بهترین فناوری‌ها در برابر زلزله

متاسفانه بارها با زلزله‌هایی روبه‌رو شده‌ایم که تلفات و آوارگی بسیاری از خود به جای گذاشته‌است. به همین دلیل دانشمندان سراسر دنیا در پی راه‌حل‌هایی هستند که این صدمات را به صفر یا به حداقل برسانند.

در حال حاضر فناوری‌های متعددی وجود دارد که می‌توانند در مقابله با زلزله کمک کنند. از سیستم‌های هشدار زودهنگام گرفته تا زیرساخت‌های هوشمند، این فناوری‌ها، توانایی جوامع مختلف را برای آماده‌بودن در برابر زلزله بالا می‌برند. وقتی صحبت از فناوری‌های پیشگیرانه است، ترفندهای مربوط به زلزله به دسته‌های مختلف، مانند سیستم‌های هشدار و زیرساخت‌های هوشمند تقسیم می‌شوند که در ادامه به آنها اشاره شده‌است:

شبکه مانیتورینگ لرزه‌ ای، شبکه‌ای از حسگرها هستند که زیر و روی سطح زمین قرار داده می‌شوند تا فعالیت‌های لرزه‌ای زمین را شناسایی کنند. برخی شرکت‌های لرزه‌نگاری دنیا،‌ با به‌کارگیری چنین شبکه‌ای، لرزش‌های زمین را شناسایی کرده و هر نوع لرزشی را که خطرناک بدانند، اطلاعات مربوط به آن را به نرم‌افزار‌های تلفن‌های هوشمند و آژیر‌های تخلیه ارسال یا با استفاده از سیستم‌های خودکار دستورالعمل‌های لازم را بازپخش می‌کنند.

شبکه مانیتورینگ لرزه‌‌ای و سیستم‌های هشدار اولیه

البته از چنین سیستم‌هایی پس از هر بلای طبیعی هم می‌توان استفاده کرد. برای مثال، می‌توان با ارسال سریع هشدار، دستگاه‌های تامین گاز ساختمان‌ها را به‌طور خودکار قطع کرد، آسانسورها را در نزدیک‌ترین طبقه متوقف و درهایشان را باز کرد، درهای گاراژ ایستگاه‌های آتش‌نشانی را باز کرد تا فعالیت‌های کمک‌رسانی با سرعت بیشتری انجام شود. در واقع با این نوع سیستم‌ها می‌توان اقدامات ضروری پیش و پس از رخداد بلایی طبیعی همچون زلزله را به‌سرعت انجام داد.

اپلیکیشن‌های هشدار تلفن هوشمند و نرم‌افزارهای تحلیلی بلایای طبیعی

اپلیکیشن‌  های هشدار تلفن هوشمند به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که با استفاده از داده‌های شبکه مانیتورنیگ لرزه‌ای، هر زمان زلزله‌ای در منطقه‌ شناسایی کردند، همان لحظه هشدار دهند. نرم‌افزار تحلیلی بلایای طبیعی، دامنه و بزرگی اثرات فجایع طبیعی را به مردم هشدار می‌دهد. مثلا، استارت‌آپ(Safehub) در آمریکا با استفاده از حسگرهای اینترنت اشیا، داده‌ها و تحلیل‌های مربوط به لرزه‌‌های ثبت‌شده، اطلاعات مربوط به صدمات احتمالی زلزله را در آن واحد ارسال می‌کند. سپس این اطلاعات از طریق داشبورد‌‌های مبتنی بر وب، پیام‌های متنی و ایمیل‌ها به افراد مخابره می‌شود.

متخصصان زلزله و پیش‌بینی احتمال رخداد آن می‌گویند، این ابزارها راه‌حل‌های بسیار خوبی برای کاهش صدمه و خسارت ناشی از زلزله ارائه می‌دهند. بعضی سازمان‌ها نرم‌افزارهای تحلیلی منبع باز خطر ایجاد کرده‌اند و برخی دیگر از برنامه‌هایی چون OpenQuake یا CAPRA استفاده می‌کنند تا با پیش‌بینی خطر زلزله، پیامد‌های آن را به حداقل برسانند. در نرم‌افزارهای پیش‌بینی زلزله و پیامدهای آن، برخلاف برنامه‌های مربوط به بیمه که در آن فقط ضررهای مالی محاسبه می‌شود، تمام خسارات وارده به ساختمان‌ها،‌ افرادی که زیر آوار مانده‌اند، مجروحان،‌ بزرگی فاجعه و افرادی که به پناهگاه نیاز دارند کاملا در نظر گرفته می‌شود.

زیرساخت‌های هوشمند

ساختمان‌های ضدزلزله: برای این‌که بتوان با زلزله و پیامدهای آن مقابله کرد، باید زیرساخت‌های مناسبی داشته‌باشیم. ساختمان‌ها باید با جدیدترین فناوری‌های لرزه‌ای ساخته شوند تا بتوانند در برابر نیروهای مخرب زلزله‌ها مقابله کرده و از خسارات و تخریب‌های زلزله تا حد زیادی بکاهند.

سیستم‌های خاموش‌کننده خودکار: این سیستم‌ها به محض وقوع زلزله، تمام سیستم‌های تامین آب و گاز را خاموش می‌کنند و به این‌ترتیب جلوی آتش‌سوزی یا جاری شدن حجم بالایی از آب گرفته می‌شود.

ساخت جاده‌ها و پل‌های هوشمند: اگر پل‌ها و جاده‌ها به حسگرهایی مجهز شوند که توانایی تشخیص زلزله و واکنش سریع به آن را داشته‌باشند، می‌توان تا حد زیادی از پیامدهای زلزله کم کرد. جاده و پل‌های هوشمند با استفاده از حسگرها، جنبه‌های متفاوت زیست‌محیطی و احتمال رخداد بلای طبیعی را شناسایی و اطلاعات مربوط به آن را به‌سرعت گزارش کنند. از این فناوری‌های هوشمند می‌توان در مناطق زلزله‌خیز استفاده کرد.

هوش مصنوعی

دانشمندان با استفاده از هوش مصنوعی حجم زیادی از داده‌ها را پردازش کرده و تا حدی احتمال وقوع زلزله را مانند هواشناسی و اثر زلزله احتمالی روی جمعیت مردم پیش‌بینی می‌کنند. مثلا، محققان دانشگاه کرنل در آمریکا توانسته‌اند با استفاده از یادگیری مغز ماشین در هوش مصنوعی، زلزله‌های کند (که ناگهانی و در چند ثانیه رخ نمی‌دهد و معمولا در بازه زمانی خاص مانند یک ساعت یا چند روز، انرژی درون زمین آزاد می‌شود) را پیش‌بینی کنند.

استفاده از پهپادها

یکی از بهترین فناوری‌های مورد استفاده در زلزله‌ها، پهپاد است. با استفاده از پهپادها می‌توان دید خوبی از منطقه زلزله‌زده داشت و خیلی سریع‌تر به کمک قربانیان شتافت.

فناوری‌های ساخت بناهای ضدزلزله

همان‌طور که پیش از این اشاره شد، برای مقابله با زلزله، یکی از بهترین راهکارها، ساخت بناهای ضدزلزله است که به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:

پی (فونداسیون) شناور: پی شناور که کارایی خوبی دارد، بین زیربنا و روبنای ساختمان فاصله ایجاد می‌کند. در واقع ساختمان روی پی یا فونداسیون خود شناور است و روبنا بالاتر از زیربنا قرار دارد. در این وضعیت پی ساختمان با کمک بخشی پرشده از هوا، از روبنای خود حداقل سه سانتی‌متر فاصله می‌گیرد و هر زلزله‌ای توانایی تخریب چنین ساختمانی را نخواهدداشت.

ضربه‌گیر (کمک‌فنر):ضربه‌گیر می‌تواند از ساختمان‌ها در برابر حرکات زمین محافظت کند. در واقع مهندسان هنگام ساختمان‌سازی، از سیستمی مشابه کمک‌فنر خودرو استفاده می‌کنند. این سیستم شوک حاصل از انرژی ارتعاشی را جذب و به انرژی گرمایی تبدیل کرده و به این ‌ترتیب لرزش به ساختمان منتقل نمی‌شود.

آونگ برای آسمانخراش‌ها: در این روش، یک توپ بزرگ سنگین با استفاده از کابل‌های فولادی در یک ساختار ثابت بالای ساختمان آویزان می‌شود. به دلیل قانون اینرسی و نیروی متقابل امواج زلزله، هرگاه زمین لرزه‌ای رخ دهد، این آونگ در جهت عکس حرکت ساختمان عمل کرده و بنا را سر جای خود نگه می‌دارد. این آونگ‌ها به‌گونه‌ای تنظیم می‌شوند تا با فرکانس ساختمان مطابقت داشته‌باشند.

شنل نامرئی لرزه‌ای: زلزله، امواج را به صورت عمودی روی سطح زمین منتشر کرده و موجب تکان خوردن ساختمان‌ها می‌شود. اما مهندسان عمران، ۱۰۰ حلقه پلاستیکی را در پی ساختمان کار گذاشته و با این روش همانند شنل، امواج را نامرئی می‌کنند. درحقیقت، امواج لرزه‌ای وارد این حلقه‌های پلاستیکی موجود در پی ساختمان شده و به ساختار روبنا منتشر نمی‌شوند و ساختمان ثابت سر جای خود باقی می‌ماند.

از دیگر فناوری‌های ساخت خانه باید به تقویت ساختار بنا، آلیاژ حافظه‌دار، استفاده از پوشش فیبر کربنی و لوله‌های مقوایی اشاره کرد. اگرچه هنوز فناوری عاری از خطا تولید نشده‌است که بتواند با اطمینان زلزله را پیش‌بینی و انسان را از خطرات آن دور بدارد اما سرمایه‌گذاری در فناوری‌های موجود،‌ اثر چشمگیری در پیشگیری از پیامدهای خسارت‌بار زلزله دارد. با استفاده از این فناوری‌ها می‌تواند تا حد مطلوبی در برابر زلزله مقاوم ماند و هزینه جانی و مالی اندکی متحمل شود.

منابع: therecursive.com