فناوری های رایج مقابله با زلزله در جهان چه هستند؟ - مهسان بلاگ

اکنون که در هزاره سوم قرار داریم، پیشرفت فناوری در مقابله با بلایای طبیعی از جمله زلزله نیز دیده می شود. این پیشرفت در لباس ابداع فناوری های 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 می بریم.

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

طبق برآوردهای سازمان زمین شناسی ایالات متحده(USGS) سالانه یک میلیون زلزله در سراسر جهان رخ می دهد که بیشتر این زلزله ها بسیار کوچک بوده و موجب آسیب های جدی نمی شوند، اما برخی دیگر مانند زلزله سال 2011 در ساحل ژاپن و یا فاجعه ایتالیا، خسارات جانی و اقتصادی بسیاری برجای می گذارند که تا چندین سال عواقب آن بر مکان وقوع زلزله باقی می ماند.

هر چند هنوز بشر قدرت پیش بینی زمان زلزله را ندارد، اما شناسایی گسل ها و تمهیدات لازم در زمان ساخت وساز از عوامل مهم ایمنی در برابر زلزله محسوب می شوند.

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

1- ضرورت افزایش سطح استانداردهای ایمنی در ساختمان ها و زیرساخت های شهری، حتی در مناطقی که احتمال زمین لرزه در آن ها کمتر است.

2- تقویت و ایمن سازی شبکه های حیاتی شهری مانند خطوط ارتباطاتی، شبکه های برق، آب و گاز در شهرهای بزرگ.

3- ضرورت افزایش سطح هماهنگی میان نیروهای یاریی و دستگاههای شهری.

4- توجه علمی و سازمان یافته به ناهنجاری های اجتماعی و مسائل روانی.

5- برنامه های مطالعاتی و دانشگاهی در زمینه پیش بینی و کاهش خطرات زلزله

همه کشورهایی که زلزله های شدید را تجربه نموده اند، با برنامه ریزی و مطالعه علمی کوشش نموده اند از تلفات و خسارات حوادث آینده بکاهند.

اکنون در حالی که معین نیست کشور ما با وجود قرار داشتن روی گسل های بزرگ و حضور در یکی از زلزله خیزترین مناطق جهان تا چه زمانی با همین زیرساخت های کنونی قرار است به استقبال زمین لرزه برود، در این گزارش به معرفی برترین فناوری های مقابله با زلزله و همچنین راهکارهای کشورهای زلزله خیز برای قد علم کردن روبروی این بلای طبیعی می پردازیم، اما قبل از آن به دو مورد از مهم ترین عوامل انسانی افزایش دهنده احتمال وقوع زلزله اشاره می کنیم:

شکافت با آب(Fracking)

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

در فرایند فرکینگ آب و روان نماینده ها به زمین وارد می شوند و موجب شکاف زمین شده تا نفت و گاز طبیعی بازیابی شود، اما فاضلاب نیز در این فرآیند بازیابی شده و به سطح بازگردانده می شوند.

زباله های هسته ای

از دیگر موارد مهم، ایده ذخیره سازی زباله های هسته ای است که تضمینی برای امنیت آن وجود ندارد و در صورت وقوع حادثه در جایی که این زباله ها دفن شده اند، وقوع یک زلزله بر اثر انفجار آنها دور از تصور نیست.

از جدیدترین فناوری های مقابله با زلزله می توان به صورت اجاقتصادی از ابداعاتی نظیر فونداسیون شناور، بکارگیری یاری فنر در زیر ساختمان ها، بهره گیری از قدرت آونگ، فیوزهای قابل تعویض، دیوار هسته ای، ناپدید کردن اثر زلزله با استفاده از حلقه های پلاستیکی متمرکز زیر پایه ساختمان، آلیاژهای منعطف، پوشش فیبر کربنی، استفاده از زیست مواد و لوله های مقوایی، راه اندازی سامانه های هشدار سریع بر روی موبایل، یاری دریافت از ماهواره ها برای بهبود واکنش در برابر زلزله، استفاده از هوش مصنوعی برای پیش بینی 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 احتیاج به استفاده از چنین وسایلی نباشد و با بکارگیری روش های بهتری در ساخت و ساز بتوان در همین ساختمان های معمولی نیز از شر زلزله در امان بود.

لوله های مقوایی

مقوا می تواند مصالح ساختمانی محکم و با دوام باشد. شگریو بان معمار ژاپنی طراحی چندین سازه را انجام می دهد که شامل لوله های مقوا با پلی اورتان می باشد.

در سال 2013، بان یکی طرح خود(کلیسا) را در نیوزیلند معرفی کرد. این کلیسا از 98 لوله مقوایی غول پیکر تقویت شده با رشته های چوبی بهره می برد.

از آنجا که ساختار مقوا و چوب بسیار سبک و انعطاف پذیر است، در حوادث لرزه ای بسیار بهتر از بتن عمل می نماید و اگر خراب شود، مردم زیر آوار سنگینی قرار نمی گیرند و تلفاتی نخواهد نداشت.

آلیاژهای عصب شکل

انعطاف پذیری مواد یک چالش عمده برای مهندسان در کوشش برای ایجاد ساختمان های مقاوم در برابر زلزله هستند. مثلا فولاد و بتن تغییر شکل می دهند و انعطاف پذیر نیستند. این در حالی است که هر دوی این مواد به طور گسترده تقریبا در تمام پروژه های ساخت و ساز تجاری استفاده می شوند. اما آلیاژ عصب شکل می تواند فشارهای سنگین را تحمل کند و به شکل اصلی خود بازشود.

بسیاری از مهندسان این مواد هوشمند را به عنوان جایگزین برای فولاد و بتن می دانند. آلیاژ عصب شکل متشکل از تیتانیوم و نیکل است که این ترکیب نیتینول نامیده می شود و 10 تا 30 درصد انعطاف پذیری بیشتری نسبت به فولاد ارائه می دهد.

پوشش فیبر کربنی

یکی دیگر از راه چاره های امیدوار نماینده و بسیار ساده برای اجرا، یک فناوری شناخته شده به عنوان پوشش پلاستیکی تقویت شده فیبر یا FRP می باشد. فراورینمایندگان این ترکیب را با مخلوط کردن فیبرهای کربن با پلیمرهای اتصال دهنده مانند اپوکسی، پلی استر، وینیل استر و نایلون فراوری می نمایند تا مواد کامپوزیتی سبک، اما به طرز باورنکردنی قوی ایجاد نمایند.

در برنامه های پیشرفته، مهندسان به سادگی مواد را در اطراف ستون های بتنی از پل ها یا ساختمان ها قرار می دهند و سپس اپوکسی تحت فشار را به شکاف بین ستون و مواد متصل می نمایند. بر اساس الزامات طراحی، مهندسان ممکن است این فرایند را شش یا هشت بار تکرار نمایند تا یک سازه پرقدرت و با انعطاف پذیری بالا ایجاد نمایند.

شگفت آور است که حتی ستون های آسیب دیده توسط زلزله می توانند با فیبرکربن تعمیر شوند. در یک تحقیق، محققان دریافتند که ستون های پل بزرگراه تقویت شده با مواد کامپوزیت 24 تا 38 درصد قوی تر از ستون های معمولی بودند.

زیست مواد

در حالی که مهندسان به آلیاژهای عصب شکل و پوشش های فیبر کربنی دست پیدا نموده اند، آینده ای را پیش بینی می نمایند 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 سوژه های جالب عنکبوت ها هستند. همه ما می دانیم که تار عنکبوت قوی تر از فولاد است، اما دانشمندان MIT معتقدند این پاسخ دینامیکی مواد طبیعی تحت فشار سنگین است که آن را بسیار منحصر به فرد می سازد.

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

فونداسیون شناور

چنین سیستمی شامل ساخت یک ساختمان شناور در بالای پی آن و بر روی یاتاقان های سرب-لاستیک است که حاوی هسته سربی پیچیده شده در لایه های متناوب لاستیک و فولاد است. صفحات فولادی، یاتاقان ها را به ساختمان و پی آن متصل می نمایند و پس از آنکه زمین لرزه اتفاق بیفتد، فوندانسیون حرکت می نماید، بدون اینکه ساختمان بلرزد. در این سیستم در واقع ساختمان بر روی بالشتی از هوا قرار می گیرد.

نحوه عمل این سیستم بدین صورت است که سنسورها در ساختمان، فعالیت لرزه نگاری زلزله را تشخیص می دهند. شبکه سنسورها با یک کمپرسور هوا ارتباط برقرار می نماید، که در عرض نیم ثانیه پس از هشدار، بالشت هوا را بین ساختمان و پی آن ایجاد می نماید. بالشت هوا، ساختمان را تا سه سانتیمتر از سطح زمین بلند می نماید و آن را از نیروهایی که می توانند نابودش نمایند، جدا می نماید. هنگامی که زمین لرزه تمام می شود، کمپرسور خاموش شده و ساختمان دوباره روی پایه قرار می گیرد.

یاری فنر

جذب نماینده های شوک یا همان یاری فنرها حرکت های ارتعاشی را با تبدیل انرژی جنبشی به انرژی گرمایشی که می تواند به وسیله مایع هیدرولیکی تخلیه شود، کاهش می دهد. در فیزیک، این امر با عنوان تعدیل شناخته شده است. بنابراین معین است که تعدیل نماینده ها می توانند هنگام طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله مفید باشند.

مهندسان عموما در هر سطحی از یک ساختمان، تعدیل نماینده ها را کار می گذارند. یک سر آن به یک ستون و انتهای دیگر به میله متصل می شود.

هر تعدیل نماینده شامل یک سر پیستونی است که در داخل یک سیلندر پر از روغن سیلیکون حرکت می نماید. هنگامی که زلزله رخ می دهد، حرکت افقی ساختمان باعث می شود پیستون در هر تعدیل نماینده 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 فراوری می نماید. موج هایی که توسط زمین شناسان به عنوان امواج بدنه و سطحی طبقه بندی می شوند.

موج بدنه به سرعت به وسیله داخل زمین منتشر می شود. دومی به آرامی به وسیله پوسته بالایی حرکت می نماید و شامل یک زیرمجموعه از امواج می شود که به عنوان امواج رایلی(Rayleigh) شناخته می شود و زمین را به صورت عمودی حرکت می دهد. این حرکت به سمت بالا و پایین، بیشترین تکان و آسیب را در یک زلزله باعث می شود.

در حال حاضر تصور کنید اگر بتوانید انتقال برخی از امواج لرزه ای را قطع کنید، آیا ممکن است انرژی را از بین ببرید یا آن را در اطراف مناطق شهری منتشر کنید؟ برخی از دانشمندان چنین فکر می نمایند و راه چاره خود را ناپدید کردن زلزله(seismic invisibility cloak) نامیده اند، زیرا توانایی آن را دارد که یک ساختمان را از قرار دریافت در معرض امواج سطحی نجات دهد.

مهندسان معتقدند که برای انجام این کار می توانند از 100 حلقه پلاستیکی متمرکز زیر پایه یک ساختمان استفاده نمایند. هنگام بروز امواج لرزه ای، آنها در یک ردیف وارد یک حلقه می شوند و درون سیستم قرار می گیرند. بنابراین امواج نمی توانند انرژی خود را به ساختار بالا انتقال دهند. آنها به سادگی در اطراف پایه ساختمان قرار می گیرند و از طرف دیگر آزاد می شوند و سفر طولانی خود را از سر می گیرند.

دیوار هسته ای

در بسیاری از ساختمان های بلند مدرن، مهندسان از ساختار دیوارهای هسته ای برای افزایش عملکرد لرزه ای با هزینه پایین استفاده می نمایند. در این طرح، یک هسته بتنی تقویت شده را در قلب ساختمان قرار می دهند که اطراف آن آسانسورها قرار می گیرند. دیوار هسته ای برای ساختمان های بسیار بلند می تواند کاملا قابل توجه باشد.

روش دیوار هسته ای سرعت حرکت طبقات و نیروهای شدید را کاهش می دهد، اما از تغییر شکل در پایه دیوار هسته ای جلوگیری نمی نماید. مهندسان برای جلوگیری از تغییر شکل و آسیب پایه دیوار هسته ای، دو سطح پایین تر ساختمان را با تزریق فولاد تقویت می نمایند و سیستم های تحت فشار را در ارتفاع ساختمان به کار می برند.

در سیستم های تحت فشار، تاندون های فولادی روی دیوار هسته ای کشیده می شوند. تاندون ها مانند نوارهای لاستیکی عمل می نمایند که می تواند توسط جک های هیدرولیکی به شدت کش داده شود تا قدرت کشش دیوار هسته ای افزایش یابد.

فیوزهای قابل تعویض

محققان دانشگاه استنفورد و دانشگاه ایلی نوی یک سیستم کنترل ارتعاش طراحی نموده اند که در آن، قاب های فولادی که ساختمان را تشکیل می دهند، الاستیک هستند و اجازه می دهند در بالای فوندانسیون تکان بخورد. اما این به خودی خود راه چاره ایده آل نیست. محققان علاوه بر قاب های فولادی، کابل های عمودی را معرفی کردند که تکان خوردن ساختمان را محدود می نماید.

ضمن این که کابل ها توانایی خودسنجی دارند، بدین معنی که می توانند کل ساختمان را درست زمانی که تکان خوردن متوقف می شود، کشیده و آن را سر پا نمایند. اجزای نهایی، فیوزهای قابل تعویض استیل هستند که بین دو صفحه در پایه های ستون قرار می گیرند. دندانه های فلزی فیوزها انرژی لرزه ای را هنگام لرزش ساختمان جذب می نمایند. اگر آنها طی یک زلزله منفجر شوند، می توان آنها را نسبتا سریع و مقرون به صرفه جایگزین کرد تا ساختمان را به شکل اولیه بازگردانیم.

قدرت آونگ

تعدیل می تواند انواع مختلفی داشته باشد. یک راه چاره دیگر، مخصوصا برای آسمان خراش ها، شامل معلق گذاشتن یک توده بزرگ در نزدیکی بالاترین نقطه ساختمان است. کابل های فولادی این توده را حمایت می نمایند، در حالی که تعدیل نماینده های مایع چسبناک بین توده و ساختمان که در کوشش برای محافظت است، قرار دارند. هنگامی که فعالیت لرزه ای، ساختمان را تحت تاثیر قرار می دهد، آونگ در جهت مخالف حرکت می نماید و انرژی را از بین می برد.

ربات چهار پای HyQ

مهندسان ایتالیایی موسسه فناوری جنوا نیز ربات چهارپایی موسوم به HyQ را با الهام از ساختار بدن حیوانات طراحی نموده اند که می تواند به افرادی که در زیر آوار ناشی از زلزله گیر افتاده اند، یاری کند.

این ربات که چهارپای هیدرولیک نام گرفته، می تواند روی سطوح ناهموار راه برود، از موانع عبور کند و در صورت افتادن دوباره برخیزد. این ویژگی ها 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 وای فای(wifi) می تواند تصویری از پشت موانع و دیوارها به کاربران ارائه دهد. عملکرد این دستگاه بدین گونه است که با استفاده از امواج وای فای بین دو آنتن که یکی در اتاق و دیگری بیرون از اتاق واقع شده است، تصویری هولوگرافیک از داخل اتاق نمایش می دهد.

تشخیص زلزله با استفاده از کابل فیبر نوری

کابل های فیبر نوری که معمولا برای انتقال اطلاعات اینترنتی استفاده می شوند می توانند هشداری برای وقوع زلزله باشند. این روش می تواند روشی جدید برای آنالیز زلزله در مناطق وسیع باشد.

کنتورهای گاز ضدزلزله

از جمله کارهای جالب توجهی که کشور بنگلادش در این راستا انجام داده نیز تجهیز 200 هزار خانه در شهر داکا پایتخت این کشور به کنتورهای گاز ضدزلزله در فاز اول است. این پروژه با یاری اقتصادی دولت بنگلادش و آژانس بین المللی همکاری بین المللی ژاپن(JICA) اجرا می شود.

آشکارساز ضربان قلب ناسا

از آخرین فناوری هایی که پس از وقوع زلزله به کار گرفته شد، استفاده امدادرسانان از آشکارساز ضربان قلب ناسا در زلزله 19 سپتامبر 2017 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 یاری دریافتد.

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 می نماید.

این دستگاه در سیگنال منعکس شده به دنبال تغییراتی می شود که در اثر تحرکاتی به دلیل تنفس و ضربان قلب فردی ایجاد شده اند و ضربان قلب را از عمق 30 فوتی زیر آوار و یا 20 فوتی زیر بتن جامد تشخیص می دهد.

یاری ماهواره ها برای بهبود واکنش در برابر زلزله

پژوهشگران دانشگاه آیووا(University of Iowa) ایالات متحده آمریکا گزارش دادند داده های جمع آوری شده توسط ماهواره های در حال گردش به دور زمین می توانند اطلاعات زیادی در خصوص زمین لرزه های مخرب ارائه دهند.

استفاده از هوش مصنوعی برای پیش بینی زلزله

محققان دانشگاه مترو پولیتن توکیو(Tokyo Metropolitan University) از تکنیک یادگیری ماشین استفاده کردند تا تغییرات کوچک در زمین شناسی را تجزیه و تحلیل نمایند. با استفاده از این روش، امکان پیش بینی زودتر فجایع طبیعی ممکن خواهد شد.

محاسبه آسیب زلزله به ساختمان ها با فناوری جدید لیزری

پژوهشگران آزمایشگاه ملی برکلی حسگرهای لیزری جدیدی توسعه داده اند که می تواند میزان آسیب به ساختمان ها پس از وقوع زلزله را محاسبه و برآورد کند.

یافتن بازماندگان زلزله با سوسک های مجهز به ردیاب

دانشمندان دانشگاه صنعتی نانیانگ(NTU) برای یافتن بازماندگان حوادث، استفاده از سوسک های مجهز به ردیاب را پیشنهاد نموده اند.

اقدامات کشورهای در معرض خطر و روی گسل

اما فارغ از ابداع فناوری ها توسط دانشمندان و موسسات تحقیقاتی و دانشگاه های سراسر جهان برای مقابله با زلزله، کشورهای در معرض خطر و روی گسل در این راستا چه نموده اند؟

مکزیک

مکزیک پنج سال پس از زلزله فاجعه بار و ویرانگر 1985 که جان حدود 10 هزار نفر را گرفت، مجهز به یکی از موثرترین سیستم های هشدار دهنده زلزله شد. ژرفای این زلزله 20.2 کیلومتر بود و بزرگی آن Mw 8(ریشتر) اعلام شد.

پنج سال پس از زلزله ویرانگر سال 1985 که جان حدود 10 هزار نفر را گرفت، مکزیک مجهز به یکی از موثرترین سیستم های 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 لرزه ای مکزیک شامل بیش از 8200 سنسور لرزه ای است که در فعال ترین منطقه از نظر زلزله واقع شده که بین خالیسکو، میچوآکان، گوئررو، اوآکساکا و مکزیکوسیتی واقع شده است.

در یک بخش اساسی از سیستم، سنسورها اولین لرزش زمین را تشخیص می دهند و SASMEX شدت زمین لرزه را محاسبه می نماید. اگر میزان برآورد لرزه در مقیاس ریشتر بیشتر از 5.5 باشد، اطلاعیه های هشدار بلافاصله به مقامات دولتی و محلی و کانون های مراقبت های اورژانس در تمام مناطق مستعد خطر ارسال می شود. هشدارهای انبوه به وسیله آژیرها، رادیوهای AM و FM و تلویزیون پخش می شوند، به همین دلیل جامعه و اقشار در معرض خطر برای آماده سازی و نجات جان خود فرصت دارند.

این سیستم بسیار کارآمد است و در حال حاضر به نجات جان بسیاری یاری نموده است.

ژاپن

ژاپن در حد فاصل سال های 1945 تا 1995، 14 زلزله با بزرگای بیشتر از 6.5 درجه را تجربه نموده است و تا قبل از زلزله کوبه در سال 95 میلادی مجموعا بیش از 8000 نفر جان خود را بر اثر این بلایا از دست دادند. اما زلزله کوبه به تنهایی جان بیش از 6400 نفر را گرفت و به همین دلیل اقدامات ژاپن پس از این اتفاق شکل و شمایل خاصی پیدا کرد.

در هفدهم ژانویه 1995، شهر کوبه دومین بندر بزرگ این کشور با یک زمین لرزه 7.3 ریشتری به مدت 200 ثانیه لرزید و به کلی نابود شد، بزرگراههای این کشور از هم گسستند، بسیاری از ساختمان ها فرو ریخت و پل های زیادی منهدم شد. این زلزله شوک بزرگی در کشور ایجاد کرد و موجب شد همه به خطرهای زلزله پی ببرند.

در نتیجهٔ این زمین لرزه شش هزار و 433 نفر کشته و بیش از 43 هزار نفر زخمی شدند. حدود 10 درصد از کل تلفات این زلزله به علت آتش سوزی تاسیسات شهری پس از وقوع زمین لرزه بود. در جریان این زمین لرزه، حدود 250 هزار ساختمان و تاسیسات زیربنایی تخریب شدند. خرابی های گسترده ناشی از این زمین لرزه، سبب بی خانمان و آواره شدن 300 هزار نفر شد. ژاپنی ها 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 ایزوله سازی ساختمان از لرزش نام دارد که تحقیقات مربوط به آن از 15 سال پیش شروع شده است. در این فناوری ساختمان با استفاده از سازه های بلبرینگ مانند از پی جدا می شود و در واقع نسبت به لرزش های پی ساختمان ایمن می ماند.

این ساختمان ها در زلزله های مختلفی مورد آزمایش قرار گرفته اند و به گفته ساکنان، حتی در زمان وقوع زلزله هایی به بزرگی 8 ریشتر و بالاتر، هیچ قفسه کتابی واژگون نشده و هیچ وسیله ای از روی میز به زمین نیفتاده است.

در فناوری جداسازی ساختمان از دو نوع بلبرینگ برای ایمن سازی استفاده می شود. نوع اول بلبرینگ های با روکش لاستیکی است که از صفحات فولادی و پلاستیکی ساخته شده است. این بلبرینگ ها در دو طرف ساختمان قرار می گیرند. نوع دوم بلبرینگ ها، عایق های ضدلرزه کشویی هستند که با مکانیزم کشویی خود لرزه ها را تا حدبیشتر میزان ممکن دفع و بخش کوچکی از آن را به ساختمان منتقل می نمایند که سازه ساختمان به راحتی توانایی تحمل آن را دارد. این بلبرینگ های کشویی بین بلبرینگ های لاستیکی قرار می گیرند

در حال حاضر، این بلبرینگ ها تا 66 درصد میزان قدرت زلزله را دفع می نمایند.

چین

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

در چین یک تیم تحقیقات ملی و 26 تیم تحقیقاتی استانی در زمینه مواجهه علمی با زلزله فعالیت می نمایند که مجموعا بیش از 3000 نفر در آنها در حال فعالیت هستند. در حال حاضر یک لرزه نگار سراسری توسط محققان چینی در دست فراوری و توسعه است که نمونه های قبلی آن در بسیاری از کشورها نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

در حال حاضر چین با بیش از 50 کشور در زمینه همکاری های تحقیقاتی و علمی در زمینه زلزله ارتباط دارد. همچنین در پروژه های دانشگاهی طراحی سامانه های پیش بینی زلزله مورد توجه بسیاری از اساتید واقع شده است.

چین توانسته است در حال حاضر بیش از 40 درصد جمعیت این کشور را با اقدامات و آموزش های لازم در جهت مقابله با زلزله و کاهش تلفات آشنا کند و بیش از 200 هزار نفر نیروی داوطلب برای آموزش این موارد در اختیار دارد.

در سال 1998 سیاست های کلی دولت چین در چهار زمینه پاسخ سریع به زلزله، مدیریت لرزه نگاری، مدیریت ایمن سازی در برابر زلزله و پیش بینی زلزله ابلاغ شده است و در تمام استان ها با توجه به میزان زلزله خیز بودن آنها اقدامات مقتضی انجام گرفته است.

آمریکا

ایالتهای کالیفرنیا و آلاسکا در آمریکا زلزله های شدیدی را تجربه نموده اند و به همین دلیل برنامه های وسیعی برای مقابله با این پدیده دارند.

زلزله منطقه نورت ریج کالیفرنیا که در سال 1994 میلادی با بزرگی 6.7 درجه در مقیاس بزرگای گشتاوری رخ داد، باعث آسیب دیدن 40 هزار ساختمان، بی خانمانی 20 هزار نفر و حدود 170 نفر کشته و زخمی شد و در آلاسکا نیز زمین لرزه آلاسکا در 28 مارس 1964 برابر با هشتم فروردین ماه 1343 با بزرگی 9.2 ریشتر رخ داد.

محققان زلزله شناسی اعلام نموده اند که با توجه به وقوع زمین لرزه های بزرگ در 20 سال گذشته در این ایالت، احتمال وقوع زلزله ای با بزرگی بیشتر از هفت درجه تا سال 2024 بالای 80 درصد است و به همین دلیل نقشه های دقیقی از مناطق زلزله خیز و گسل های حساس در این ایالت تهیه شده است تا مقامات به طور محسوس تر و دقیق تری بتوانند برای وقوع زلزله در این مناطق آماده شوند و اقدامات لازم برای مدیریت بحران را انجام دهند.

مقاوم سازی سازه ها و بزرگراه های کالیفرنیا با صرف بودجه شش میلیارد دلار اجرا شده و مقامات این ایالت با دفاع از این هزینه ها، اعلام نموده اند که هزینه بازسازی و جبران خسارت های احتاقتصادی پس از زلزله های بزرگ چندین برابر این مبالغ بوده و بخشی از اثرات آن بر اقتصاد و درآمدهای دولتی، جبران ناپذیر 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 ویژه ای داشتند.

حسگرهای این مرکز توانایی شناسایی سونامی های بسیار عمیق در اقیانوس را دارد و می توانند تا عمق شش هزار متری سونامی را تشخیص دهند. زمانی که شدت این امواج از محدوده مجاز فراتر برود هشدارهای ایالتی، ملی و یا بین المللی براساس شدت سونامی فرستاده می شوند.

هند

رشد قارچ گونه ساختمان های ضعیف و نامقاوم در هند در کنار ساختمان های بزرگ و لوکس و ساختمان های بزرگ دولتی و مراکز خرید در کنار یک جمعیت فوق العاده متراکم به منزله یک بمب ساعتی در هند است.

این کشور در 15 سال اخیر بیش از 10 زلزله بزرگ را تجربه نموده که این زلزله ها باعث مرگ بیش از 20 هزار نفر شده است.

بر اساس مطالعات زمین شناسی در هند حدود 60 درصد مساحت این کشور در معرض زلزله واقع شده است. در واقع کمربند زلزله هیاقتصادیا هر 50 سال در هند یک زلزله با بزرگای بیش از هشت ریشتر را ایجاد می نماید که جان مردم این کشور را تهدید می نماید

مرکز مدیریت بحران ملی هند برنامه های ویژه ای برای مقابله با زلزله دارد که در ادامه بخشی از این برنامه ها مورد آنالیز قرار می گیرد.

1-کمپین مطالعه و شبیه سازی زلزله های بزرگ

نکته جالب توجه در این کمپین، کوشش برای آموزش مردم در رابطه با ساختن خانه های مقاوم با حداقل امکانات است.

2 -ارزیابی آسیب پذیری ساختمان های هند در برابر زلزله

سازمان ملی مدیریت بحران هند ضمن آنالیز مقاومت تمام مناطق این کشور، فهرستی از مناطق آسیب پذیر را منتشر نموده است و مقامات هر ایالت را موظف نموده است برای مقاوم سازی مناطق مختلف برنامه ریزی نموده وآموزش های لازم را به جامعه ارائه دهند.

3 -تدوین قوانین ساخت وساز برای مصالح مختلف

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

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

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

4-شبیه سازی حوادث طبیعی و سازه های مقاوم در دانشگاه ها

دانشگاه های هند به خصوص در رشته های عمران و شهرسازی مطالعات فراگیری در رابطه با بلایای طبیعی و مقاوم سازی ساختمان ها انجام می دهند.

در این مطالعات، محققان سناریوهای مختلفی را در رابطه با زلزله، سیل، سونامی و دیگر بلایای طبیعی شبیه سازی نموده و با استفاده از نرم افزارهای مهندسی میزان مقاوت سازه های مختلف را در شرایط مختلف می سنجند.

نحوه اتصال دیوارها به یکدیگر، میزان مقاومت پی و استحکام درها و پنجره ها از جمله مواردی است که در این شبیه سازی ها مورد ارزیابی و آنالیز قرار می گیرد.

5-ایجاد تیم های جستجو و نجات زبده و کارآمد

در سال 2005 نیروی ملی واکنش به بلایای طبیعی در هند تاسیس شد. این سازمان تحت نظر وزارت کشور هند فعالیت می نماید و آموزش های مدرن و تجهیزات به روز در اختیار نیروهای آن واقع شده است.

همکاری های بین المللی هند و استخدام مدرسان خارجی در پیشرفت و بهبود کارآیی این نیرو تاثیر بسزایی داشته است و بیش از 17 برنامه آموزشی بین المللی در زمینه آموزش های مقابله با زلزله، سیل، سونامی و حملات بیولوژیکی و شیمیایی در فاصله سال های 2006 تا 2009 برای این سازمان برگزار شده است.

این سازمان برنامه های آموزش عمومی زیادی را در سراسر هند برگزار می نماید تا میزان آمادگی در برابر زلزله را در میان شهفرایندان هندی بالاتر ببرد.

شیلی

شیلی کانون رخداد بزرگترین زلزله تاریخ بوده است و بزرگترین زلزله تاریخ با شدت 9.5 ریشتر در این کشور در سال 1960 میلادی به وقوع پیوسته است.

در سال 1960 زلزله ای با بزرگی 9.5 شیلی را لرزاند که از آن به عنوان نقطه عطف مبارزه با زلزله در این کشور نام برده می شود.

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

یکی از ویژگی های مردم شیلی درباره زلزله این است که آنها به طور کامل درباره اقدامات پیشگیرانه، رفتارهای حین زلزله و پس از آن به خوبی آموزش می بینند و این موضوع به کاهش تلفات یاری شایانی می نماید. 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 جهان هستند. پس از زلزله های دهه 60 و 80 میلادی، مقامات این کشور با شبیه سازی اصول مقابله با زلزله در کالیفرنیا و کانادا مجموعه قوانینی برای ساختمان سازی در این کشور وضع کردند که یاری شایانی به کاهش تلفات در زلزله های بعدی نموده است. ساختمان هایی که در مناطق شهری ساخته می شوند، در برابر نیروهای عمودی و افقی که بر اثر زلزله به پی ساختمان وارد می شوند، مقاومت بسیار خوبی دارند و می توان گفت مقاوم ترین ساختمان ها در شیلی ساخته می شوند.

منبع : ایسنا

دور زمین: دور زمین | سفر به دور زمین هیچوقت اینقدر آسون نبوده! تور ارزان، تور لحظه آخری، اروپا، تور تایلند، تور مالزی، تور دبی، تور ترکیه