ساخت‌وساز روی گسل!

مهدی زارع*: ششم آذر 1402 سرپرست شرکت توسعه در یک گفت‌وگوی تلویزیونی در شبکه خبر درباره ساخت استادیوم جدید تهران در شهر آفتاب در جنوب تهران گفت: «روی گسل هم می‌شود ورزشگاه ساخت. زمین در نظر گرفته‌شده برای ساخت ورزشگاه جدید در تهران (شهر آفتاب) 370 هکتار است و اینکه بگوییم دقیقا روی گسل قرار دارد، حداقل ما الان نمی‌دانیم؛ این را که منتقدان از کجا می‌گویند، نمی‌دانیم! باید با مطالعات مشخص شود. روی دقیق‌بودن این خط گسل شک وجود دارد. از طرفی کشور ژاپن که زلزله‌خیز است براساس استانداردها اماکنی را روی گسل می‌سازد و این کار شدنی است، اما هزینه متفاوتی دارد».

در مورد اینکه منتقدان چگونه درباره گسیختگی سطحی و احتمال آن در محدوده جنوبی آن سخن می‌گویند باید به مقاله‌های منتشرشده و متدولوژی این مطالعات مراجعه کرد. ولی درمورد اینکه در ژاپن چه می‌گذرد و آیا روی گسل می‌سازند یا خیر بهتر است کمی توضیح داده شود.

مجمع‌الجزایر ژاپن در حلقه آتش در حاشیه غربی اقیانوس آرام، در حاشیه ورقه‌های زمین‌ساختی اوراسیا، فیلیپین و اقیانوس آرام قرار دارد. در این محل یک ورقه به زیر ورقه دیگر فرورانده می‌شود و به همین دلیل هم ژاپن محل رخداد بیشتر مخاطرات طبیعی زمین است و هم «مجبورند» که در همین مجمع‌الجزایر و در مجاورت پهنه‌های خطرناک که شامل پهنه‌های گسله هم هست که در آنها زمین‌لرزه‌های شدید رخ می‌دهد شهرسازی کنند و زیرساخت‌هایشان را توسعه دهند.

صد سال قبل هنگامی که زمین‌لرزه بزرگ کانتو به بزرگای 7.9 حدود 100 کیلومتری جنوب توکیو، حوالی وقت ناهار در اول سپتامبر 1923 رخ داد، هزاران ساختمان فروریختند. با واژگونی اجاق‌های پخت‌وپز آتش‌سوزی در خانه‌ها رخ داد و افرادی که فرار کردند عواقب آن را جهنم روی زمین توصیف کردند. مجموع تلفات و مجروحان حدود ۱۴۰ هزار نفر در سراسر توکیو و شهر بندری مجاور یوکوهاما تخمین زده شده است. توکیو از سال 1923 راه درازی را پیموده است. به نحوی که امروزه بیشترین میزان سرانه پژوهش و توسعه در زمینه زلزله در سطح جهان مربوط به کشور ژاپن است.

در آمریکا قانون منطقه‌بندی گسل‌های لرزه‌زا-آلکوپیست پریلو در کالیفرنیا در سال 1972 برای کاهش ریسک گسل‌های سطحی تصویب شد. این قانون مقرر می‌دارد که برای تعیین رد سطحی گسل، تحقیقات زمین‌شناسی انجام شود تا از ایجاد ساختمان‌هایی برای سکونت انسان روی آثار گسلش جلوگیری شود. بخشی از قوانین ساختمانی کالیفرنیا (CBC)، این قانون به ساختمان‌های مسکونی مربوط است. ساختمان‌های ویژه مشمول الزاماتی است و اجازه قراردادن این ساختمان‌های جدید روی گسل‌های هولوسن یا بلافاصله در مجاورت آنها را نمی‌دهند. در ژاپن داده گسلش سطحی برای زمین‌لرزه با بزرگای ۵.۴ تا ۷.۹ مطالعه شده و چندین نوع مختلف از آسیب‌های مرتبط با گسلش زمین‌لرزه‌ای را بسته به هندسه گسل و نهشته‌های سطحی و نوع گسلش مشخص می‌کنند. فاصله گسیختگی‌های زمین‌لرزه‌ای از گسیختگی اصلی و پهنای ناحیه گسیختگی در نقشه‌های گسل‌های فعال مشخص شده است. گسیختگی‌های سطحی می‌تواند تا حدود دو هزار تا سه هزارو 500 متر از گسیختگی سطحی تعیین ‌شود.

با توجه به اینکه توکیو اکنون در سال میزبان میلیون‌ها نفر گردشگر است در صورت وقوع فاجعه، این شهر بسیار آسیب‌پذیر است. البته ژاپن به دلیل زیرساخت‌های انعطاف‌پذیر و فناوری‌های لرزه‌خیزی شهرت جهانی دارد. در صورت وقوع یک زلزله بزرگ در توکیو آسیب قابل توجهی به زیرساخت‌های حیاتی مانند برق، گاز و آب وارد می‌شود. پس از یک زمین‌لرزه بزرگ، شهرداری توکیو می‌تواند ظرف یک هفته برق، در یک ماه آب و ظرف دو ماه گاز را بازگرداند. می‌بینیم که در شهری به بزرگی توکیو و با بزرگ‌ترین نیروی آتش‌نشانی شهری در جهان، زلزله‌ای بزرگ در نزدیکی آن موجب توقف خدمات اضطراری خواهند شد.

وزرای کابینه در توکیو به عنوان بخشی از مانور سراسری بلایای طبیعی برای آگاهی از سوانح، هر سال روز 1 سپتامبر، سالگرد زلزله بزرگ کانتو در سال 1923، جلسه‌ای اضطراری برگزار می‌کنند. زمین‌لرزه‌ها، سونامی‌ها و توفان‌ها مرتب بخش‌های مختلف ژاپن را ویران می‌کنند. قوی‌ترین زمین‌لرزه ثبت‌شده در ژاپن، زلزله با بزرگای 9 در سواحل شمال‌شرقی ژاپن در ۱۱ مارس 2011، محور زمین را تا 25 سانتی‌متر جابه‌جا کرد. حدود ۲۲ هزار نفر در سونامی متعاقب آن جان خود را از دست دادند. سونامی منجر به ذوب‌شدن نیروگاه فوکوشیما دایچی شد. 12 سال بعد دولت ژاپن زباله‌های مایع آلوده به مواد رادیواکتیو و انباشت‌شده از نیروگاه تخریب‌شده فوکوشیما را در اقیانوس آرام تخلیه کرد و این کار با اعتراض‌های دامنه‌دار همسایگان ژاپن به‌ویژه چین مواجه شد.

اگرچه وجهه بین‌المللی آسمان‌خراش‌های مدرن توکیو شناخته شده است، هنوز بافت سنتی توکیو موجب نگرانی است: حدود 13 هزار هکتار زمین در توکیو وجود دارد (نزدیک به هفت درصد از مساحت شهرستان توکیو) که خانه‌های ساخته‌شده در آنها چوبی هستند؛ خانه‌هایی که وقوع آتش‌سوزی، آتش می‌تواند به سرعت در آنها گسترش یابد. شورای کلان‌شهر توکیو در مواجهه با چشم‌انداز گیرافتادن 5.2 میلیون نفر در یک زلزله بزرگ، می‌خواهد از تحرکات مردمی که به خانه بازمی‌گردند جلوگیری کند و به مردم توصیه می‌کند در صورت وقوع زلزله در محل کار یا مدرسه خود بمانند. بر این اساس، محل‌های کسب‌وکار برای نگهداری حداقل سه روز آب آشامیدنی، غذا و سایر ملزومات مورد استفاده قرار می‌گیرند تا کارکنان آنها در هنگام وقوع فاجعه به منابع کافی دسترسی داشته باشند. در عین حال، بیش از 50 مکان در سراسر توکیو به عنوان پارک‌های پیشگیری از سوانح تعیین شده است. در مواقع عادی، از آنها برای پیک‌نیک و سایر فعالیت‌های تفریحی استفاده می‌کنند و از هر نظر شبیه پارک‌های استاندارد هستند و هم‌زمان فضاهایی سرپوشیده در یک منطقه محصورشده در آنها وجود دارد تا پس از وقوع فاجعه، روکش‌های این فضاها برداشته می‌شوند و صندلی‌های مخصوص و چادرهای اسکان موقت روی آنها قرار می‌گیرند و آنها را به سرپناه اضطراری تبدیل می‌کنند. نیمکت‌های پارک را می‌توان به اجاق‌های پخت‌وپز تبدیل کرد. واکنش اضطراری از پارک پیشگیری از سوانح توکیو، که یک سایت 13.2 هکتاری در شمال غربی خلیج توکیو است، هماهنگ خواهد شد.

استانداردهای قانون ملی ساختمان در ژاپن به این معناست که در زلزله‌های متوسط باید «خسارت اندکی» داشته باشد و «ساختمان حتی‌الامکان در صورت وقوع زلزله بزرگی که صدها سال یک بار اتفاق می‌افتد مستعد ریزش نباشد». آسمان‌خراش‌ها هم پیشرفته‌ترین هستند و هم بیشترین نظارت درموردشان صورت می‌گیرد. ساختمان‌های بیش از 60 متر ارتفاع باید تحت تجزیه و تحلیل ساختاری پیشرفته بر پایه فرایندهای تأیید دقیق‌تر قرار گیرند. آسمان‌خراش‌های جدیدتر در توکیو دارای طیف وسیعی از دستگاه‌های تاب‌آوری در برابر زلزله هستند، ازجمله میراگرهای بزرگ که مانند ضربه‌گیر با تکان‌های امواج زلزله مقابله می‌کنند. جداسازی از پی با پدهای لاستیکی یا پایه‌های پر از مایع در تمام ساختمان‌های مهم به کار رفته است.

ژاپن از سوانح گذشته درس گرفته است. در زلزله ۱۷ ژانویه 1995 کوبه، اکثر سازه‌های فروریخته قبل از ابلاغ استانداردهای سختگیرانه‌تر در سال 1981 ساخته شده بودند. طبق مطالعه دانشگاه توکیو، تقریبا 90 درصد از ساختمان‌های توکیو با استانداردهای مدرن پادلرزه‌ای مطابقت دارند.

بازی‌های المپیک ۲۰۲۰ که به دلیل همه‌گیری کرونا در سال ۲۰۲۱ برگزار شد چالش‌های جدیدی درمورد تاب‌آوری در برابر زلزله بود، زیرا ورزشکاران و بازدیدکنندگان که آموزش‌های ویژه زلزله ندیده بودند میهمان بازی‌ها و دهکده المپیک توکیو بودند. همه مکان‌ها با استانداردهای ساختمانی سخت‌گیرانه ژاپن مطابقت داشتند، ولی همچنان چالش آن بود که «چگونه اطمینان حاصل کنیم که تماشاگران در صورت وقوع زلزله‌ای بزرگ به شیوه‌ای امن عمل خواهند کرد».

برای کمک به مقابله با هرگونه شرایط اضطراری، برنامه‌های تخلیه اضطراری برای هر مکان تدوین شده و پشتیبانی چندزبانه برای تسهیل تخلیه سریع و روان هر محل در نظر گرفته شده بود. خیلی از سناریوهای آسیب به بزرگای زمین‌لرزه و محل دقیق وقوع آن بستگی دارد و برنامه‌ریزی رسمی برای شرایط آشوبناک و هرج‌ومرج دشوار است. پس از زلزله 1995 کوبه شهر مدرن و ظاهرا مقاوم کوبه آسیب شدیدی دید و شش هزارو 434 نفر را کشت و نزدیک به ۴۰۰ هزار ساختمان ویران شدند، بزرگراه هانشین-آواجی فروریخت و حدود 80 درصد از مردم آسیب‌دیده نه از سوی امدادگران رسمی بلکه از سوی سایر مردم عادی و داوطلبان حمایت شدند.

برج‌های ساختمانی در ژاپن ساختما‌‌ن‌های معمولی نیستند. دو سطح اصلی از انعطاف‌پذیری وجود دارد که مهندسان روی آن کار می‌کنند: اولی مقاومت در برابر زلزله‌های کوچک‌تر است، یعنی زلزله‌های مکرری که یک ساختمان ممکن است سه یا چهار بار در طول عمر خود در ژاپن تجربه کند. با این بزرگا، هیچ آسیبی که نیاز به تعمیر داشته باشد قابل پذیرش نیست. ساختمان باید به قدری خوب طراحی شود که بتواند بدون آسیب از این زلزله‌ها عبور کند. دومین سطح تاب‌آوری مقاومت در برابر زلزله‌های شدید است که نادرتر هستند. این زمین‌لرزه معادل رخداد بزرگ کانتو در سال 1923 تعیین شده که با بزرگای 7.9 توکیو و یوکوهاما را ویران کرد. برای زلزله‌هایی با بزرگای بیشتر از این معیار، حفظ کامل ساختمان‌ها دیگر هدف نیست. هرگونه خسارتی که تلفات انسانی نداشته باشد قابل قبول است (هدف: ایمنی جانی). خوشبختانه در ژاپن، معماران درمورد زلزله نیز آموزش دیده‌اند، بنابراین مهندسان و طراحان می‌توانند با هم بحث کنند.

* استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله