شبیه‌سازی زلزله احتمالی تهران
زلزله شناسان و متخصصان سازه معتقدند تهران شرایط پیچیده ای از این نظر دارد. هم به لحاظ مشخصات سازه ای و هم از نظر وضعیت طبیعی زمین و ویژگی های زمین شناختی. خاستگاه زمین در شمال تهران سنگی اما در جنوب آبرفتی است؛ در جنوب تهران تراکم جمعیت و خانه های فرسوده و حتی خانه های با عمربنای کمتر اما با مقاومت پایین تر در برابر زلزله، بیشتر از شمال شهر است.
حجم گسترده تلفات جانی و مالی و تخریب ساختمان ها بعد از زمین لرزه مهیب اخیر در ترکیه، دو سوال مهم را ایجاد کرده است که پاسخ به این سوال ها، در تصویرسازی تهران پس از زلزله 7 ریشتری، کمک می‌کند.
یافته های «دنیای‌اقتصاد» برای پاسخ به دو سوال مهم درباره آسیب شناسی و علت حجم تخریب گسترده وتلفات جانی و مالی شدید ناشی از دو زمین لرزه بالای 7 ریشتر که 17 بهمن ماه امسال در ترکیه رخ داد از یکسو و وضعیت تهران در صورت تکرار تجربه زمین لرزه با مقیاس 7 ریشتر و بالاتر، از سوی دیگر، ضمن رمزگشایی از ابعاد ریزش و تخریب گسترده بیش از 50هزار ساختمان مسکونی در جریان وقوع زمین لرزه اخیر در ترکیه، سه درس عبرت مهم لرزه ای برای ایران و به‌ویژه پایتخت به همراه دارد.
«دنیای‌اقتصاد» برای پاسخ به این دو سوال و همچنین ارائه تازه ترین تصویر از شهر تهران در صورت وقوع زمین‌لرزه شدید، که بیش از دو دهه است نسبت به قریب الوقوع بودن آن با توجه به شرایط لرزه ای پایتخت و دوره های بازگشت زمین لرزه های تاریخی، هشدار داده می‌شود، با علی بیت اللهی، زلزله شناس معروف ایرانی و دو محقق و مهندس سازه، مرتضی مهدوی، عضو تخصصی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و جعفر سرخوش، عضو نظام مهندسی استان تهران، گفت‌وگو کرده است. همچنین با رجوع به جامع ترین گزارش رسمی و تحقیقاتی درباره ابعاد فعالیت گسل های اصلی و فعال تهران و میزان اثرگذاری لرزه ای آنها بر پایتخت در صورت وقوع زمین لرزه (گزارش جایکا درباره ریزپهنه بندی خطر لرزه ای در تهران)، به این دو سوال مهم پاسخ داده است. سوال اول آن است که چرا وقوع زمین لرز ه های 7/ 7 و 6/ 7 ریشتری ترکیه (که در برخی منابع بزرگای آن به ترتیب 8/ 7 و 7/ 7 ریشتر عنوان شده است)، منجر به این حجم تخریب گسترده و تلفات مالی، جانی و ساختمانی شده است؟
از سوی دیگر و در قالب سوال دوم، در صورتی که چنین زمین لرزه مهیبی در تهران رخ دهد (با توجه به وضعیت گسل های شهر تهران)، آیا ابعاد تلفات جانی و خسارت ها شبیه آنچه در زلزله های اخیر ترکیه منجر به تخریب کامل وآسیب دیدگی بیش از 50هزار ساختمان در این کشور و همچنین تلفات گسترده در کشور همسایه (سوریه)، شد، می‌شود؟ در واقع ابعاد خسارت های مالی، جانی وساختمانی در تهران در صورت وقوع زمین لرزه با بزرگای 7 ریشتر و بالاتر چه میزان خواهد بود؟
مهم‌ترین یافته ها از این تحقیقات، سه درس عبرت برای مدیریت شهری تهران و دولت از بابت هشدار احتمال وقوع تجربه زلزله ترکیه در پایتخت، به همراه دارد. در عین حال، یافته مهم دیگر از این تحقیقات، دو تصویری است که با شبیه سازی زلزله ترکیه می‌توان برای تهران در صورت وقوع زمین لرزه مهیب، تشریح کرد.
علت تخریب با زلزله کمتر از 8
در شرایطی که بر اساس طبقه بندی های کارشناسی ارائه شده از سوی زلزله شناسان، زمین لرزه هایی واقع در بازه بزرگای 4 تا 12 ریشتر، زلزله هایی هستند که به واسطه شدت لرزش در سطح متوسط، بالا و بسیار شدید، در محدوده درک و احساس انسانی قرار دارند، اما بر مبنای برخی مطالعات فنی، اساسا، انتظار تخریب کامل سازه و ریزش ساختمان ها در زمین لرزه های با بزرگای کمتر از 9 ریشتر وجود ندارد. در واقع ساختمان هایی که مطابق با ضوابط فنی و مقررات و استانداردهای ساختمانی احداث شده باشند باید در برابر زمین لرزه های دست کم تا بزرگای 9 ریشتر مقاومت کنند. البته این موضوع به این معنا نیست که هیچ‌گونه تخریبی ناشی از زمین لرزه های با مقیاس بیش از 7 ریشتر، در ساختمان ها ایجاد نشود؛ بلکه منظور آن است که اگر ساختمان های طراحی شده مطابق اصول وضوابط فنی و استانداردهای لرزه ای، طراحی و بر اساس همان طرح دقیقا اجرا شده یا ساخته شده باشند، در زمان وقوع زمین لرزه های تا مقیاس 9 ریشتر و حتی بعضا تا 10 ریشتر، از حالت پایداری خارج نمی شوند. یعنی سازه آنها به طور کامل تخریب نشده یا به اصطلاح کلپس نمی کند و سطح تخریب در این ساختمان ها متوسط یعنی در حد ترک خوردگی، تخریب نما، ریزش دیوارها و... خواهد بود.
اما شدت تخریب به حدی نیست که ساکنان آنها و سایرین زیر آوار ناشی از ریزش کامل ساختمان مدفون شوند. بلکه انتظار این است که جان انسان ها حفظ شده و آنها در اغلب موارد بعد از اتمام زمین لرزه، اگرچه دیگر ساختمان برای زندگی مناسب نبوده ونیازمند بازسازی است، اما قادر باشند، اشیای با ارزش خود را از این خانه ها خارج کنند. با این حال، زمین لرزه های 7/ 7 و 6/ 7 ریشتری اخیر ترکیه، عملا منجر به آسیب گسترده و ریزش کامل تعداد قابل‌توجهی از ساختمان ها در شهرها و استان های مختلف این کشور شد. کارشناسان سازه در پاسخ به اینکه چرا با وجود وقوع زمین لرزه کمتر از 8 ریشتر، شدت تخریب ناشی از دو زمین لرزه رخ داده در ترکیه وپس لرزه های آنها، بسیار زیاد بوده است به «دنیای‌اقتصاد» اعلام کردند: در این زمینه تنها نمی‌توان به بزرگای زمین لرزه به عنوان تنها پارامتر تعیین‌کننده میزان تخریب ساختمان ها، تکیه کرد و اعلام کرد چون زمین لرزه کمتر از 8 ریشتر بوده بنابراین هیچ تخریبی در سازه ها نباید رخ می داده است. نکته ای که در این زمینه مهم است آنکه ضمن بررسی سایر پارامترهای اثرگذار بر شدت و میزان تخریب، بررسی شود که آیا مجموعه این عوامل، توجیه مناسبی برای این سطح گسترده تخریب وآسیب و تلفات محسوب می‌شود یا ردپای کم فروشی در ساخت‌وسازها مشاهده می‌شود؟
بر اساس اعلام کارشناسان سازه و زلزله شناسان، شدت تخریب، آسیب وتلفات زمین لرزه ها عمدتا به 6 عامل مهم بستگی دارد که بزرگا یا همان چند ریشتر بودن زلزله، یکی از آنهاست. عوامل دیگری مانند عمق فعالیت گسل بر حسب کیلومتر، شعاع اثرگذاری نقطه کانونی زلزله، مدت زمان لرزش، میزان مقاومت و استحکام و جرم سازه و وضعیت طبیعی زمین مانند جنس خاکی که سازه روی آن واقع شده است از دیگر عوامل موثر در این زمینه است.
انتظار عمومی آن است که اگر ساختمانی با رعایت همه اصول فنی طراحی وساخته شده باشد، دست کم در برابر زمین‌لرزه 9 ریشتری به طور کامل فرو نریزد؛ اما عمقی که زمین لرزه در آن رخ می‌دهد به لحاظ فاصله ای که محل شکست گسل ها تا سطح زمین دارد (دوری و نزدیکی محل شکست و جابه جایی گسل ها تا سطح زمین)، دوری ونزدیکی به کانون وقوع زمین لرزه، اینکه مدت زمانی که زلزله باعث لرزش زمین ودر نتیجه ساختمان ها می‌شود، ارتفاع وجرم ساختمان ها و سطح مقاومت آنها، ساختگاه زمین شناسی به لحاظ قرار داشتن روی زمین سنگی یا آبرفتی و...، همه و همه در شدت و میزان تخریب بر اثر وقوع زمین لرزه موثر است. به این ترتیب است که حتی گاهی اگر زلزله ای با بزرگای 5ریشتر نیز رخ دهد در صورتی که در عمق کم قرار گرفته و برخی دیگر از پارامترها مانند جنس خاک در این زمینه اثرگذار باشند، می‌تواند تخریب وشدتی بالاتر از وقوع زمین‌لرزه ای با همین بزرگا در منطقه دیگری با شرایط متفاوت داشته باشد.
بررسی های کارشناسی و یافته ها در ارتباط با زمین لرزه ترکیه نیز نشان می‌دهد، علاوه بر وجود ردپای کم فروشی و تخلف از ضوابط ساخت‌وساز در حجم گسترده تلفات وآسیب های وارده، با در نظر گرفتن حجم زیادی از ساخت‌وسازهای قدیمی و بافت های فرسوده، وقوع یک پدیده نادر، منجر به تشدید تلفات و خسارت ها شده است. کارشناسان در این باره تاکید کردند که زمین لرزه ای که در ترکیه رخ داد گذشته از شدت، بزرگا و انرژی ای که بر اثر آن آزاد شد، جزو زمین لرزه های نادر یعنی «زلزله های دو گانه» بود. به این معنا که در یک فاصله زمانی و مکانی بسیار کم، دو زمین‌لرزه بزرگ رخ داد و این موضوع باعث شد، تعداد زیادی از ساختمان هایی که در اثر زمین لرزه اول به طور کامل تخریب نشده بود در زلزله دوم، کاملا فرو بریزند. زمین لرزه اول با مقیاس 7/ 7 ریشتر، ساعت 04:17 به وقت محلی، به مدت 65 ثانیه، ترکیه را لرزاند. در این زمین لرزه علاوه بر بزرگای بیش از 7 ریشتری، که به لحاظ طبقه بندی های تخصصی، جزو زمین لرزه های بزرگ (7 ریشتر به بالا) محسوب می‌شود، طول زمانی لرزش زمین بسیار زیاد بوده است.
از سوی دیگر تنها به فاصله کمتر از 10 ساعت (حدود 9 ساعت بعد) زمین لرزه بزرگ دیگری با مقیاس 6/ 7ریشتر بار دیگر در فاصله ای کم با کانون زلزله اول، به مدت 45 ثانیه، این کشور را لرزاند. (زمین‌لرزه اردیبهشت ماه 99 که با بزرگای 2/ 5 ریشتر تهران و نواحی اطراف را تکان داد، حدود 10 ثانیه طول کشید). نکته اول در ارتباط با این زمین لرزه این است همه این عوامل که جزو پدیده های نادر در زلزله هاست منجر به تشدید حجم تخریب و تلفات در زلزله ترکیه شده است اما، بررسی های «دنیای‌اقتصاد» و اظهارات کارشناسان واقعیت دیگری را نیز در ارتباط با این موضوع مشخص می‌کند و آن این است که به‌رغم همه این موارد ردپا و تاوان تخلف فروشی و عدول از ضوابط فنی در اجرا یا فرآیند ساخت ساختمان ها از یکسو و حجم گسترده بناهای فرسوده نیازمند بازسازی، نوسازی و مقاوم‌سازی از سوی دیگر، زمین لرزه ترکیه را عملا به یک فاجعه تبدیل کرد. کارشناسان می گویند: علاوه بر دوگانه بودن زمین لرزه ترکیه و فاصله کم بین دو زمین لرزه بزرگ و مهیب، با توجه به اینکه آیین نامه لرزه ای این کشور نیز مانند آیین نامه لرزه ای موسوم به آیین نامه 2800 در کشور ما، ضوابط به‌روز شده و دقیقی در ارتباط با مقاوم سازی ساختمان ها و اصول فنی ساخت‌وساز برای ساخت مقاوم در برابر زلزله را در اختیار مهندسان قرار داده است، اگر ساخت‌وسازها بر مبنای این ضوابط ساخته می شد به طور قطع، حجم ومیزان تلفات وخسارت ها بسیار کمتر و غیرقابل مقایسه با شرایط فعلی بود. این در حالی است که نه تنها بسیاری از ساختمان ها به دلیل فرسوده بودن و عدم‌نوسازی در طول زمان، بر اساس این مقررات ساخته نشده و بنابراین آسیب پذیر بوده اند، بلکه حتی در میان ساختمان های جدید نیز، تخلف وعدول از ضوابط در فرآیند ساخت عامل مهمی در بروز حجم گسترده تخریب ها در اثر وقوع این زمین لرزه است. نتیجه اینکه، یک زلزله 7 ریشتری و حتی بالاتر (حتی تا مقیاس 10 ریشتری)، الزاما نمی‌تواند منجر به تخریب کامل سازه و تلفات گسترده مالی وساختمانی مشابه آنچه بعد از بروز زمین لرزه های 17 بهمن 1401 در ترکیه رخ داد، شود.
تصویر تهران بعد از زلزله بزرگ
اما سوال دوم درباره شرایط تهران بعد از وقوع زمین‌لرزه بزرگ است. اگر در تهران زلزله 7 ریشتری و بالاتر رخ دهد؛ چه خواهد شد؟ زلزله شناسان و متخصصان سازه معتقدند تهران شرایط پیچیده ای از این نظر دارد. هم به لحاظ مشخصات سازه ای و هم از نظر وضعیت طبیعی زمین و ویژگی های زمین شناختی. خاستگاه زمین در شمال تهران سنگی اما در جنوب آبرفتی است؛ در جنوب تهران تراکم جمعیت و خانه های فرسوده و حتی خانه های با عمربنای کمتر اما با مقاومت پایین تر در برابر زلزله، بیشتر از شمال شهر است. اما به طور کلی تهران روی پهنه ای گسترده از گسل های فعال قرار دارد که با دورتر شدن از هر کدام از این گسل ها، به گسل دیگری نزدیک می شویم و نواحی محل تلاقی دو گسل، جزو خطرناک ترین مناطق لرزه ای است. با این حال، مطالعات علی بیت اللهی، زلزله شناس ایرانی نشان می‌دهد، در صورت بروز زمین لرزه های بزرگ با مقیاس بالاتر از 7 ریشتر مانند آنچه در ترکیه رخ داد، حدود 300هزار ساختمان در پایتخت تخریب می‌شود. تعداد پلاک های مسکونی در تهران حدود یک میلیون پلاک است. به طور کلی حدود 4 میلیون نفر از جمعیت شهر تهران تحت‌تاثیر چنین زلزله ای قرار خواهند گرفت.
تصویر دوم، تصویری است که از تهران بعد از زمین لرزه 7 ریشتری و بالاتر از سوی آژانس بین‌المللی همکاری های ژاپن موسوم به جایکا، به دنبال مطالعه ای که در سال‌های 78 و79 در خصوص وضعیت فعالیت گسل های شهر تهران به درخواست مدیران شهری پایتخت انجام شد، ارائه شده است. این تصویر در عین حال که یک مطالعه کامل 300صفحه ای است که تصویری از وضعیت تهران و فعالیت های گسلی آن و تخمین حجم آسیب در صورت وقوع زمین لرزه های بزرگ با توجه به شرایط جمعیتی، سازه ای و... آن نشان می‌دهد از این بابت که دو دهه از آن می گذرد اما به‌روز رسانی نشده و هیچ مطالعه دیگری نیز در این سطح با این موضوع در طول این دو دهه انجام نشده است، تصویری ناقص است که لازم بوده از سال‌های قبل تاکنون، چند بار به‌روزرسانی شود.
به‌خصوص اینکه در دهه 80 تا نیمه دهه 90 سونامی ساخت‌وساز در تهران به وقوع پیوسته و شرایط تهران هم به لحاظ جمعیتی وهم به لحاظ ساختمانی، بسیار متفاوت شده است. در مقدمه این گزارش اعلام شده است که پهنه تهران بزرگ دارای توان لرزه ای بالا با گسل های فعال و متعدد است. تهران در دوره های تاریخی دچار چند زلزله شدید شده و از سال 1209 خورشیدی تاکنون زلزله مصیبت بار و بزرگ در پایتخت رخ نداده است. زمین لرزه فروردین ماه 1209، با مقیاس 1/ 7 ریشتر، در کانون دماوند، منجر به تخریب کامل بخش هایی از تهران از جمله شمیرانات شد و بعد از این زمین لرزه، زلزله بزرگ دیگری که منشأ آن گسل های تهران و با فاصله نزدیک از پایتخت باشند، رخ نداده است. در حالی که تهران روی چند گسل فعال با قابلیت لرزه زایی بالا در شمال وجنوب قرار دارد. در این گزارش که بیش از دو دهه قبل تهیه شده است همچنین نسبت به توسعه سریع و بدون ایجاد سامانه های مناسب پیشگیری از فجایع ناشی از زلزله های بزرگ احتمالی، هشدار داده شده است.
4 سناریو از تهران بعد از وقوع زمین لرزه بزرگ در این گزارش اعلام شده است؛ در سناریوی اول اعلام شده است که وقوع زمین لرزه با بزرگای 7/ 6 ریشتری، با منشأ گسل ری، می‌تواند منجر به تلفات 6 درصدی جمعیت کل تهران شود و 55درصد ساختمان های پایتخت را ویران کند.
در سناریوی دوم وقوع زمین‌لرزه در گسل شمال تهران با بزرگای 2/ 7 ریشتر، تلفات 2 درصدی جمعیت تهران و 36 درصدی ساختمان های پایتخت را به همراه خواهد داشت. در قالب سناریوی سوم و در صورت وقوع زمین لرزه 2/ 7 ریشتری با منشأ گسل مشاء، 3درصد جمعیت آسیب دیده و 13درصد ساختمان های تهران تخریب می شوند. همچنین با بروز زمین‌لرزه 4/ 6 ریشتری در گسل های پنهان تهران، معادل 3درصد جمعیت و 51درصد کل ساختمان های پایتخت آسیب دیده و تخریب می شوند. اما آخرین زمین لرزه های حس شده در شهر تهران که منجر به وحشت اهالی پایتخت و خروج آنها برای دست کم دو شب از منازل مسکونی شد، مربوط به سال‌های 96 و 99 است. آذرماه 96 بعد از وقوع زمین‌لرزه مهیب با بزرگای بیش از 7 ریشتر در کرمانشاه، یک زمین لرزه در کانون ملارد کرج، تهران را نیز با بزرگای 2/ 5 ریشتر لرزاند. بعد از آن در اردیبهشت ماه 99 نیز زمین‌لرزه دیگری در کانون دماوند با بزرگای 1/ 5 ریشتر، تهران را لرزاند. اما از سال 1209 خورشیدی یعنی از دو قرن قبل، زمین لرزه مهیب و ویران گر با منشأ گسل های درون شهر تهران رخ نداده است. علی بیت اللهی با بیان اینکه نوعی سکون قابل‌توجه به لحاظ لرزه ای در گسل های شهر تهران مشاهده می‌شود، گفت می‌توان به این سکون لرزه ای با دید مثبت یا منفی نگریست.
دیدگاه مثبت آن است که بگوییم گسل های تهران هر چند گسل هایی فعال شناخته می شوند، اما فعلا شرایط آرامی دارند و در سکون لرزه ای به سر می برند. اما یک دیدگاه منفی، می‌تواند این باشد که این گسل ها دچار وضعیت قفل شدگی هستند و این موضوع یعنی تجمع انرژی لرزه ای در سطح بالا در این گسل ها که در صورت آزاد شدن می‌تواند منجر به بروز زلزله های مهیب، بزرگ و ویران گر شود. بنابراین بهتر است فرضیه دوم را در نظر گرفته و نسبت به ایمن سازی، افزایش تاب آوری سازه ها، زیرساخت و روبناها و مجموعه شهر، تدابیر لازم برای مدیریت بحران برای بعد از وقوع زمین لرزه های احتمالی و... اقدام شود. در واقع بروز زمین لرزه فاجعه بار در ترکیه دست کم سه درس عبرت برای ما به همراه دارد. یک درس مربوط به احتمال وقوع زمین لرزه های نادر و دوگانه است که حتی می‌تواند در مقیاس های نه چندان بزرگ به بروز فجایع بسیار زیاد وتلفات بالا بینجامد.
درس دیگر مربوط به تاوان تخلف فروشی در شهرهاست که آن هم منجر به بروز فاجعه های غیرقابل جبران در زمان بروز زمین لرزه می‌شود. درس سوم نیز با الهام از دو درس اول، مربوط به انجام همه اقدامات لازم برای افزایش تاب آوری شهر و کاهش ریسک های لرزه ای در همه زمینه هاست تا بتوان با اتکا به این اقدامات، حتی در صورت وقوع زمین لرزه های بزرگ، تلفات وآسیب ها را به حداقل رساند. از سوی دیگر لازم است مطالعات رسمی و جامع مانند آنچه در اواخر دهه 70 از سوی محققان ژاپنی با عنوان گزارش جایکا درباره شرایط لرزه ای تهران و برآورد حجم تخریب وخسارت در صورت وقوع زمین لرزه در پایتخت صورت گرفت، انجام شود. این مطالعه زمانی انجام شد که تهران کمتر از 7 میلیون نفر جمعیت داشت. جمعیت تهران هم اکنون به حدود 10 میلیون نفر رسیده است. در صورتی که به طور میانگین حداقل سالانه 60هزار واحد مسکونی در تهران ساخته شده باشد، در طول این دو دهه دست کم یک میلیون و200هزار واحد مسکونی جدید به پایتخت اضافه شده است. به طور متوسط نیز به ازای هر 5 واحد جدید حدود 2 تا 3 واحد مسکونی تخریب شده است. بنابراین موضوع تهران و مساله لرزه خیزی آن موضوع ساده ای نیست و بسیار پیچیده و نیازمند توجه فوری و ضروری برای کاهش ریسک های لرزه ای در همه ابعاد مربوط به آن است.
از میان اخبار