de acuerdo a recopilación de datos de sísmica de refracción, la geomorfología dada por modelos digitales de elevación, el daño ocurrido por causa del terremoto de marzo de 1985 en términos de intensidades, mediciones de vibraciones ambientales y el control sismotectónico reconocido. Se conceptualiza un modelo paramétrico de la cuenca consistente en una capa homogénea, delimitada por la topografía del terreno y por la batimetría del lecho rocoso. Una segunda parte, consiste en la modelización matemática de la respuesta sísmica de la cuenca cuando es solicitada por un frente incidente, vertical, compresional, plano; dado por una ondícula de Ricker. Para ello, se han revisado los conceptos fundamentales de la teoría de la elasticidad pertinentes a la modelización. Posteriormente, se ha implementado numéricamente el modelo matemático obtenido, por medio del método de elementos espectrales. Con este método, se obtiene la variación en el tiempo del campo de deformación, el que es utilizado para explorar la respuesta sísmica de la cuenca. Se revisaron tres tipos. La respuesta en términos de la razón espectral de Nakamura, de sitio versus roca para la componente vertical y de sitio versus roca para la componente horizontal. De estas respuestas calculadas, se ha encontrado que la componente geométrica es preservada en la razón de Nakamura y en la razón sitio versus roca para la componente horizontal. La respuesta en términos de la razón sitio/roca para la componente vertical no muestra mayor correlación con la geometría de la cuenca. Se ha revisado la correlación existente entre las respuestas calculadas y factores que se creen son importantes con respecto a la amplificación de sitio, como lo es por ejemplo la profundidad del basamento rocoso y la profundidad del nivel freático. En el caso de la profundidad del lecho, se ha encontrado correlación entre amplificación y la forma del basamento rocoso. Para el caso del nivel freático, no ha sido posible hallar una relación contundente. Finalmente, se analiza la correlación entre la amplificación estimada y aquella encontrada a partir de sismos de magnitud moderada registrados en la cuenca, no encontrándose mayor correlación, se discute una posible explicación a este hecho.

Ingeniera Civil, Mención en Estructuras, Construcción y Geotecnia / La caracterización geotécnica de la cuenca de Santiago es de gran importancia para determinar se respuesta dinámica. La infraestructura urbana de Santiago ha mostrado diferentes niveles de daños tras los terremotos de Valparaíso 1985 (Mw 7.8) y del Maule 2010 (Mw 8.8), los cuales se han correlacionado con la geológica superficial y razones espectrales (H/V) de estudios previos. En la presente memoria se trabajó con registros sismológicos de tiempo continuo, de 25 sismógrafos banda ancha ubicados sobre diferentes tipos de suelos de la cuenca de Santiago para obtener razones espectrales (H/V). Los resultados obtenidos permiten agrupar las razones H/V en 4 grupos según la forma de las curvas: planas, con peak somero, con peak marcado y con peak muy marcado. Al correlacionar estos tipos de curva con los depósitos geotécnicos se pudo concluir que los registros obtenidos sobre roca y grava tienden a mostrar razones espectrales planas, mientras que otros tipos de suelo muestran razones con uno o más peak de distinta amplitud. Se estudió la variación de las razones de 5 estaciones durante 24 horas y de 29 días, obteniéndose que el periodo predominante asociado a los peak de las curvas se mantiene constante, con lo que se concluyó que la técnica de razones espectrales H/V es un método estable para estimar el periodo fundamental del suelo. Como recomendación práctica, dadas las diferencias en los valores H/V alcanzados durante el análisis diario, se sugiere utilizar un registro temporal de al menos media hora dentro del rango de las 1am hasta las 4am, periodo donde se observa mayor estabilidad en las señales. En otro horario se recomienda usar mayor tiempo de registro.

Geóloga / El presente trabajo resume el análisis de las características geológicas e hidrogeológicas de la cuenca de Santiago, tales como el tipo de relleno sedimentario, la profundidad del nivel estático, la permeabilidad del relleno y la red hidrográfica, con el fin de determinar los sectores idóneos para la infiltración artificial de agua en el acuífero, junto con el mejor método de infiltración según las características hidrogeológicas del sector elegido. Los criterios usados para discriminar si un sector es apropiado para infiltrar son un nivel estático superior a 45m de profundidad y una permeabilidad del relleno superior a 7,5x10-5 m/s. Estos valores garantizan una capacidad de almacenamiento suficiente del acuífero en el sector. Además de los criterios anteriores, también se incluye la factibilidad de transportar agua hasta el sector elegido por medio de la red de drenaje. Una vez preseleccionados los terrenos, se revisa la estratigrafía en pozos y perfiles cercanos para determinar la presencia de capas impermeables en profundidad lo que, junto con la profundidad del nivel estático y la extensión del terreno disponible, son los criterios para seleccionar la obra de infiltración más adecuada. Los terrenos más apropiados para realizar la infiltración artificial se ubican al norte del río Maipo, en la comuna de la Pintana. En este sector la permeabilidad es de 1x10-3 m/s y la profundidad del nivel estático es en promedio 120m. La presencia de canales de regadío en el sector hace posible el transporte de los excedentes de verano del río Maipo al lugar seleccionado. No es necesario un mayor tratamiento del agua a infiltrar dado que el origen del agua de los canales y de la napa es la misma, el río Maipo. Sin embargo, sí se requiere un filtrado previo para eliminar sólidos en suspensión. Se propone la realización de 70 pozos de inyección de 130m de profundidad, que en total infiltrarían 26,1 millones de m3 por año. La infiltración se realizaría durante el verano, cuando el caudal es mayor debido a los deshielos, cuando éste supere una probabilidad de excedencia del 20%, lo que sucedería con un periodo de retorno de 5 años. Se propone comenzar con un proyecto piloto, evaluar el comportamiento del agua en profundidad y luego seguir con proyectos de mayor envergadura. Se estima un aumento del nivel freático de unos 20m por cada evento de infiltración, lo que da un margen de capacidad de almacenamiento para al menos 5 eventos de infiltración. El cálculo del VAN del proyecto indica que éste es rentable a corto y mediano plazo.