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Estudio de las variaciones de la velocidad y los periodos de vibración en el Valle de México mediante el procesado de ruido sísmico
Seasonal variations of seismic velocities and vibration periods in the Valley of Mexico observed with seismic noise processing
Haidee Maria Assi Hagmaie
ROBERTO ORTEGA RUIZ
Acceso Abierto
Atribución
periodos de vibración, fluctuaciones estacionales, H/V, velocidad de onda, Valle de México
: vibration periods, seasonal variations, H/V, wave velocity, Valley of Mexico
En este trabajo se analiza el ruido sísmico registrado en 30 estaciones de la Red Sísmica del Valle de México de manera continua durante 3 años. Se pretende demostrar que existe una variación en la velocidad de las ondas sísmicas. Nuestro enfoque, consiste en medir los cambios de los tiempos de retardo en cada par de estaciones usando correlación cruzada de ruido sísmico. Se utilizaron los algoritmos de MSNoise para calcular las funciones de correlación cruzada de la componente vertical en ventanas de 30 minutos a lo largo de un día. El resultado se apila en 18 días para cada par de estaciones durante un año. Los mismos registros de ruido se usaron para obtener los periodos fundamentales mediante la técnica de HVSR (o H/V), separando las componentes horizontales y verticales en cada estación, obteniendo un archivo por día. Se elaboró una rutina de cómputo que separa cada día en 24 horas, el programa selecciona aquellos días que tienen información continua y calcula su razón espectral H/V, basado en un procesamiento digital de señales conforme a recomendaciones internacionales. Finalmente se presenta este conjunto de datos como un punto de partida para posteriores análisis de fluctuaciones de periodos de vibración. Los resultados muestran que los periodos dominantes no cambian a lo largo del año, pero las amplitudes relativas dependen de la época del año. Un estudio detallado de los cambios de velocidad muestra que las variaciones ocurren en época de lluvia y están relacionadas con fenómenos hidrológicos y poroelásticos. Cabe destacar la presencia de periodos dominantes estacionales en Zona de Lomas del Valle de México, los cuales llegan a ser evidentes en temporada de lluvia, y desaparecen en épocas de sequía. Es importante revisar cada caso en particular porque existen condiciones locales que afectan los periodos de vibración. Los resultados muestran que existe una necesidad de tener estaciones sísmicas permanentes para estudios de sitio a diferencia de los estudios clásicos donde solo se realizan mediciones puntuales en un par de horas. Así como estudiar los cambios hidrológicos para conocer los efectos que puedan ocasionar en las amplificaciones y periodos de sitio.
In this thesis we analyze seismic noise recorded in 30 stations of the Seismic Network of the Valley of Mexico on a continuous basis for 3 years. We believe that there is a variation in the velocity of seismic waves during a year. Our approach is to measure the changes in delay times at each pair of stations using cross-correlation of seismic noise. MSNoise algorithms were used to compute the crosscorrelation functions of the vertical component in 30-minute windows over one day. The output is stacked on 18 days for each pair of stations in a year. The same noise records were used to determine the fundamental periods using HVSR (or H/V) technique, separating the horizontal and vertical components at each station, creating one file per day. A computation routine was designed to separate each day into 24 hours, the program selects those days that have contiguous information and calculates their H/V spectral ratio, based on digital signal processing according to international recommendations. Then the data set is presented as the starting point for further analysis of vibration periods fluctuations. The results revealed no changes of dominant periods throughout the year, but the relative amplitudes depend on the season of the year. A detailed study of the velocity changes suggests that variations during rainy season are related to hydrological and poroelastic events. It is to be noted the presence of seasonal dominant periods in Lomas Zone of the Valley of Mexico, which become evident in rainy season, and disappear in dry season. It is necessary to analyze each case to determine if there are local conditions that affect the vibration periods. Results confirm that there is a need to have permanent seismic stations for site studies contrary to the classic studies where measurements are made in a few hours, as well as studying hydrological variations to understand the effects they may have on the amplifications and site periods.
CICESE
2022
Tesis de maestría
Español
Assi Hagmaier, H.M. 2022. Estudio de las variaciones de la velocidad y los periodos de vibración en el Valle de México mediante el procesado de ruido sísmico. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.. 76 pp.
OTRAS
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Tierra

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