برنامه عملیاتی فوری برای زلزله تهران

اینجا برنامه‌ای کلان و البته فوری شامل هفت هدف عملیاتی ارائه می‌شود که طی بیست سال گذشته قابل انجام بوده ولی هنوز اجرایی نشده است. این در حالی است که در کشور همسایه -ترکیه- تقریبا در تمامی این هفت مورد پیشرفت‌های بسیار زیادی، گاه تا حد کامل در همین مدت بیست‌ساله اخیر حاصل شده است. اکنون با سرمایه‌گذاری و نظارت نهاد ریاست جمهوری در دولت در حال تشکیل چهاردهم و اجرای سازمان‌های مختلف علمی و اجرایی ایران ظرف مدت سه سال قابل اجراست و از دید نگارنده لازم الاجراست.

۱) مطالعات تفصیلی سطحی گسل‌ها و تکمیل نقشه چشمه‌های لرزه‌زای در گستره استان تهران

با توجه به تجمع فزاینده جمعیت و زمینه‌های آسیب پذیری شهرها، شناسایی پهنه‌های چشمه‌های لرزه‌زا به صورت استاندارد، در گستره شهری مانند تهران و کرج و در منطقه پیرامون – استان تهران- از ضروریات محسوب می‌گردد. وجود گسل‌های فعال همراه با وقوع زمین‌لرزه‌های تاریخی و دستگاهی حاکی است که توان لرزه‌خیزی بالا در محدوده پیرامون تهران است. بر این اساس، سن‌یابی عوارض مورفولوژیکی، تحلیل اشکال زمین، مورفومتریک شبکه زه‌کشی و مورفوتکتونیک جزو مطالعات ضروری برای محدوده تهران است که می‌توان با داشتن سن عوارض مورفولوژیکی و تکتونیک ناحیه، مدل زمین‌لرزه‌ای ناحیه را ارائه کرد.

۲) اکتشاف گسل‌های پنهان پهنه تهران

نقشه گسل‌های پهنه تهران از سال‌های دهه ۱۳۵۰ شمسی توسط محققان سازمان زمین‌شناسی کشور از طریق برداشت‌های سطحی و سپس در سال‌های دهه‌های هشتاد و نود بر اساس کوشش‌های محققان پژوهشگاه زلزله، سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران و سازمان زمین شناسی کشور مطالعه و تهیه شده است. بررسی‌های نقشه‌های ژئوفیزیکی و مطالعه خطواره‌های مغناطیسی و روندهای لرزه‌خیزی نمایانگر وجود گسل‌های پنهان در گستره شهر تهران، منطقه بین تهران-کرج و در گستره کل استان تهران است. این گسل‌ها می‌تواند به عنوان گسل‌های لرزه‌زا موجب رخداد زلزله‌های مخرب نظیر زلزله ۱۰ شهریور۱۳۴۱ بوئین زهرا شود. این گسل‌های فعال در نقشه‌های مغناطیسی، گرانی سنجی، برداشت‌های ژئودزی و همچنین مطالعه داده‌های زلزله شناسی شبکه‌های لرزه‌نگاری محلی، در پیرامون و داخل گستره‌های ساخت‌وسازشده کنونی وجود داشته و موجب لرزه‌زائی به صورت رخداد زلزله‌های کوچک نیز بوده‌اند. بخشی از این گسل‌ها در ادامه گسل‌های موجود شناخته شده و دارای رُخنمون سطحی هستند که در زیر آبرفتهای عهد حاضر نهان شده‌اند. شناخت آنها به شناسایی دقیق توان لرزه‌زائی پهنه تهران کمک فراوان می‌کند. با شناخت گسل‌های پنهان اصلی گستره تهران و پیرامون (استان تهران)، بنیان مناسبی برای تکمیل نقشه‌های پهنه‌بندی خطر زلزله در گستره شهری تهران فراهم می‌شود.

۳) شبکه شتاب‌نگاری و سامانه داده‌های لرزه‌نگاری گستره تهران

تعیین لرزه‌خیزی دقیق و قابل اعتماد منطقه تهران بر اساس نصب دقیق شبکه لرزه‌نگاری باند پهن می‌باشد. این محاسبات و اطلاع‌رسانی دقیق، به هنگام و مستمر آن پس از نصب شبکه در منطقه تهران با دقت مناسب در حداقل زمان میسر خواهد بود. دستاوردهای قابل انتظار این افزایش دقت در محاسبات تحلیل خطر زمین‌لرزه و به تعیین دقیق فاکتورهای کاهندگی در منطقه تهران است. کاربردهای ذیل را برای ایجاد و توسعه شبکه لرزه‌نگاری باند پهن می توان در نظر گرفت:

۱. هشدارهای لرزه‌ای؛ ارائه هشدارهای لازم و قابل اعتنا در حداقل زمان بعد از وقوع رویدادهای بزرگ نقش موثر و حیاتی در کاهش آثار اجتماعی–اقتصادی خواهد داشت. لذا توسعه پایدار جوامع با آهنگ لرزه‌خیزی بالا منوط به در نظر گرفتن این امر مهم همزمان با برنامه ریزی‌های بلند مدت توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور می‌باشد.

۲. فرابینی لرزه‌ای (مانیتورینگ) کلی و جزئی؛ مانیتورینگ دائمی لرزه‌ای علاوه بر برآورده نمودن هدف هشدارهای به هنگام لرزه‌ای، تدوین نقشه‌های دقیق لرزه‌خیزی در مقیاس‌های کوچک و بزرگ و کسب شناخت کامل از لرزه زمین ساخت مناطق مورد نیاز را امکانپذیر و میسر می‌سازد.

۳. پژوهش‌های بنیادی شناخت ویژگی‌های لایه‌بندی زمین؛ مطالعه لایه‌بندی ساختمان زمین بر اساس انتشار امواج لرزه‌ای از کانون زلزله در مقیاس‌های محلی، منطقه‌ای و دورلرز جهانی از اهداف این پروژه در پهنه تهران است.

۴) شبیه‌سازی زلزله در گستره تهران

با توجه به رویداد زمین‌لرزه‌های تاریخی، مطالعه لرزه‌خیزی و شناخت گسل‌ها به منظور مطالعات زلزله‌شناسی مهندسی از اهمیت بالایی برخوردار است بدین منظور و برای برآورد واقع‌گرایانه باید با شناخت گسل‌ها و با در نظر گرفتن شرایط ساختگاهی در تهران جنبش نیرومند و واقع‌گرایانه با استفاده از روش ترکیبی شبیه‌سازی سناریوهای زمین‌لرزه تهران انجام شود.

۵) پیش‌بینی زلزله در گستره تهران

الگوریتم‌های پیش‌بینی زلزله با استفاده از هوش مصنوعی، سامانه‌های خبره روش‌ها، مدل‌ها، چارچوب‌ها و ابزارهای مورد استفاده برای پیش‌بینی زلزله آزموده می‌شود. اخیرا یک مطالعه برداشت‌های سامان‌یافته لرزه‌خیزی پیش‌بینی زمین‌لرزه در محدوده تهران انجام شده است. در این بررسی پیشنهادی مدل‌های پیش‌بینی کوتاه‌مدت، میان‌مدت و بلندمدت در مورد زمان، شدت و مکان زلزله‌های آینده بر پایه لرزه‌خیزی توسعه می‌یابد. استفاده از مفاهیم احتمال، امکان در نظر گرفتن عدم قطعیت در اندازه، موقعیت و میزان رویدادهای زمین‌لرزه و تغییرات در ویژگی‌های جنبش زمین فراهم شده است. در روش احتمالی با یک الگو شامل اطلاعات زمین‌شناسی، لرزه‌خیزی و کاهندگی، بیشینه جنبش زمین برای دوره‌های زمانی و درصدهای متفاوت برآورد می‌شود. پیش‌یابی‌های کوتاه‌مدت زلزله می‌تواند در راستای بالاتر بردن سطح آگاهی مردم، سهولت بخشیدن بر پاسخ‌های فوری و کامل‌تر کردن علوم زلزله کمک شایان توجهی کند.

از سوی دیگر نصب شبکه پایش دقیق GPS می‌تواند به کنترل همه یا بیشتر زلزله‌های بزرگ کمک کند. تا کنون ۹۰ زمین‌لرزه با بزرگای ۷ یا بزرگتر، قبل از وقوع سیگنال ظریفی و بلندتر از سطح نویزها حدود ۲ ساعت قبل از وقوع زمین‌لرزه نشان داده‌اند. پایش پیش‌لغزش به شناسایی «مرحله مقدماتی لغزش گسل دو ساعت قبل از گسیختگی اصلی لرزه‌ای» می‌انجامد. برای پنین کاری به نصب شبکه‌ای با حدود ۵۰ ایستگاه پایش دقیق GNSS در محدوده تهران و پیرامون نیاز است.

۶) سامانه هشدار سریع زلزله برای گستره تهران

توسعه سامانه هشدار پیش‌هنگام زلزله برای تهران یک ضرورت است. مراحل اولیه ایجاد این سامانه با کوشش‌ها و سرمایه‌گذاری سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران در تهران در حال شکل‌گیری است. هدف طراحی توسعه یک سامانه تفصیلی هشدار سریع زلزله بر پایه داده‌های شتاب‌نگاری برای شهر تهران است که در نزدیکی کانون زمین‌لرزه‌های محتمل بعدی قرار دارد. شبکه شتاب‌نگاری با تعداد بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ ایستگاه شتاب‌نگاری در گستره شهر تهران امکان بهره‌گیری از این شبکه برای سامانه هشدار سریع را نیز فراهم می‌کند. توزیع ایستگاه‌های این شبکه چنان خواهد بود که کل گستره شهری و بر روی پهنه گسل‌های فعال پیرامون تهران را پوشش می‌دهد. در این راهبرد تلاش می‌شود این هدف‌ها برای سامانه‌های هشدار سریع برای شهرهای مهم ایران دنبال شود:

فراهم آوردن اطلاعات دقیق و قابل اعتنا برای مشخص کردن سریع و دقیق کانون مهلرزه‌ای رخداد زمین‌لرزه‌ها و ارائه پهنه‌های خطر و خسارت زمین‌لرزه (تولید نقشه‌های جنبش شدید زمین)، تحلیل سریع شدت دستگاهی زمین‌لرزه بلافاصله پس از رخداد و فراهم آوردن یک مبنای تجربی برای توسعه و روزآمدکردن نقشه‌های ریزپهنه‌بندی خطر زلزله می‌باشد. فاصله هریک از ایستگاه‌های شتاب‌نگاری از یکدیگر حداکثر ۳ کیلومتر (حتی الامکان بین ۱ تا ۳ کیلومتر) با توزیع مناسب بر روی جنس زمین سنگی و خاکی در نظر گرفته می‌شود . برای شهر تهران چنین سامانه‌ای شامل حداقل ۲۰۰ ایستگاه شتاب‌نگاری خواهد بود.

۷) تولید برخط نقشه‌های لرزش زمین Shakemap

برپایه برآوردهای برپایه G.I.S نقشه‌های جنبش زمین “شیک مپ” بلافاصله پس از رخداد زلزله بر روی اینترنت قابل دسترسی خواهند بود. جنبش‌های ثبت‌شده بلافاصله به صورت شتاب‌نگاشت مصنوعی تولید و آماده بهره‌برداری گردد. از سوی دیگر با رخداد زمین‌لرزه بزرگ نیز شبیه‌سازی صورت گرفته و شتاب‌نگاشت مصنوعی در حوزه نزدیک برای گسل مسبب تولید می‌شود. چنین نقشه‌هایی نقشی کلیدی برای مدیریت بحران دارد. نقشه‌های “شیک مپ” یک ابزار ارزشمند برای مدیریت ریسک سوانح پس از زلزله به دلیل توانایی آن در ارزیابی سریع تاثیر و میزان لرزش زمین است. در اینجا چند کاربرد “شیک مپ” برای مدیریت ریسک سوانح پس از زلزله آورده شده است:

۱. ارزیابی سریع آسیب: “شیک مپ” اطلاعات تقریباً لحظه ای در مورد شدت لرزش زمین پس از زلزله ارائه می دهد. این اطلاعات می تواند به امدادگران اضطراری کمک کند تا به سرعت آسیب احتمالی به ساختمان‌ها، زیرساخت‌ها و خطوط حیاتی را ارزیابی کنند.

۲. تخصیص منابع: با ارائه اطلاعات دقیق در مورد توزیع و شدت لرزش زمین، “شیک مپ” می‌تواند به مدیران بحران کمک کند تا منابع را به طور موثرتر تخصیص دهند. این شامل استقرار تیم‌های جستجو و نجات در مناطقی است که به احتمال زیاد خسارت قابل توجهی را تجربه کرده‌اند.

۳. پیام‌های ایمنی عمومی: “شیک مپ” را می‌توان برای تولید پیام‌های ایمنی عمومی بر اساس سطح لرزش زمین در مناطق مختلف استفاده کرد. این اطلاعات می‌تواند به ساکنین کمک کند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد تخلیه یا انجام سایر اقدامات حفاظتی بگیرند.

۴. اولویت‌بندی تلاش‌های پاسخ: “شیک مپ” می‌تواند با شناسایی مناطقی که قوی‌ترین لرزش‌ها را تجربه کرده‌اند و به احتمال زیاد آسیب‌های قابل توجهی متحمل شده‌اند، به اولویت‌بندی تلاش‌های پاسخ کمک کند. این به مدیران اورژانس اجازه می‌دهد تا تلاش‌های خود را در جایی که بیشتر مورد نیاز هستند متمرکز کنند.

۵. تاب‌آوری ساختمان: با استفاده از داده‌های”شیک مپ” برای شناسایی مناطقی که بیشترین خطر آسیب زلزله را دارند، جوامع می‌توانند اقدامات پیشگیرانه‌ای برای تقویت ساختمان‌ها، زیرساخت‌ها و خطوط حیاتی برای تاب‌آوری بهتر در برابر زلزله‌های آینده انجام دهند.

*استاد دانشگاه

۴۷۲۳۲