درباره سامانه هشدارسریع زلزله
مسعود مجرب. عضو انجمن مخاطره‌شناسی ایران
1- سامانه هشدارسریع زلزله، یک سامانه اطلاع‌رسانی و انجام اقدامات برای ز‌لزله‌هایی است که در عمق زمین به وقوع پیوسته‌اند، ولی امواج مخرب آنها هنوز در محل سکونتگاه‌ها احساس نشده است. درحال‌حاضر برخی از کشورهای لرزه‌خیز جهان از آن برای آگاهی‌رسانی به شهروندان و خاموشی ایمن تأسیسات راهبردی خود، لحظاتی قبل از احساس‌شدن امواج ثانویه یا امواج مخرب زلزله استفاده می‌کنند. این سامانه‌ها که انواع مختلفی دارند، به‌طورکلی متشکل از سنسورهای حساس شتاب‌نگاری هستند که در مناطق مختلف نصب شده و امواج اولیه (P) زلزله را دریافت می‌کنند و بعد از انجام محاسبات، خصوصیات زلزله رخ‌داده را تعیین، میزان شدت آن و خسارت احتمالی را به طور نسبی در محل موردنظر اعلام و چندثانیه پیش از رسیدن امواج مخرب هشدار را صادر می‌کنند. ژاپن به‌عنوان یکی از زلزله‌خیزترین کشورهای جهان به‌طور گسترده از این سامانه‌ها استفاده می‌کند و تنها کشوری است که وقوع زلزله را عمومی و با پیامک به اطلاع مردم رسانده و در شبکه‌های تلویزیونی نیز زیرنویس می‌کند.
2- اگرچه استفاده از این سامانه‌ها می‌تواند از خسارات جانی و مالی زلزله بکاهد، اما سؤالی که در اینجا می‌توان مطرح کرد این است که برای همه شهرهای زلزله‌خیز جهان مناسب هستند یا خیر؟ از آنجا که گسل‌های مسبب زلزله مانند تهران در داخل بعضی شهرهای پرجمعیت زلزله‌خیز قرار دارند و در این صورت زمان هشدار گاه حتی به چندثانیه کاهش می‌یابد، آیا متوسل‌شدن به این سامانه‌ها برای کاهش خسارات مفید است؟ آیا امکان استفاده از سامانه هشدارسریع بدون توجه به سرعت پوسته و گسل مسبب زلزله با توجه به هزینه‌های نصب و نگهداری و دیگر هزینه‌های زیرساختی برای تأسیسات شهری قابل‌توجیه است یا خیر؟ به‌طورکلی اگر چشمه‌های لرزه‌ای داخل شهر باشد و با درنظرگرفتن سناریوی رخداد بدبینانه؛ یعنی درست در زیر یک سکونتگاه زلزله بزرگی رخ دهد، استفاده از سامانه‌های هشدارسریع برای عکس‌العمل و پناه‌گیری مردم چندان مفید نیست، اما می‌توان از آن برای کاهش اثرهای ثانویه زلزله مانند آتش‌سوزی و حفظ مخازن آب شهر یا به‌طورکلی برای حفظ هر سیستمی که به‌طور خودکار قابل کنترل باشد، بهره گرفت، اما این سؤال وجود دارد که آیا امکان وقوع زلزله در گسل‌های اطراف و دورتر از شهر
تهران که مخرب هم هستند، نیست؟ واضح هست که این احتمال همواره وجود دارد. در این صورت بعد از رسیدن امواج اولیه به سامانه هشدارسریع، این سیستم می‌تواند رسیدن امواج ثانویه را که مخرب هستند، هشدار دهد. تخریب پالایشگاه، مخازن آب، خطوط انتقال نفت و گاز و شریان‌های حیاتی در زمان زلزله می‌توانند میزان خسارت‌ها را افزایش دهند. ازاین‌رو سامانه‌های هشدارسریع می‌توانند پیش از وقوع زلزله اصلی موجب خاموش‌شدن ایمن این تأسیسات و کاهش آسیب‌های بیشتر شوند؛ هرچند برای خاموش‌شدن ایمن این تأسیسات غیر از سامانه هشدارسریع باید سیستم‌های قطع‌کننده خودکار نیز نصب شوند.
3- سامانه‌های هشدارسریع انواعی دارند که درحال‌حاضر در شهرهای مختلف زلزله‌خیز جهان طراحی و اجرا شده‌اند. یک نوع آنها سامانه‌هایی هستند که در محل نصب می‌شوند و به سامانه
on-site معروفند. درحال‌حاضر شرکت آب و فاضلاب شهر تهران در حال مطالعه برای راه‌اندازی این سامانه به صورت on-site برای تأسیسات مهم و اساسی خود است. این سامانه‌ها برای دارایی‌های مهم استفاده می‌شوند تا چندثانیه قبل از رسیدن امواج مخرب، هشدار مورد نیاز صادر شود. همچنین سامانه‌های ناحیه‌ای (regional) نیز وجود دارند که شامل شبکه‌ای از شتاب‌نگارها هستند و به صورت پراکنده در ناحیه مشخصی نصب می‌شوند. خوشبختانه سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران از چندسال پیش یک شبکه چهار ایستگاهی را در شرق تهران به صورت آزمایشی راه‌اندازی کرده و اخیرا طرح توسعه آن به ۴۶ ایستگاه، برای پوشش شهر تهران را به صورت بهینه در دستور کار خود دارد. نوع دیگری نیز هست که تشخیص پیشاپیش یا
front-detection نامیده می‌شود. این سامانه معمولا بسیار نزدیک به چشمه لرزه‌ای نصب می‌شود. گفتنی است که در برخی از شهرهای جهان (مانند استانبول) از سامانه‌های ترکیبی استفاده می‌شود. درواقع ترکیبی از این سامانه‌ها می‌توانند کارایی بیشتری در زمان رخداد یک زلزله مخرب داشته باشند.
4- در پایان ذکر این نکته ضروری است که زمان هشدار در مورد هر زلزله متفاوت بوده و بیان آن بدون دانستن رومرکز زلزله، سرعت پوسته و توزیع مکانی شبکه هشدار، غیرعلمی است. علاوه‌براین، همواره این احتمال وجود دارد که هشدار غلط هم صادر شود. ضمن اینکه در هنگام رخداد هر زلزله مخرب به‌ناچار برخی مناطق جزء نقاط کور قرار می‌گیرند و به دلایل مختلف امکان ارسال هشدار به آن مناطق وجود ندارد. با جمع‌بندی آنچه که گفته شد، می‌توان این‌طور نتیجه‌گیری کرد که اگرچه نصب سامانه هشدارسریع در شهرهای زلزله‌خیز همه مشکلات را هنگام وقوع زلزله حل نمی‌کند، اما با توجه به فوایدی که دارد، از نظر هزینه‌ای به‌صرفه بوده و میزان خسارات را کاهش می‌دهد.
1- سامانه هشدارسریع زلزله، یک سامانه اطلاع‌رسانی و انجام اقدامات برای ز‌لزله‌هایی است که در عمق زمین به وقوع پیوسته‌اند، ولی امواج مخرب آنها هنوز در محل سکونتگاه‌ها احساس نشده است. درحال‌حاضر برخی از کشورهای لرزه‌خیز جهان از آن برای آگاهی‌رسانی به شهروندان و خاموشی ایمن تأسیسات راهبردی خود، لحظاتی قبل از احساس‌شدن امواج ثانویه یا امواج مخرب زلزله استفاده می‌کنند. این سامانه‌ها که انواع مختلفی دارند، به‌طورکلی متشکل از سنسورهای حساس شتاب‌نگاری هستند که در مناطق مختلف نصب شده و امواج اولیه (P) زلزله را دریافت می‌کنند و بعد از انجام محاسبات، خصوصیات زلزله رخ‌داده را تعیین، میزان شدت آن و خسارت احتمالی را به طور نسبی در محل موردنظر اعلام و چندثانیه پیش از رسیدن امواج مخرب هشدار را صادر می‌کنند. ژاپن به‌عنوان یکی از زلزله‌خیزترین کشورهای جهان به‌طور گسترده از این سامانه‌ها استفاده می‌کند و تنها کشوری است که وقوع زلزله را عمومی و با پیامک به اطلاع مردم رسانده و در شبکه‌های تلویزیونی نیز زیرنویس می‌کند.
2- اگرچه استفاده از این سامانه‌ها می‌تواند از خسارات جانی و مالی زلزله بکاهد، اما سؤالی که در اینجا می‌توان مطرح کرد این است که برای همه شهرهای زلزله‌خیز جهان مناسب هستند یا خیر؟ از آنجا که گسل‌های مسبب زلزله مانند تهران در داخل بعضی شهرهای پرجمعیت زلزله‌خیز قرار دارند و در این صورت زمان هشدار گاه حتی به چندثانیه کاهش می‌یابد، آیا متوسل‌شدن به این سامانه‌ها برای کاهش خسارات مفید است؟ آیا امکان استفاده از سامانه هشدارسریع بدون توجه به سرعت پوسته و گسل مسبب زلزله با توجه به هزینه‌های نصب و نگهداری و دیگر هزینه‌های زیرساختی برای تأسیسات شهری قابل‌توجیه است یا خیر؟ به‌طورکلی اگر چشمه‌های لرزه‌ای داخل شهر باشد و با درنظرگرفتن سناریوی رخداد بدبینانه؛ یعنی درست در زیر یک سکونتگاه زلزله بزرگی رخ دهد، استفاده از سامانه‌های هشدارسریع برای عکس‌العمل و پناه‌گیری مردم چندان مفید نیست، اما می‌توان از آن برای کاهش اثرهای ثانویه زلزله مانند آتش‌سوزی و حفظ مخازن آب شهر یا به‌طورکلی برای حفظ هر سیستمی که به‌طور خودکار قابل کنترل باشد، بهره گرفت، اما این سؤال وجود دارد که آیا امکان وقوع زلزله در گسل‌های اطراف و دورتر از شهر
تهران که مخرب هم هستند، نیست؟ واضح هست که این احتمال همواره وجود دارد. در این صورت بعد از رسیدن امواج اولیه به سامانه هشدارسریع، این سیستم می‌تواند رسیدن امواج ثانویه را که مخرب هستند، هشدار دهد. تخریب پالایشگاه، مخازن آب، خطوط انتقال نفت و گاز و شریان‌های حیاتی در زمان زلزله می‌توانند میزان خسارت‌ها را افزایش دهند. ازاین‌رو سامانه‌های هشدارسریع می‌توانند پیش از وقوع زلزله اصلی موجب خاموش‌شدن ایمن این تأسیسات و کاهش آسیب‌های بیشتر شوند؛ هرچند برای خاموش‌شدن ایمن این تأسیسات غیر از سامانه هشدارسریع باید سیستم‌های قطع‌کننده خودکار نیز نصب شوند.
3- سامانه‌های هشدارسریع انواعی دارند که درحال‌حاضر در شهرهای مختلف زلزله‌خیز جهان طراحی و اجرا شده‌اند. یک نوع آنها سامانه‌هایی هستند که در محل نصب می‌شوند و به سامانه
on-site معروفند. درحال‌حاضر شرکت آب و فاضلاب شهر تهران در حال مطالعه برای راه‌اندازی این سامانه به صورت on-site برای تأسیسات مهم و اساسی خود است. این سامانه‌ها برای دارایی‌های مهم استفاده می‌شوند تا چندثانیه قبل از رسیدن امواج مخرب، هشدار مورد نیاز صادر شود. همچنین سامانه‌های ناحیه‌ای (regional) نیز وجود دارند که شامل شبکه‌ای از شتاب‌نگارها هستند و به صورت پراکنده در ناحیه مشخصی نصب می‌شوند. خوشبختانه سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران از چندسال پیش یک شبکه چهار ایستگاهی را در شرق تهران به صورت آزمایشی راه‌اندازی کرده و اخیرا طرح توسعه آن به ۴۶ ایستگاه، برای پوشش شهر تهران را به صورت بهینه در دستور کار خود دارد. نوع دیگری نیز هست که تشخیص پیشاپیش یا
front-detection نامیده می‌شود. این سامانه معمولا بسیار نزدیک به چشمه لرزه‌ای نصب می‌شود. گفتنی است که در برخی از شهرهای جهان (مانند استانبول) از سامانه‌های ترکیبی استفاده می‌شود. درواقع ترکیبی از این سامانه‌ها می‌توانند کارایی بیشتری در زمان رخداد یک زلزله مخرب داشته باشند.
4- در پایان ذکر این نکته ضروری است که زمان هشدار در مورد هر زلزله متفاوت بوده و بیان آن بدون دانستن رومرکز زلزله، سرعت پوسته و توزیع مکانی شبکه هشدار، غیرعلمی است. علاوه‌براین، همواره این احتمال وجود دارد که هشدار غلط هم صادر شود. ضمن اینکه در هنگام رخداد هر زلزله مخرب به‌ناچار برخی مناطق جزء نقاط کور قرار می‌گیرند و به دلایل مختلف امکان ارسال هشدار به آن مناطق وجود ندارد. با جمع‌بندی آنچه که گفته شد، می‌توان این‌طور نتیجه‌گیری کرد که اگرچه نصب سامانه هشدارسریع در شهرهای زلزله‌خیز همه مشکلات را هنگام وقوع زلزله حل نمی‌کند، اما با توجه به فوایدی که دارد، از نظر هزینه‌ای به‌صرفه بوده و میزان خسارات را کاهش می‌دهد.