تعریف زلزله و راههای مقابله با آن

تعریف زلزله و راههای مقابله با آن

پدیده زلزله

زلزله عبارتست از لرزش زمین در اثر آزاد سازی سریع انرژی که اغلب موارد در اثر لغزش در امتداد یک گسل در پوسته زمین اتفاق میافتد. انرژی آزاد شده از محل آزاد شدن آن، که کانون نامیده میشود، بصورت امواج در همه جهتها منتشر میشود. این موجها شباهت بسیار زیادی به امواج ایجاد شده در اثر فروافتادن یک سنگ در آب آرام یک حوضچه دارد. به همان ترتیب که ضربه سنگ باعث به جنبش درآوردن امواج آب میشود، یک زلزله امواج لرزهای را ایجاد میکند که در زمین منتشر میشوند. با وجود اینکه انرژی آزاد شده با فاصله گرفتن از کانون زلزله به سرعت پراکنده شده و میرا میشود، ولی ابزارهای بسیار حساسی که در سراسر جهان بمنظور ثبت ارتعاشات پوسته زمین نصب شده اند، آن را حس کرده و ثبت میکنند.

یک انفجار آتشفشانی و یا انفجار حاصل از یک بمب اتمی قادر به ایجاد زلزله است، ولی این اتفاقات ضعیف بوده و پدیدهای نادر بشمار میروند. پس عامل ایجاد یک زلزله ویرانگر چیست؟

پوسته خارجی کره زمین، بر اساس تئوری زمینساخت صفحهای، به تکههای متعددی شکسته شده است که هرکدام از آنها صفحه یا ورق نام دارند که در حال حرکت بوده و بصورت بیوقفه تغییر شکل و اندازه میدهند. که این تغییر شکل و اندازه بدلیل پدیده همرفتی است که در درون کره زمین بدلیل تفاوت دمایی مواد مذاب تشکیل دهنده آن میباشد. هفت صفحه اصلی بر روی پوسته زمین شناخته شده است که همانند یخی که بر روی آب شناور است، این صفحات نیز بر روی لایه های پایینی خود حالت شناوری دارند.

با پیاده سازی زلزله های گذشته، مشاهده میشود که اغلب زلزله های جهان، منطبق بر مرز صفحات کره میباشند. یعنی با جابجائی صفحات نسبت به هم، انرژی این جابجائی بدلیل وجود اصطکاک بین صفحات، ذخیره میگردد و لحظهای که این مقدار انرژی برای غلبه بر نیروی اصطکاک سنگها کافی بود، بصورت ناگهانی آزاد میشود.

علاوه بر این پدیده، عوامل مختلف دیگری نیز باعث ایجاد لرزش در زمین میگردند که عبارتند از:

زلزله های آتشفشانی: این زلزله ها فقط در نواحی فعال آتشفشانی اتفاق میافتد و به انفجارهای آتشفشانی نیز معروف است.

زمین لرزه های فروریختی: بر اثر فروریختن غارها و كانالهای زیرزمینی، لرزه‌هایی ایجاد می‌شود كه به نام زمین‌لرزه‌های فروریختی موسومند. این تكانها همواره بسیار كوچكند و تنها اهمیت محلی دارند.

زمین لرزه های القایی: بر اثر آبگیری یا تغییرات ناگهانی سطح آب دریاچه‌های پشت سدها، تزریق آب یا سیالهای دیگر به داخل زمین وو یا استخراج آنها، مخصوصاً د رجاهایی كه گسلهای فعال وجود دارد زمین‌لرزه‌هایی ایجاد می‌شود. در واقع دلیل اصلی این لرزه‌ها را می‌توان بارگذاری سریع برروی زمین و یا برداشتن ناگهانی بار زیادی از روی آن ذكر كرد. این لرزه‌ها به نام القایی موسومند. لرزه‌های ناشی از معادن نیز در این دسته قرار می‌گیرند. به عنوان مثال می‌توان به زمین‌لرزه‌ای كه د رارتباط با آبگیری و تغییرات فصلی سطح آب دریاچه سفیدرود روی داد اشاره نمود.

زمین لرزه های ناشی از انفجارها: انفجارهای نظامی و صنعتی،همچنین آمدو شد و یا فعالیت‌های ساختمانی،نیز لرزه‌هایی را ایجاد می‌نمایند كه شدت ،زمان وقوع و محل آنها قابل پیشبینی است .

گسلها

گسلها شکستگیهایی در پوسته زمین هستند که در طول آنها تغییر شکلهای قابل توجهی ایجاد شده است. بدین مفهوم که زلزله های پیشین، باعث ایجاد این شکستگیها و جابجائی ها گردیده است. گاهی اوقات گسلهای کوچک در ترانشه های جاده، جائی که لایه های رسوبی چند متر جابجا شده اند، قابل تشخیص هستند. گسلهایی در این مقیاس و اندازه معمولا بصورت تک گسیختگی جدا اتفاق میافتد.

در مقابل گسلهای بزرگ، شامل چندین صفحه گسل درگیر میباشند مانند گسل شمال تهران و گسل شمال تبریز. این منطقه های گسله، میتوانند چندین کیلومتر پهنا داشته باشند و معمولا از روی عکسهای هوایی راحتتر قابل تشخیص هستند تا سطح زمین. بر اساس جهت جابجایی گسلها گسلهای امتداد لغز و گسلهای شیب لغز تعریف میشوند.

خطرات ناشی از یک زلزله

عواملی که در یک زلزله باعث ایجاد خسارت میگردند عبارتند از:

1-    نیروهای درونی شدید ایجاد شده بر اثر جنبش شدید زمین

2-    آتش سوزی های ناشی از زمینلرزه

3-    تغییر در خواص فیزیکی خاکها ( نشستها، پدیده آبگونگی و ... )

4-    بر اثر جابجائی مستقیم گسلها در محل ساخت سازه ها

5-    بواسطه زمین لغزشها ( زمین لغزش عبارتست از فروریزش دامنه شیبها )

6-    بواسطه موجهای بلند ایجاد شده توسط زلزله در دریاها ( آبرانش )

اندازه گیری زمین لرزه:

برای آگاهی از میزان تاثیر هر پدیده لازم است تا بتوانیم به نحوی آن را بصورت کمی بیان کنیم. برای کمی کردن اندازه زلزله، از دو رهیافت مختلف استفاده میشود؛ یک رهیافت بر اساس اندازه گیری دستگاهی (بزرگای زلزله) و دیگری بواسطه تاثیر پذیری دست سازهای بشر از زلزله (شدت زلزله). شدت زلزله در رهر مكان متفاوت است و با دور شدن از كانون زلزله كم می شود، در حالی كه بزرگای زلزله همواره ثابت است و ربطی به دور شدن از كانون ندارد (چرا كه با كل انرژی آزاد شده مربوط است).

شدت زمینلرزه:

شدت یك زلــزله در یك مكــان خاص بــر مبنای اثرهای قابل مشاهده زمین لرزه در آن مكان تعیین می شود. دقت در تعیین شدت زلزله به دقت مشاهده كننده وابسته است. تخمین شدت وسیلة مفیدی برای تخمین اندازة زلزله های تاریخی است، بویژه در ناحیه هایی نظیر كشور ما كه كشوری باستانی و با میراث تاریخی و فرهنگی كهن است و لذا اطلاعات مهمی می توان از زلزله های رویداده در زمانی كه ثبت تاریخی وجود دارد به دست آورد. مقیاسهای مختلفی برای تعیین شدت زمین لرزه همانند مقیاس مرکالی اصلاح شده، MSK، EMS98 و ... ارائه شده است.

تعیین شدت زمین لرزه بدین ترتیب است که برای هر کدام از مقیاسها جدولی تهیه شده است و بر اساس آن میزان آسیبهای ناشی از زلزله بر سازه های مختلف ارائه گردیده است و مشاهده گر با تطبیق خسارتهای بوجود آمده از زلزله با موارد ذکر شده در جدول، شدت زلزله را تعیین میکند.

بزرگای زلزله:

بمنظور اندازه گیری زمین لرزه و بدست آوردن معیاری برای مقایسه و سنجش زمین لرزه ها، از بزرگای زلزله استفاده میشود که میتوان آن را با در نظر گرفتن دامنه نوسانات روی نگاشت محاسبه نمود. مقیاسهای متفاوتی برای اندازه گیری بزرگای زلزله وجود دارد. اولین مقیاس بزرگا، توسط چارلز ریشتر در سال 1935 برای زلزله های جنوب كالیفرنیا تعریف شد كه بزرگای محلی یا M_Lنامیده میشود. علاوه بر مقیاس ریشتر، مقیاسهای مختلف دیگری نیز وجود دارند که هر کدام کاربردهای خاص خود را در مهندسی زلزله و زلزله شناسی ایفا میکنند. هر زلزله فقط و فقط یک بزرگا دارد و بزرگا با فاصله از محل وقوع زلزله تغییر نمییابد.

اندازه گیری زمین لرزه

برای آگاهی از میزان تاثیر هر پدیده لازم است تا بتوانیم به نحوی آن را بصورت کمی بیان کنیم. برای کمی کردن اندازه زلزله، از دو رهیافت مختلف استفاده میشود؛ یک رهیافت بر اساس اندازه گیری دستگاهی (بزرگای زلزله) و دیگری بواسطه تاثیر پذیری دست سازهای بشر از زلزله (شدت زلزله). شدت زلزله در هر مكان متفاوت است و با دور شدن از كانون زلزله كم می شود، در حالی كه بزرگآی زلزله همواره ثابت است و ربطی به دور شدن از كانون ندارد (چرا كه با كل انرژی آزاد شده مرتبط است).

شدت زمین لرزه:

شدت یك زلــزله در یك مكــان خاص بــر مبنآی اثرهآی قابل مشاهده زمین لرزه در آن مكان تعیین می شود. دقت در تعیین شدت زلزله به دقت مشاهده كننده وابسته است. تخمین شدت وسیلة مفیدی برآی تخمین اندازة زلزله هآی تاریخی است، بویژه در ناحیه هآیی نظیر كشور ما كه كشوری باستانی و با میراث تاریخی و فرهنگی كهن است و لذا اطلاعات مهمی می توان از زلزله هآی رویداده در زمانی كه ثبت تاریخی وجود دارد به دست آورد. مقیاسهای مختلفی برای تعیین شدت زمین لرزه همانند مقیاس مرکالی اصلاح شده، MSK، EMS98 و ... ارائه شده است.

تعیین شدت زمین لرزه بدین ترتیب است که برای هر کدام از مقیاسها جدولی تهیه شده است و بر اساس آن میزان آسیبهای ناشی از زلزله بر سازه های مختلف ارائه گردیده است و مشاهده گر با تطبیق خسارتهای بوجود آمده از زلزله با موارد ذکر شده در جدول، شدت زلزله را تعیین میکند.

رده بندی شدت مركالی (اصلاح شده) MMI

بزرگی

شدت

تأثیرها

I

احساس نمی شود

3

II

توسط شخص در حال استراحت یا در طبقات بالای ساختمان احساس می شود.

III

در داخل ساختمان احساس می شود. اشیاء آویزان تکان می خورند ارتعاشی مثل گذر کامیونهای سبک دارند. مدت لرزش قابل برآورد است. ممکن است زلزله به حساب نیید.

4

IV

اشیاء آویزان تاب می خورند. ارتعاشی مثل گذر کامیونهای سنگین یا احساس ضربتی مثل برخورد یک توپ سنگین به دیوار دارد. ماشینهای پارک شده تکان می خورند. پنجره ها، بشقابها و درها به صدا در می آیند. شیشه ها به صدا در می آیند. ظروف سفالی به هم می خورند. در حد فوقانی IV دیوارهای چوبی و قابها ترک بر می دارند.

V

در خارج ساختمان احساس می شود. جهت آن قابل برآورد است. افراد خواب بیدار می شوند. مآیعات به حرکت در می آیند و برخی از آنها به خارج ظرف خود می ریزند. اشیاء ناپآیدار کوچک جا به جا یا واژگون می شوند. درها تکان         می خورند و باز و بسته می شوند. ساعتهای آونگی متوقف شده، به حرکت آمده یا سرعتشان تغییر می کند.

5

VI

توسط همه احساس می شود. بسیاری متوحش شده و از ساختمانها خارج می شوند. اشخاص به طور نامتعادلی حرکت می کنند. پنجره ها، بشقابها و ظروف شیشه ای می شکنند. اشیاء، کتابها و چیزهای دیگر از قفسه ها به خارج می ریزند. عکسها از دیوارها فرو می افتند. مبلها جا به جا شده یا واژگون می شوند. گچهای ضعیف یا ساختمانهای نوع D ترک بر می دارند. زنگهای کوچک کلیساها و مدارس به صدا در می آیند. درختان و بوته ها تکان می خورند.

6

VII

آیستادن مشکل می شود. توسط رانندگان وسآیل نقلیه احساس می شود. اشیاء آویزان شدیداً نوسان می کنند. مبلها و وسآیل چوبی می شکنند. بناهای نوعD صدمه می بینند و ترک بر می دارند. دودکشهای ضعیف در محل اتصالشان به سقف می شکنند. قطعات گچ، آجرهای سست، سنگ و کاشی سقوط می کنند، برخی از بناهای نوع Cترک بر می دارند. امواج آب در سطح حوضها و آبگیرها گل آلود می شود. لغزشها و حفرات کوچکی در سواحل شنی و ماسه ای آیجاد         می شود. زنگهای بزرگ کلیساها به صدا در می آیند. نهرهای آبیاری صدمه می بینند.

VIII

هدآیت وسآیل نقلیه مشکل می شود. بناهای نوع      C صدمه می بینند و بخشی از آنها فرو می ریزند. به بناهای نوع B کمی صدمه وارد می آید بناهای نوع A بدون صدمه باقی می مانند. گچ کاریها و برخی از دیوارها فرو می ریزند. دودکشها و بناهای یادبود، برجها و مخازن مرتفع می چرخند و فرو می ریزند. دیوارهای جداکننده ای که محکم نباشد از محل خود خارج می شوند. شمعهای فرسوده شده می شکنند. شاخه های درختان می شکنند. میزان دما و جریان آب چشمه ها و چاهها تغییر می کند. در زمینهای مرطوب و دامنه های پرشیب ترکهآیی آیجاد می شود.

7

IX

عموم مردم احساس وحشت می کنند. بناهای نوع D کاملاً تخریب می شوند، بناهای نوع C به شدت صدمه می بینند و گاه کاملاً فرو می ریزند، بناهای نوع B به طور جدی صدمه می بینند. ساختمانهای پیش ساخته، اگر خوب به هم متصل نشده باشند، از محل پی جا به جا می شوند مخازن شدیداً صدمه می بینند. لوله های زیرزمینی        می برند. ترکهای آشکاری در زمین آیجاد               می شود. در زمینهای آبرفتی، ماسه و گل به خارج فوران می کنند.

8

X

پی اغلب بناهای معمولی و پیش ساخته تخریب می شود. برخی از سازه های چوبی خوب ساخته شده و پلها تخریب می شوند. سدها و خاکریزها صدمه جدی می بینند. زمین لغزه های بزرگ به وقوع می پیوندد. آب از ساحل کانالها، رودخانه ها، دریاچه ها و غیره به خارج می ریزند. ماسه و گل در سواحل و زمینهای هموار به طور افقی جا به جا می شوند. ریلهای راه آهن کمی خم می شوند.

IX

ریلها به شدت خم می شوند. خطوط لوله زیرزمینی کاملاً از سرویس خارج می شوند.

XII

خسارت تقریباً به طور کامل است. توده های سنگی بزرگ جا به جا می شوند. اشیاء به هوا پرتاب می شوند.

بزرگای زلزله:

بمنظور اندازه گیری زمین لرزه و بدست آوردن معیاری برای مقایسه و سنجش زمین لرزه ها، از بزرگای زلزله استفاده میشود که میتوان آن را با در نظر گرفتن دامنه نوسانات روی نگاشت محاسبه نمود. مقیاسهآی متفاوتی برآی اندازه گیری بزرگآی زلزله وجود دارد. اولین مقیاس بزرگا، توسط چارلز ریشتر در سال 1935 برآی زلزله هآی جنوب كالیفرنیا تعریف شد كه بزرگآی محلی یا ML نامیده میشود. علاوه بر مقیاس ریشتر، مقیاسهای مختلف دیگری نیز وجود دارند که هر کدام کاربردهای خاص خود را در مهندسی زلزله و زلزله شناسی ایفا میکنند. هر زلزله فقط و فقط یک بزرگا دارد و بزرگا با فاصله از محل وقوع زلزله تغییر نمییابد.

ذکر این نکته ضروری است که بزرگای زلزله، بتنهایی نمیتواند معیاری برای سنجش میزان خرابی در زلزله باشد. همانطور که گفته شد، بزرگای زلزله فقط بر اساس میزان انرژی آزاد شده در زلزله محاسبه میگردد و عمق و یا سایر پارامترها در محاسبه آن دخیل نمیباشد. از این رو دو زلزله با بزرگاهای یکسان ولی عمقهای متفاوت میزان خرابیهای متفاوتی را ببار میآورند. چرا که با عمیقتر شدن کانون زلزله، امواج لرزه ای فاصله بیشتری را تا سطح زمین طی میکنند که در این فاصله مقداری از انرژی آزاد شده کاهیده شده و از بین میرود. در قسمت قبل بیان شد که زلزله های ایران، اغلب از نوع کم عمق میباشند، لذا انتظار میرود میزان خرابی و آسیب ناشی از این زلزله ها بیشتر باشد.

چگونه با زلزله روبرو شویم

برای آنكه بتوانید با زلزله روبرو شوید میبایست هر آنچه در مورد زلزله نیاز دارید را بیاموزید آنگاه دیگر روبرو شدن با آن غیر ممكن نخواهد بود !

برای مقابله با زلزله چگونه بسازیم :

زلزله در كشورهای پیشرفته خصوصا درزمینه ساختمان كه درگیری نزدیكی هم با زلزله دارند ، همچون ژاپن و امریكا تقریبا مهار شده است ، آنان توانسته اند با بهینه سازی ساختمانهایشان و رعایت اصول ایمنی در ساخت و نظارت بر اجرا به نقطه ای برسند كه بگویند در كشور ما زلزله بلا نیست ، بنابراین در ابتدا به شما پیشنهاد    می كنیم در بخش «چگونه بسازیم» سایت با اصول اولیه محاسبات، طراحی ، ساخت و چگونگی نظارت ویژه برمراحل فوق آشنا شوید تا اگر در حال ساخت خانه ای برای خود هستید آنگونه بسازید كه پس از زلزله باز در منزل خود در كنار خانواده محترمتان صحیح و سالم باشید .

چگونه آنچه ساخته ایم را ایمن سازی كنیم :
الف - ایمن سازی سازه و بنا

ایمن سازی یعنی مشخص نمودن نقاط ضعف یك ساختمان در طراحی واجرا و رفع آن این كار با توجه به پیچیدگی و تخصصی بودن آن باید توسط نیروهایی كه دارای تخصص ویژه زلزله هستند انجام بگیرد.

ممكن است شما اكنون در ساختمانی زندگی میكنید كه به تازگی به پایان رسیده و یا چند سالی از ساخت آن گذشته باشد ، برای چنین ساختمانهایی میتوانید از تخصصهای گروه ایمن سازی بهره ببرید ، كارشناسان این رشته قادرند پس از بازدید از ساختمان برای ایمن سازی منازل شما طرحهای مربوطه را ارائه كنند . برای آشنایی با نحوه عملكرد این گروه به بخش ایمن سازی سایت مراجعه كنید .

ب - ایمن سازی دكوراسیون و لوازم داخلی منزل

در صورتی كه منزل شما در برابر زلزله دوام بیاورد ، ممكن است لوازم و دكوراسیون منزل موجب صدمه به اعضاء خانواده شما گردد پس ایمن سازی در داخل منزل را به همان اندازه ساخت جدی بگیرید !

1- تمام تابلو ها را به دیوار مهار کنید و از نصب تابلو بالای مکان خواب خود و فرزندانتان خوداری کنید

۲- کتابخانه . کمد لباس . ساعت دیواری ، کامپیوتر و هر چیزی که با سقوط آن موجب صدمه زدن به کودکتان میگردد را مهار و از مکان خواب او دور کنید

۳- تخت خواب را در کنار پنچره خصوصا پنجره های بدون پرده های کلفت قرار ندهید، شیشه های شكسته میتواند صدمات جبران ناپذیری به خانواده شما وارد كند ، فراموش نكنید كه مشكلات زلزله با پایان حركت زمین ، تازه آغاز می گردد .

4- میز توالت را در مسیر خروج از اطاق خواب قرار ندهید .

5- نحوه قطع جریانهای آب و برق و شوفاژ و گاز را به اعضای خانواده آموزش دهید تا در صورت عدم حضور شما هم بتوانند اقدامات لازم را انجام دهند .

6- پس از پایان زلزله به دقت شیر های اصلی گاز را قطع كرده و بسیار دقت كنید كه موجب آتش سوزی نگردید ، یك جرقه می تواند خطر ساز باشد ، روشن كردن چراغ اطاق یا یك روشن كردن یك كبریت برای روشنایی میتواند خسارت جبران ناپذیری را در پی داشته باشد ، در صورت روبرو شدن با آتش سوزی فراموش نكنید كه به همان اندازه كه خود آتش میتواند خطرناك باشد دود نیز میتواند موجب خفگی شما گردد . در صورتی كه با دود ناشی از آتش سوزی روبرو شدید تا میتوانید در سطوح پایین زمین حركت كنید تا كمتر مواد سمی را استنشاق كنید .

7- اگر در منزل آبگرمكن دارید آنرا حتما به دیوار مهار كنید، سوختگی كم از آوار نیست .

برای قبل از زلزله