فناوری‌های رایج مقابله با زلزله در دنیا چه هستند؟

زلزله همیشه یکی از ویرانگرترین بلایای طبیعی و دغدغه انسان بوده که همیشه در پی اندیشیدن به تمهیداتی برای هرچه کمتر صدمه دیدن از آن است.

اکنون که در هزاره سوم قرار داریم، پیشرفت فناوری در مقابله با بلایای طبیعی از جمله زلزله نیز دیده می‌شود. این پیشرفت در لباس ابداع فناوری‌های مختلف و راهکارهای خلاقانه برای جان سالم به در بردن از این بلای طبیعی ظاهر شده است که شاید ما کمترین بهره را از آنها می‌بریم.

رویارویی با قهر طبیعت یکی از مظاهر ضعف انسان در برابر بسیاری از پدیده‌های این جهان است. در طول تاریخ “زلزله” یکی از نگرانی‌های دائمی بشر بوده است و پیشرفت فناوری در موارد زیادی توانسته‌ جلوی بروز فجایع ناشی از این بلای طبیعی را بگیرد.

طبق برآوردهای سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده(USGS) سالانه یک میلیون زلزله در سراسر جهان رخ می‌دهد که اکثر این زلزله‌ها بسیار کوچک بوده و موجب آسیب‌های جدی نمی‌شوند، اما برخی دیگر مانند زلزله سال ۲۰۱۱ در ساحل ژاپن و یا فاجعه ایتالیا، خسارات جانی و مالی بسیاری برجای می‌گذارند که تا چندین سال عواقب آن بر مکان وقوع زلزله باقی می‌ماند.

هر چند هنوز بشر قدرت پیش‌بینی زمان زلزله را ندارد، اما شناسایی گسل‌ها و تمهیدات لازم در زمان ساخت‌وساز از عوامل مهم ایمنی در برابر زلزله محسوب می‌شوند.

کشورهای زلزله‌خیز نظیر ژاپن که در عین حال پیشرفته هستند، چند مورد را برای مقابله با این رویداد طبیعی سرلوحه کارهای خود قرار داده‌اند که عبارتند از:

۱- ضرورت افزایش سطح استانداردهای ایمنی در ساختمان‌ها و زیرساخت‌های شهری، حتی در مناطقی که احتمال زمین‌لرزه در آن‌ها کمتر است.

۲- تقویت و ایمن‌سازی شبکه‌های حیاتی شهری مانند خطوط ارتباطاتی، شبکه‌های برق، آب و گاز در شهرهای بزرگ.

۳- ضرورت افزایش سطح هماهنگی میان نیروهای کمکی و دستگاههای شهری.

۴- توجه علمی و سازمان‌یافته به ناهنجاری‌های اجتماعی و مشکلات روانی.

۵-  برنامه‌های مطالعاتی و دانشگاهی در زمینه پیش‌بینی و کاهش خطرات زلزله

همه کشورهایی که زلزله‌های شدید را تجربه کرده‌اند، با برنامه‌ریزی و مطالعه علمی تلاش کرده‌اند از تلفات و خسارات حوادث آینده بکاهند.

اکنون در حالی که مشخص نیست کشور ما با وجود قرار داشتن روی گسل‌های بزرگ و حضور در یکی از زلزله‌خیزترین مناطق دنیا تا چه زمانی با همین زیرساخت‌های کنونی قرار است به استقبال زمین لرزه برود، در این گزارش به معرفی برترین فناوری‌های مقابله با زلزله و همچنین راهکارهای کشورهای زلزله خیز برای قد علم کردن روبروی این بلای طبیعی می‌پردازیم، اما قبل از آن به دو مورد از مهم‌ترین عوامل انسانی افزایش‌دهنده احتمال وقوع زلزله اشاره می‌کنیم:

شکافت با آب(Fracking)

“فرکینگ”(شکافت با آب) صنعتی جدید و بسیار خطرناک است. بسیاری از مردم بر این باورند که این روش موجب زمین‌لرزه‌های القایی می‌شود. اجماع علمی نیز در این مورد آن است که تزریق فاضلاب به لایه‌های زیرین زمین در زمان مساعد بودن زمین بدون شک باعث زمین لرزه خواهد شد.

در فرایند فرکینگ آب و روان‌کننده‌ها به زمین وارد می‌شوند و موجب شکاف زمین شده تا نفت و گاز طبیعی بازیابی شود، اما فاضلاب نیز در این فرآیند بازیابی شده و به سطح بازگردانده می‌شوند.

زباله‌های هسته‌ای

از دیگر موارد مهم، ایده ذخیره‌سازی زباله‌های هسته‌ای است که تضمینی برای امنیت آن وجود ندارد و در صورت وقوع حادثه در جایی که این زباله‌ها دفن شده‌اند، وقوع یک زلزله بر اثر انفجار آنها دور از تصور نیست.

از جدیدترین فناوری‌های مقابله با زلزله می‌توان به صورت اجمالی از ابداعاتی نظیر فونداسیون شناور، بکارگیری کمک فنر در زیر ساختمان‌ها، بهره گیری از قدرت آونگ، فیوزهای قابل تعویض، دیوار هسته‌ای، ناپدید کردن اثر زلزله با استفاده از حلقه‌های پلاستیکی متمرکز زیر پایه ساختمان، آلیاژهای منعطف، پوشش فیبر کربنی، استفاده از زیست‌مواد و لوله‌های مقوایی، راه اندازی سامانه‌های هشدار سریع بر روی موبایل، کمک گرفتن از ماهواره‌ها برای بهبود واکنش در برابر زلزله، استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی زلزله و تشخیص زلزله با کابل فیبر نوری نام برد.

توپ فوتبال ضد زلزله!

این توپ ضد زلزله که شبیه به توپ فوتبال است طوری ساخته شده تا ضد ضربه باشد و بتواند روی آب هم شناور بماند.

اما شاید لزوما نیاز به استفاده از چنین وسایلی نباشد و با بکارگیری روش‌های بهتری در ساخت و ساز بتوان در همین ساختمان‌های معمولی نیز از شر زلزله در امان بود.

لوله‌های مقوایی

مقوا می‌تواند مصالح ساختمانی محکم و با دوام باشد. “شگریو بان” معمار ژاپنی طراحی چندین سازه را انجام می‌دهد که شامل لوله‌های مقوا با پلی اورتان می‌باشد.

در سال ۲۰۱۳، بان یکی طرح خود(کلیسا) را در نیوزیلند معرفی کرد. این کلیسا از ۹۸ لوله مقوایی غول پیکر تقویت شده با رشته‌های چوبی بهره می‌برد.

از آنجا که ساختار مقوا و چوب بسیار سبک و انعطاف پذیر است، در حوادث لرزه‌ای بسیار بهتر از بتن عمل می‌کند و اگر خراب شود، مردم زیر آوار سنگینی قرار نمی‌گیرند و تلفاتی نخواهد نداشت.

آلیاژهای عصب‌شکل

انعطاف پذیری مواد یک چالش عمده برای مهندسان در تلاش برای ایجاد ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله هستند. مثلا فولاد و بتن تغییر شکل می‌دهند و انعطاف پذیر نیستند. این در حالی است که هر دوی این مواد به طور گسترده تقریبا در تمام پروژه‌های ساخت و ساز تجاری استفاده می‌شوند. اما آلیاژ عصب شکل می‌تواند فشارهای سنگین را تحمل کند و به شکل اصلی خود بازگردد.

بسیاری از مهندسان این مواد هوشمند را به عنوان جایگزین برای فولاد و بتن می‌دانند. آلیاژ عصب شکل متشکل از تیتانیوم و نیکل است که این ترکیب نیتینول نامیده می‌شود و ۱۰ تا ۳۰ درصد انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به فولاد ارائه می‌دهد.

پوشش فیبر کربنی

یکی دیگر از راه حل‌های امیدوار کننده و بسیار ساده برای اجرا، یک فناوری شناخته شده به عنوان پوشش پلاستیکی تقویت شده فیبر یا FRP می‌باشد. تولیدکنندگان این ترکیب را با مخلوط کردن فیبرهای کربن با پلیمرهای اتصال دهنده مانند اپوکسی، پلی استر، وینیل استر و نایلون تولید می‌کنند تا مواد کامپوزیتی سبک، اما به طرز باورنکردنی قوی ایجاد کنند.

در برنامه‌های پیشرفته، مهندسان به سادگی مواد را در اطراف ستون‌های بتنی از پل‌ها یا ساختمان‌ها قرار می‌دهند و سپس اپوکسی تحت فشار را به شکاف بین ستون و مواد متصل می‌کنند. بر اساس الزامات طراحی، مهندسان ممکن است این روند را شش یا هشت بار تکرار کنند تا یک سازه پرقدرت و با انعطاف پذیری بالا ایجاد کنند.

شگفت آور است که حتی ستون‌های آسیب دیده توسط زلزله می‌توانند با فیبرکربن تعمیر شوند. در یک تحقیق، محققان دریافتند که ستون‌های پل بزرگراه تقویت شده با مواد کامپوزیت ۲۴ تا ۳۸ درصد قوی‌تر از ستون‌های معمولی بودند.

زیست‌مواد

در حالی که مهندسان به آلیاژهای عصب شکل و پوشش‌های فیبر کربنی دست پیدا کرده‌اند، آینده‌ای را پیش‌بینی می‌کنند که در آن حتی مواد بهتری برای ساخت و ساز مقاوم در برابر زلزله قابل دسترس خواهند بود. ممکن است برای ساختن این مواد از حیوانات الهام گرفته شود.

یکی از سوژه‌های جالب عنکبوت‌ها هستند. همه ما می‌دانیم که تار عنکبوت قوی‌تر از فولاد است، اما دانشمندان MIT معتقدند این پاسخ دینامیکی مواد طبیعی تحت فشار سنگین است که آن را بسیار منحصر به فرد می‌سازد.

هنگامی که محققان یک رشته تار عنکبوت را بر روی رشته‌هایی از تار عنکبوت کشیدند، رشته‌ها در ابتدا سفت و سپس انعطاف پذیر و سپس دوباره سفت شدند. این پاسخ پیچیده و غیرخطی است که باعث می‌شود تار عنکبوت تا این حد ارتجاعی باشد. تار عنکبوت منبع الهام بزرگی برای سازه‌های ضد زلزله در آینده است.

 فونداسیون شناور

چنین سیستمی شامل ساخت یک ساختمان شناور در بالای پی آن و بر روی یاتاقان‌های سرب-لاستیک است که حاوی هسته‌ی سربی پیچیده شده در لایه‌های متناوب لاستیک و فولاد است. صفحات فولادی، یاتاقان‌ها را به ساختمان و پی آن متصل می‌کنند و پس از آنکه زمین لرزه اتفاق بیفتد، فوندانسیون حرکت می‌کند، بدون اینکه ساختمان بلرزد. در این سیستم در واقع ساختمان بر روی بالشتی از هوا قرار می‌گیرد.

نحوه عمل این سیستم بدین صورت است که سنسورها در ساختمان، فعالیت لرزه‌نگاری زلزله را تشخیص می‌دهند. شبکه سنسورها با یک کمپرسور هوا ارتباط برقرار می‌کند، که در عرض نیم ثانیه پس از هشدار، بالشت هوا را بین ساختمان و پی آن ایجاد می‌کند. بالشت هوا، ساختمان را تا سه سانتیمتر از سطح زمین بلند می‌کند و آن را از نیروهایی که می‌توانند نابودش کنند، جدا می‌کند. هنگامی که زمین لرزه تمام می‌شود، کمپرسور خاموش شده و ساختمان دوباره روی پایه قرار می‌گیرد.

کمک فنر

جذب کننده‌های شوک یا همان کمک فنرها حرکت‌های ارتعاشی را با تبدیل انرژی جنبشی به انرژی گرمایشی که می‌تواند از طریق مایع هیدرولیکی تخلیه شود، کاهش می‌دهد. در فیزیک، این امر با عنوان تعدیل شناخته شده است. بنابراین مشخص است که تعدیل کننده‌ها می‌توانند هنگام طراحی ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله مفید باشند.

مهندسان عموما در هر سطحی از یک ساختمان، تعدیل کننده‌ها را کار می‌گذارند. یک سر آن به یک ستون و انتهای دیگر به میله متصل می‌شود.

هر تعدیل کننده شامل یک سر پیستونی است که در داخل یک سیلندر پر از روغن سیلیکون حرکت می‌کند. هنگامی که زلزله رخ می‌دهد، حرکت افقی ساختمان باعث می‌شود پیستون در هر تعدیل کننده با فشار بر روی روغن، انرژی مکانیکی زمین را به گرما تبدیل کند.

ناپدید کردن زلزله!

زمین لرزه هم به مانند بسیاری دیگر از مسائل طبیعی مانند آب و صوت، موج تولید می‌کند. موج‌هایی که توسط زمین شناسان به عنوان امواج بدنه و سطحی طبقه بندی می‌شوند.

موج بدنه به سرعت از طریق داخل زمین منتشر می‌شود. دومی به آرامی از طریق پوسته بالایی حرکت می‌کند و شامل یک زیرمجموعه از امواج می‌شود که به عنوان امواج “رایلی”(Rayleigh) شناخته می‌شود و زمین را به صورت عمودی حرکت می‌دهد. این حرکت به سمت بالا و پایین، بیشترین تکان و آسیب را در یک زلزله باعث می‌شود.

در حال حاضر تصور کنید اگر بتوانید انتقال برخی از امواج لرزه‌ای را قطع کنید، آیا ممکن است انرژی را از بین ببرید یا آن را در اطراف مناطق شهری منتشر کنید؟ بعضی از دانشمندان چنین فکر می‌کنند و راه حل خود را “ناپدید کردن زلزله”(seismic invisibility cloak) نامیده‌اند، زیرا توانایی آن را دارد که یک ساختمان را از قرار گرفتن در معرض امواج سطحی نجات دهد.

مهندسان معتقدند که برای انجام این کار می‌توانند از ۱۰۰ حلقه پلاستیکی متمرکز زیر پایه یک ساختمان استفاده کنند. هنگام بروز امواج لرزه‌ای، آنها در یک ردیف وارد یک حلقه می‌شوند و درون سیستم قرار می‌گیرند. بنابراین امواج نمی‌توانند انرژی خود را به ساختار بالا انتقال دهند. آنها به سادگی در اطراف پایه ساختمان قرار می‌گیرند و از طرف دیگر آزاد می‌شوند و سفر طولانی خود را از سر می‌گیرند.

دیوار هسته‌ای

در بسیاری از ساختمان‌های بلند مدرن، مهندسان از ساختار دیوارهای هسته‌ای برای افزایش عملکرد لرزه‌ای با هزینه پایین استفاده می‌کنند. در این طرح، یک هسته بتنی تقویت شده را در قلب ساختمان قرار می‌دهند که اطراف آن آسانسورها قرار می‌گیرند. دیوار هسته‌ای برای ساختمان‌های بسیار بلند می‌تواند کاملا قابل توجه باشد.

روش دیوار هسته‌ای سرعت حرکت طبقات و نیروهای شدید را کاهش می‌دهد، اما از تغییر شکل در پایه دیوار هسته‌ای جلوگیری نمی‌کند. مهندسان برای جلوگیری از تغییر شکل و آسیب پایه دیوار هسته‌ای، دو سطح پایین‌تر ساختمان را با تزریق فولاد تقویت می‌کنند و سیستم‌های تحت فشار را در ارتفاع ساختمان به کار می‌برند.

در سیستم‌های تحت فشار، تاندون‌های فولادی روی دیوار هسته‌ای کشیده می‌شوند. تاندون‌ها مانند نوارهای لاستیکی عمل می‌کنند که می‌تواند توسط ‌جک‌های هیدرولیکی به شدت کش داده شود تا قدرت کشش دیوار هسته‌ای افزایش یابد.

فیوزهای قابل تعویض

محققان دانشگاه “استنفورد” و دانشگاه “ایلی‌نوی” یک سیستم کنترل ارتعاش طراحی کرده‌اند که در ‌آن، قاب‌های فولادی که ساختمان را تشکیل می‌دهند، الاستیک هستند و اجازه می‌دهند در بالای فوندانسیون تکان بخورد. اما این به خودی خود راه حل ایده‌آل نیست. محققان علاوه بر قاب‌های فولادی، کابل‌های عمودی را معرفی کردند که تکان خوردن ساختمان را محدود می‌کند.

ضمن این که کابل‌ها توانایی خودسنجی دارند، بدین معنی که می‌توانند کل ساختمان را درست زمانی که تکان خوردن متوقف می‌شود، کشیده و آن را سر پا کنند. اجزای نهایی، فیوزهای قابل تعویض استیل هستند که بین دو صفحه در پایه‌های ستون قرار می‌گیرند. دندانه‌های فلزی فیوزها انرژی لرزه‌ای را هنگام لرزش ساختمان جذب می‌کنند. اگر آنها طی یک زلزله منفجر شوند، می‌توان آنها را نسبتا سریع و مقرون به صرفه جایگزین کرد تا ساختمان را به شکل اولیه بازگردانیم.

قدرت آونگ

تعدیل می‌تواند انواع مختلفی داشته باشد. یک راه حل دیگر، مخصوصا برای آسمان خراش‌ها، شامل معلق گذاشتن یک توده عظیم در نزدیکی بالاترین نقطه ساختمان است. کابل‌های فولادی این توده را حمایت می‌کنند، در حالی که تعدیل کننده‌های مایع چسبناک بین توده و ساختمان که در تلاش برای محافظت است، قرار دارند. هنگامی که فعالیت لرزه‌ای، ساختمان را تحت تاثیر قرار می‌دهد، آونگ در جهت مخالف حرکت می‌کند و انرژی را از بین می‌برد.

ربات چهار پای HyQ

مهندسان ایتالیایی موسسه فناوری “جنوا” نیز ربات‌ چهارپایی موسوم به “HyQ” را با الهام از ساختار بدن حیوانات طراحی کرده‌اند که می‌تواند به افرادی که در زیر آوار ناشی از زلزله گیر افتاده‌اند، کمک کند.

این ربات که “چهارپای هیدرولیک” نام گرفته، می‌تواند روی سطوح ناهموار راه برود، از موانع عبور کند و در صورت افتادن دوباره برخیزد. این ویژگی‌ها باعث شده تا به ابزاری نویدبخش برای نجات گرفتارشدگان و زیرآوارماندگان تبدیل شود.

این ربات به حسگرهای مختلفی از جمله حسگر لیزری، دوربین و همچنین حسگر سنجش آلودگی و گاز مجهز شده است تا بتواند اطلاعات مختلفی را برای بهبود عملیات، به تیم نجات برساند.

دستگاه نشان دهنده موانع پشت دیوار

دانشمندان آلمانی دانشگاه فنی مونیخ دستگاهی ساختند که با استفاده از “وای‌فای”(wifi) می‌تواند تصویری از پشت موانع و دیوارها به کاربران ارائه دهد. عملکرد این دستگاه بدین‌گونه است که با استفاده از امواج “وای‌فای” بین دو آنتن که یکی در اتاق و دیگری بیرون از اتاق قرار دارد، تصویری هولوگرافیک از داخل اتاق نمایش می‌دهد.

تشخیص زلزله با استفاده از “کابل‌ فیبر نوری”

“کابل‌های فیبر نوری” که معمولا برای انتقال اطلاعات اینترنتی استفاده می‌شوند می‌توانند هشداری برای وقوع زلزله‌ باشند. این روش می‌تواند روشی جدید برای بررسی زلزله در مناطق وسیع باشد.

کنتورهای گاز ضدزلزله

از جمله کارهای جالب توجهی که کشور بنگلادش در این راستا انجام داده نیز تجهیز ۲۰۰ هزار خانه در شهر “داکا” پایتخت این کشور به کنتورهای گاز ضدزلزله در فاز اول است. این پروژه با کمک مالی دولت بنگلادش و آژانس بین‌المللی همکاری بین‌المللی ژاپن(JICA) اجرا می‌شود.

آشکارساز ضربان قلب ناسا

از آخرین فناوری‌هایی که پس از وقوع زلزله به کار گرفته شد، استفاده امدادرسانان از آشکارساز ضربان قلب ناسا در زلزله ۱۹ سپتامبر ۲۰۱۷ در مکزیک بود. امدادرسانان در زلزله مکزیک از آشکارساز ضربان قلب ناسا که یک نوع رادار به اندازه چمدان است، برای نجات بازماندگان از زیر آوار کمک گرفتند.

این ابزار که به عنوان یابنده اشخاص در فجایع اضطراری(Finder) نامگذاری شده با همکاری ناسا و وزارت امنیت داخلی آمریکا ساخته شده است. این دستگاه یک سیگنال مایکروویو با قدرت کم- حدود یک هزارم یک خروجی تلفن همراه – را به زیرزمین ارسال می‌کند.

این دستگاه در سیگنال منعکس شده به دنبال تغییراتی می‌گردد که در اثر تحرکاتی به دلیل تنفس و ضربان قلب فردی ایجاد شده‌اند و ضربان قلب را از عمق ۳۰ فوتی زیر آوار و یا ۲۰ فوتی زیر بتن جامد تشخیص می‌دهد.

کمک ماهواره‌ها برای بهبود واکنش در برابر زلزله

پژوهشگران “دانشگاه آیووا”(University of Iowa) ایالات متحده آمریکا گزارش دادند داده‌های جمع‌آوری شده توسط ماهواره‌های در حال گردش به دور زمین می‌توانند اطلاعات زیادی در مورد زمین لرزه‌های مخرب ارائه دهند.

استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی زلزله

محققان دانشگاه “مترو پولیتن توکیو”(Tokyo Metropolitan University) از تکنیک “یادگیری ماشین” استفاده کردند تا تغییرات کوچک در زمین‌شناسی را تجزیه و تحلیل کنند. با استفاده از این روش، امکان پیش‌بینی زودتر فجایع طبیعی ممکن خواهد شد.

محاسبه آسیب زلزله به ساختمان‌ها با فناوری جدید لیزری

پژوهشگران آزمایشگاه ملی “برکلی” حسگرهای لیزری جدیدی توسعه داده‌اند که می‌تواند میزان آسیب به ساختمان‌ها پس از وقوع زلزله را محاسبه و برآورد کند.

یافتن بازماندگان زلزله با سوسک‌های مجهز به ردیاب

دانشمندان “دانشگاه صنعتی نانیانگ”(NTU) برای یافتن بازماندگان حوادث، استفاده از سوسک‌های مجهز به ردیاب را پیشنهاد کرده‌اند.

اقدامات کشورهای در معرض خطر و روی گسل

اما فارغ از ابداع فناوری‌ها توسط دانشمندان و موسسات تحقیقاتی و دانشگاه‌های سراسر دنیا برای مقابله با زلزله، کشورهای در معرض خطر و روی گسل در این راستا چه کرده‌اند؟

مکزیک

مکزیک پنج سال پس از زلزله فاجعه‌بار و ویرانگر ۱۹۸۵ که جان حدود ۱۰ هزار نفر را گرفت، مجهز به یکی از موثرترین سیستم‌های هشدار دهنده زلزله شد. ژرفای این زلزله ۲۰.۲ کیلومتر بود و بزرگی آن Mw ۸(ریشتر) اعلام شد.

پنج سال پس از زلزله ویرانگر سال ۱۹۸۵ که جان حدود ۱۰ هزار نفر را گرفت، مکزیک مجهز به یکی از موثرترین سیستم‌های هشدار دهنده زلزله موسوم به “SASMEX” شد. SASMEX مخفف عبارت انگلیسی Seismic Alert System of Mexico  به معنی “سیستم هشدار لرزه ای مکزیک” است.

سیستم هشدار لرزه‌ای مکزیک شامل بیش از ۸۲۰۰ سنسور لرزه‌ای است که در فعال‌ترین منطقه از نظر زلزله واقع شده که بین “خالیسکو”، “میچوآکان”، “گوئررو”، “اوآکساکا” و “مکزیکوسیتی” قرار دارد.

در یک بخش اساسی از سیستم، سنسورها اولین لرزش زمین را تشخیص می‌دهند و “SASMEX” شدت زمین لرزه را محاسبه می‌کند. اگر میزان برآورد لرزه در مقیاس ریشتر بیشتر از ۵.۵ باشد، اطلاعیه‌های هشدار بلافاصله به مقامات دولتی و محلی و کانون‌های مراقبت‌های اورژانس در تمام مناطق مستعد خطر ارسال می‌شود. هشدارهای انبوه از طریق آژیرها، رادیوهای AM و FM و تلویزیون پخش می‌شوند، به همین دلیل جامعه و اقشار در معرض خطر برای آماده‌سازی و نجات جان خود فرصت دارند.

این سیستم بسیار کارآمد است و در حال حاضر به نجات جان بسیاری کمک کرده است.

ژاپن

ژاپن در حد فاصل سال‌های ۱۹۴۵ تا ۱۹۹۵، ۱۴ زلزله با بزرگای بیشتر از ۶.۵ درجه را تجربه کرده است و تا قبل از زلزله کوبه در سال ۹۵ میلادی مجموعا بیش از ۸۰۰۰ نفر جان خود را بر اثر این بلایا از دست دادند. اما زلزله کوبه به تنهایی جان بیش از ۶۴۰۰ نفر را گرفت و به همین دلیل اقدامات ژاپن پس از این اتفاق شکل و شمایل خاصی پیدا کرد.

در هفدهم ژانویه ۱۹۹۵، شهر کوبه دومین بندر بزرگ این کشور با یک زمین لرزه ۷.۳ ریشتری به مدت ۲۰۰ ثانیه لرزید و به کلی نابود شد، بزرگراههای این کشور از هم گسستند، بسیاری از ساختمان‌ها فرو ریخت و پل‌های زیادی منهدم شد. این زلزله شوک بزرگی در کشور ایجاد کرد و موجب شد همه به خطرهای زلزله پی ببرند.

در نتیجهٔ این زمین‌لرزه شش هزار و ۴۳۳ نفر کشته و بیش از ۴۳ هزار نفر زخمی شدند. حدود ۱۰ درصد از کل تلفات این زلزله به علت آتش‌سوزی تاسیسات شهری پس از وقوع زمین لرزه بود. در جریان این زمین‌لرزه، حدود ۲۵۰ هزار ساختمان و تاسیسات زیربنایی تخریب شدند. خرابی‌های گسترده ناشی از این زمین‌لرزه، سبب بی‌خانمان و آواره شدن ۳۰۰ هزار نفر شد. ژاپنی‌ها خسارت وارده به شهر کوبه و مناطق مجاور آن را در مجموع حدود یکصد میلیارد دلار برآورد کردند.

جدیدترین فناوری مورد استفاده در ژاپن جداسازی یا ایزوله‌سازی ساختمان از لرزش نام دارد که تحقیقات مربوط به آن از ۱۵ سال پیش آغاز شده است. در این فناوری ساختمان با استفاده از سازه‌های بلبرینگ‌ مانند از پی جدا می‌شود و در واقع نسبت به لرزش‌های پی ساختمان ایمن می‌ماند.

این ساختمان‌ها در زلزله‌های مختلفی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند و به گفته ساکنان، حتی در زمان وقوع زلزله‌هایی به بزرگی ۸ ریشتر و بالاتر، هیچ قفسه کتابی واژگون نشده و هیچ وسیله‌ای از روی میز به زمین نیفتاده است.

در فناوری جداسازی ساختمان از دو نوع بلبرینگ برای ایمن‌سازی استفاده می‌شود. نوع اول بلبرینگ‌های با روکش لاستیکی است که از صفحات فولادی و پلاستیکی ساخته شده است. این بلبرینگ‌ها در دو طرف ساختمان قرار می‌گیرند. نوع دوم بلبرینگ‌ها، عایق‌های ضدلرزه کشویی هستند که با مکانیزم کشویی خود لرزه‌ها را تا حداکثر میزان ممکن دفع و بخش کوچکی از آن را به ساختمان منتقل می‌کنند که سازه ساختمان به راحتی توانایی تحمل آن را دارد. این بلبرینگ‌های کشویی بین بلبرینگ‌های لاستیکی قرار می‌گیرند

در حال حاضر، این بلبرینگ‌ها تا ۶۶ درصد میزان قدرت زلزله را دفع می‌کنند.

چین

چین به خاطر قرارگیری بر روی صفحات اورآسیا و اقیانوس هند زلزله‌های شدیدی را تجربه می‌کند و به همین دلیل در سال‌های اخیر اقداماتی کاملا سازمان یافته برای مقابله با زلزله و کاهش تلفات انجام داده است.

در چین یک تیم تحقیقات ملی و ۲۶ تیم تحقیقاتی استانی در زمینه مواجهه علمی با زلزله فعالیت می‌کنند که مجموعا بیش از ۳۰۰۰ نفر در آنها در حال فعالیت هستند. در حال حاضر یک لرزه‌نگار سراسری توسط محققان چینی در دست تولید و توسعه است که نمونه‌های قبلی آن در بسیاری از کشورها نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

در حال حاضر چین با بیش از ۵۰ کشور در زمینه همکاری‌های تحقیقاتی و علمی در زمینه زلزله ارتباط دارد. همچنین در پروژه‌های دانشگاهی طراحی سامانه‌های پیش‌بینی زلزله مورد توجه بسیاری از اساتید قرار دارد.

چین توانسته است در حال حاضر بیش از ۴۰ درصد جمعیت این کشور را با اقدامات و آموزش‌های لازم در جهت مقابله با زلزله و کاهش تلفات آشنا کند و بیش از ۲۰۰ هزار نفر نیروی داوطلب برای آموزش این موارد در اختیار دارد.

در سال ۱۹۹۸ سیاست‌های کلی دولت چین در چهار زمینه پاسخ سریع به زلزله، مدیریت لرزه‌نگاری، مدیریت ایمن‌سازی در برابر زلزله و پیش‌بینی زلزله ابلاغ شده است و در تمام استان‌ها با توجه به میزان زلزله‌خیز بودن آنها اقدامات مقتضی انجام گرفته است.

آمریکا

ایالتهای کالیفرنیا و آلاسکا در آمریکا زلزله‌های شدیدی را تجربه کرده‌اند و به همین دلیل برنامه‌های وسیعی برای مقابله با این پدیده دارند.

زلزله منطقه “نورت‌ریج” کالیفرنیا که در سال ۱۹۹۴ میلادی با بزرگی ۶.۷ درجه در مقیاس بزرگای گشتاوری رخ داد، باعث آسیب دیدن ۴۰ هزار ساختمان، بی‌خانمانی ۲۰ هزار نفر و حدود ۱۷۰ نفر کشته و زخمی شد و در آلاسکا نیز زمین لرزه آلاسکا در ۲۸ مارس ۱۹۶۴ برابر با هشتم فروردین ماه ۱۳۴۳ با بزرگی ۹.۲ ریشتر رخ داد.

محققان زلزله‌شناسی اعلام کرده‌اند که با توجه به وقوع زمین‌لرزه‌های بزرگ در ۲۰ سال گذشته در این ایالت، احتمال وقوع زلزله‌ای با بزرگی بیشتر از هفت درجه تا سال ۲۰۲۴ بالای ۸۰ درصد است و به همین دلیل نقشه‌های دقیقی از مناطق زلزله‌خیز و گسل‌های حساس در این ایالت تهیه شده است تا مقامات به طور محسوس‌تر و دقیق‌تری بتوانند برای وقوع زلزله در این مناطق آماده شوند و اقدامات لازم برای مدیریت بحران را انجام دهند.

مقاوم‌سازی سازه‌ها و بزرگراه‌های کالیفرنیا با صرف بودجه‌ شش میلیارد دلار انجام شده و مقامات این ایالت با دفاع از این هزینه‌ها، اعلام کرده اند که هزینه بازسازی و جبران خسارت‌های احتمالی پس از زلزله‌های بزرگ چندین برابر این مبالغ بوده و بخشی از اثرات آن بر اقتصاد و درآمدهای دولتی، جبران‌ناپذیر است.

در آلاسکا پس از وقوع زلزله، “مرکز هشدار سونامی ساحل غربی” تاسیس شد و دولت ایالت آلاسکا صدها میلیون دلار برای توسعه و تجهیز این مرکز هزینه کرد. به علاوه موسسات خیریه آمریکایی نیز در این زمینه همکاری ویژه‌ای داشتند.

حسگرهای این مرکز توانایی شناسایی سونامی‌های بسیار عمیق در اقیانوس را دارد و می‌توانند تا عمق شش هزار متری سونامی را تشخیص دهند. زمانی که شدت این امواج از محدوده مجاز فراتر برود هشدارهای ایالتی، ملی و یا بین‌المللی براساس شدت سونامی فرستاده می‌شوند.

هند

رشد قارچ‌گونه ساختمان‌های ضعیف و نامقاوم در هند در کنار ساختمان‌های عظیم و لوکس و ساختمان‌های بزرگ دولتی و مراکز خرید در کنار یک جمعیت فوق‌العاده متراکم به منزله یک بمب ساعتی در هند است.

این کشور در ۱۵ سال اخیر بیش از ۱۰ زلزله بزرگ را تجربه کرده که این زلزله ها باعث مرگ بیش از ۲۰ هزار نفر شده است.

بر اساس مطالعات زمین‌شناسی در هند حدود ۶۰ درصد مساحت این کشور در معرض زلزله قرار دارد. در واقع کمربند زلزله هیمالیا هر ۵۰ سال در هند یک زلزله با بزرگای بیش از هشت ریشتر را ایجاد می‌کند که جان مردم این کشور را تهدید می‌کند

مرکز مدیریت بحران ملی هند برنامه‌های ویژه‌ای برای مقابله با زلزله دارد که در ادامه بخشی از این برنامه‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد.

۱-کمپین مطالعه و شبیه‌سازی زلزله‌های بزرگ

نکته جالب توجه در این کمپین، تلاش برای آموزش مردم در رابطه با ساختن خانه‌های مقاوم با حداقل امکانات است.

۲ -ارزیابی آسیب‌پذیری ساختمان‌های هند در برابر زلزله

سازمان ملی مدیریت بحران هند ضمن بررسی مقاومت تمام مناطق این کشور، فهرستی از مناطق آسیب‌پذیر را منتشر کرده است و مقامات هر ایالت را موظف کرده است برای مقاوم‌سازی مناطق مختلف برنامه‌ریزی کرده وآموزش‌های لازم را به جامعه ارائه دهند.

۳ -تدوین قوانین ساخت‌وساز برای مصالح مختلف

یکی از اقدامات جالبی که سازمان ملی مدیریت بحران هند انجام داده است، تدوین قوانین ساخت‌وساز برای انواع مصالح است.

در قوانینی که این سازمان تدوین کرده است، تمام مصالح متنوعی که در این کشور به کار می‌روند، مورد ارزیابی قرار گرفته و برای هر کدام قوانینی وضع شده است.

نکته جالب توجه در این زمینه این است که برای خانه‌هایی که با استفاده از بامبو، چوب، نی و دیگر مصالح ابتدایی ساخته می‌شوند نیز استانداردهای مقاومتی تدوین شده است.

۴-شبیه‌سازی حوادث طبیعی و سازه‌های مقاوم در دانشگاه‌ها

دانشگاه‌های هند به خصوص در رشته‌های عمران و شهرسازی مطالعات فراگیری در رابطه با بلایای طبیعی و مقاوم‌سازی ساختمان‌ها انجام می‌دهند.

در این مطالعات، محققان سناریوهای مختلفی را در رابطه با زلزله، سیل، سونامی و دیگر بلایای طبیعی شبیه‌سازی کرده و با استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی میزان مقاوت سازه‌های مختلف را در شرایط مختلف می‌سنجند.

نحوه اتصال دیوارها به یکدیگر، میزان مقاومت پی و استحکام درها و پنجره‌ها از جمله مواردی است که در این شبیه‌سازی‌ها مورد ارزیابی و بررسی قرار می‌گیرد.

۵-ایجاد تیم‌های جستجو و نجات زبده و کارآمد

در سال ۲۰۰۵ نیروی ملی واکنش به بلایای طبیعی در هند تاسیس شد. این سازمان تحت نظر وزارت کشور هند فعالیت می‌کند و آموزش‌های مدرن و تجهیزات به‌روز در اختیار نیروهای آن قرار دارد.

همکاری‌های بین‌المللی هند و استخدام مدرسان خارجی در پیشرفت و بهبود کارآیی این نیرو تاثیر بسزایی داشته است و بیش از ۱۷ برنامه آموزشی بین‌المللی در زمینه آموزش‌های مقابله با زلزله، سیل، سونامی و حملات بیولوژیکی و شیمیایی در فاصله سال‌های ۲۰۰۶ تا ۲۰۰۹ برای این سازمان برگزار شده است.

این سازمان برنامه‌های آموزش عمومی زیادی را در سراسر هند برگزار می‌کند تا میزان آمادگی در برابر زلزله را در میان شهروندان هندی بالاتر ببرد.

شیلی

شیلی کانون رخداد بزرگترین زلزله  تاریخ بوده است و بزرگترین زلزله تاریخ با شدت ۹.۵ ریشتر در این کشور در سال ۱۹۶۰ میلادی به وقوع پیوسته است.

در سال ۱۹۶۰ زلزله‌ای با بزرگی ۹.۵ شیلی را لرزاند که از آن به عنوان نقطه عطف مبارزه با زلزله در این کشور نام برده می‌شود.

پس از این زلزله‌ مقامات این کشور به این نتیجه رسیدند که زلزله مانند بارش باران و برف برای شیلی پدیده‌ای متناوب و همیشگی محسوب می‌شود و اگر قرار باشد پس از هر زلزله یک فاجعه انسانی رخ دهد این کشور هیچ‌گاه روی آرامش را به خود نخواهد دید.

یکی از ویژگی‌های مردم شیلی درباره زلزله این است که آنها به طور کامل درباره اقدامات پیشگیرانه، رفتارهای حین زلزله و پس از آن به خوبی آموزش می‌بینند و این موضوع به کاهش تلفات کمک شایانی می‌کند. برای مثال سرعت تخلیه مردم از بنادر و مناطق حساس در پی اعلام هشدارهای زلزله و سونامی به خاطر آموزش صحیح و تمرین اصولی، بسیار زیاد است.

کشور شیلی از کشورهای نسبتا پیشرفته در زمینه مطالعات زلزله شناسی و مهندسی زلزله و مدیریت بحران است. متخصصان این کشور از دانشمندان شناخته شده در دنیا هستند. پس از زلزله‌های دهه ۶۰ و ۸۰ میلادی، مقامات این کشور با شبیه‌سازی اصول مقابله با زلزله در کالیفرنیا و کانادا مجموعه قوانینی برای ساختمان‌سازی در این کشور وضع کردند که کمک شایانی به کاهش تلفات در زلزله‌های بعدی کرده است. ساختمان‌هایی که در مناطق شهری ساخته می‌شوند، در برابر نیروهای عمودی و افقی که بر اثر زلزله به پی ساختمان وارد می‌شوند، مقاومت بسیار خوبی دارند و می‌توان گفت مقاوم‌ترین ساختمان‌ها در شیلی ساخته می‌شوند.

انتهای پیام