هرآنچه می‌خواهید از زمین‌لرزه پایتخت بدانید/ رئیس شبکه شتابنگاری: هیچ کجای تهران در زلزله امن نیست

مینا افشار: تیتر خبر کوتاه بود؛ «بغض زمین ترکید». همین تیتر کوتاه در کنار تصویر دختر بچه ای که با چشمان گریان به دوربین زل زده بود آنچنان بند دل آدم را پاره می کرد که اشک تنها سلاح موجود برای واکنش به آن بود. بغض زمین به شکلی وحشتناک ترکیده بود تا خاطره تلخی به ثبت رسیده باشد. بغضی که هر از گاهی گویا آنچنان از ته قلب زمین می ترکد که دیگر جای چندانی برای مردمی که روی دل زمین زندگی می کنند قائل نیست و «غم» ذهن همه را می گیرد که اگر چنین حادثه ای تلخ در شهری که ما زندگی می کنیم پیش بیاید چه خواهد شد. موضوعی که در تهران به عنوان پایتخت ایران و شهری که بیشترین جمعیت ساکن را دارد بیشتر از سایر شهر های ایران مورد توجه است.

بار مصیبت داستان جایی بیشتر می شود که می شنویم تهران به طور دقیق روی گسل هایی قرار گرفته است که سر به سر زمین می گذارد و هیچ بعید نیست زمین بغضش را از این همنشینی بترکاند. بغضی که اگر شکسته شود حادثه ای وسیع از این گسست رابطه در صفحات تاریخ به ثبت خواهد رسید. 

برای کنکاش از همنشینی تهران با بغضی که در دل خود جای داده است به سراغ اسماعیل فرزانگان، رئیس شبکه شتابنگاری زلزله ایران رفتیم تا او در این رابطه توضیح دهد. فرزانگان تاکید دارد تهران روی گسل های اصلی زلزله بنا شده اما راهکارهایی نیز برای مواجه با آن ارائه می دهد. 

گفت و گوی خبرآنلاین با اسماعیل فرزانگان رئیس شبکه شتابنگاری زلزله ایران را بخوانید:

عملکرد شبكه شتابنگاری زلزله ايران را کوتاه توضیح می دهید؟

شبكه ملی شتابنگاری زلزله ايران در سال 1353 تأسیس شده است و تا سال 1371 حدود 276 دستگاه شتابنگار آنالوگ (SMA1)  را در سراسر كشور نصب شد. اين دستگاه ها توانسته اند زمين لرزه های مهمی از جمله زمين لرزه طبس در سال 1357، گلباف در سال 1360 و رودبار منجیل در سال 1369 را ثبت كنند. ايستگاه جهرم در استان فارس در  اولين شتابنگاشت را با بيشينه شتابی برابر با 0.017 شتاب ثقل زمین به ثبت رساند. بعد از زمين لرزه رودبار- منجيل در سال 1369 طرح توسعه شبكه شتابنگاری در دستور كار مركز تحقيقات ساختمان و مسكن قرار گرفت و از سال 1372 نصب دستگاه های ديجيتال شروع شد. اولين دستگاه های شتابنگار ديجيتال در روستای سفيدآبه (بعد از زمين لرزه چهارم اسفندماه سال 1372)، زنجيران و ذرات (بعد از زمين لرزه دهم اسفند 1372) نصب شد. ايستگاه زنجيران(استان فارس) توانست در 30 خرداد سال 1373 زمين لرزه زنجيران را با بيشينه شتاب تقريبی برابر با 1g  یعنی شتاب ثقل زمین به ثبت برساند. اين دستگاه ها زمين‌لرزه‌های مهمی مانند زنجيران فارس، گرمخان بجنورد، اردكول در خراسان جنوبی، سرعين اردبیل، گلباف کرمان، كره بس فارس و زمين لرزه مخرب بم را ثبت كرده‌ اند.  بيشينه شتاب ثبت شده در زمين لرزه بم، بر روی مؤلفه قائم 0.989 شتاب ثقل زمین است. بيشينه شتاب ثبت شده بر روی مولفه قائم و نزديک بودن به كانون و گسل مسبب، اين شتابنگاشت را به يكی از بارزترين شتابنگاشت های دنيا در آورده است.

پس از زلزله بم و تلفات بالایش، هشدارهای بسیاری درباره زلزله تهران داده شد. هشدارهایی که پس از هر زلزله ای دوباره تازه می شود. این هشدارها برای تبریز هم وجود دارد. شیراز هم هراز چندگاهی می لرزد، سوال اینجاست که واقعا تهران و به طور کلی تر شهر های بزرگ ایران چقدر در معرض خطر زلزله قرار دارند؟

باید قبول کنیم اکثر شهرهای بزرگ كشور ما در معرض تهديد زمين لرزه قرار دارند و برخی از اين شهرها با داشتن ويژگي های خاص، از پتانسيل خطر بالاتری برخوردار است.

پس چرا بیشتر تاکید و توجه روی تهران است؟

بالاخره تهران با داشتن بيشترين جمعيت شهری در ایران، تمركز اكثر مراكز اداری و اقتصادی در آن و موقعيت ويژه زمين ‌شناسی از جمله نقاط بسيار حساس و در معرض خطرهای ناشی از رويداد یک زمين لرزه مخرب قرار دارد. تهران در دامنه جنوبی رشته كوه های البرز روی رسوبات آبرفتی عهد حاضر (زمین شناسی) بنا شده است. اين شهر اگرچه دارای سابقه شهرنشينی 200 ساله‌ای بيش نيست ولی ری بزرگ كه به نوعی از بزرگترين شهرهای تاريخی ايران بوده در طول قرن ها بارها، زمين لرزه‌های مخرب را از سر گذرانده است. علاوه بر سابقه لرزه‌ خيزی تاريخی تهران و پيرامون، وجود گسل های متعدد در اطراف و سنگ بستر اين شهر باعث شده تا خطر رويداد زمين لرزه به صورت تهديدی جدی برای اين شهر و ساكنان به وجود آورد.

همین موضوع گسل ها که شما به آن اشاره کردید و واقع شدن تهران روی انواع زلزله خیز آن یکی از دغدغه های مردم تهران است. در رابطه با ساختار آنها توضیح می دهید؟

ببینید باید گسل های اصلی و زلزله ای را خطر به حساب آورد. گسل های اصلی و لرزه‌ زای منطقه تهران و پيرامون عبارتند از گسل مشا يا گسل آبيک- شاهرود كه طويل ترين گسل لرزه‌ زای نزديک به شهر تهران محسوب می شود. زمين‌ شناسان اعتقاد دارند با توجه به روند اين گسل و شواهد فعاليت آن در دوران اخير اين گسل خطر بالقوه‌ای برای شهر تهران محسوب می ‌شود. برخی از محققان طول اين گسل را در حدود 400 كيلومتر برآورد كرده‌اند. از سوی دیگر گسلی در شمال تهران هست که همانطور كه از نامش پیداست در شمال تهران قرار دارد. به نظر محققان علوم زمين در اثر فعاليت های اين گسل اختلاف ارتفاع بين شهر تهران و ارتفاعات نزديک آن به وجود آمده است. طول اين گسل بيش از 75 كيلومتر برآورد شده است و مطالعات زمين ‌شناسی و لرزه‌ خيزی نشان می ‌دهد كه اين گسل، گسلی است جوان و لرزه‌ زا كه احتمالاً در ساليان گذشته باعث رويداد زمين لرزه‌های زیادی شده است. داستان گسل های زلزله خیز ایران به همین جا ختم نمی شود و گسل های شمال و جنوب ری و کهریزک سه گانه ای هستند که در جنوب تهران قرار دارند. اگر چه در سالیان اخیر نسبت به وجود گسل های شمال و جنوب ری تشکیکاتی صورت گرفته است ولی طبق تحقیقات قبلی هر سه جزو گسل های فعال محسوب می ‌شوند و به لحاظ محاسبات خطر زمين لرزه، خطری جدی برای جنوب شهر تهران محسوب می ‌شوند.

یعنی این گسل های اصلی به عنوان یک عامل تاثیر گذار تهران را در مواجه با زلزله قرار داده اند؟

یک نكته قابل توجه در پاسخ به این سوال شما باید مطرح کنم و آنهم اینکه علاوه بر اين گسل های اصلی، تعداد زيادی گسل فرعی و كوچک نيز در اطراف و بستر شهر تهران وجود دارد كه احتمال اينكه در اثر فعال شدن گسل های اصلی، اين گسل ها نيز فعال شوند، وجود دارد.

تا اینجای کار ما متوجه شدیم که تهران روی گسل های مهمی که با زمین لرزه ارتباط دارد بنا شده است. سوال پیش می آید که خطر زمین لرزه و آسیب های شکل گرفته از آن در یک شهری مانند تهران چگونه است؟

مسلماً خطر زمین لرزه و آسیب های ناشی از آن در مناطق مختلف شهر بزرگی مانند تهران متفاوت خواهد بود. پارامترهایی مانند فاصله نسبت به گسل مسبب زمین لرزه، شرایط زمین شناسی و خاک ساختگاه، توپوگرافی، سطح آب زیر زمینی و مهم تر از همه نوع ساخت و ساز و طراحی سازه و مصالح به کار رفته از پارامترهای اساسی مؤثر در گستردگی تخریب ناشی از زمین لرزه ها هستند. مطالعاتی که منجر به ارزیابی میزان خطر پذیری یک گستره شهری است بسیار پیچیده و گسترده است. یکی از این دست مطالعات ریز پهنه بندی لرزه ای در مناطق شهری است که می تواند با دقت مناطق پرخطر را از کم خطرتر تفکیک کند. در شهر تهران نیز این مطالعات با گستردگی متفاوت توسط ارگان های مسئول انجام شده و طبق این تحقیقات بخشی از مناطق مرکزی شهر مانند ناحیه ارگ قدیم ممکن است خطر لرزه ای کمتری داشته باشد. البته برای شناسایی گسل های مناطق مرکزی شهر تهران به دلیل قدمت بالای پوشش شهری و ساخت و ساز، باید مطالعات زیر سطحی انجام شود. با این حال عقل سلیم حکم می کند با توجه به وجود گسل های توانمند در بستر و پیرامون این شهر هیچ ناحیه ای را امن فرض نکرده و بهترین تدبیر که طراحی ایمن در برابر زلزله در ساخت و سازهاست سرلوحه امر قرار دهیم.

این طراحی ایمن که شما به آن اشاره می کنید قاعدتا دغدغه بسیاری است. هم از سوی مسئولانی که در امر شهرسازی فعال هستند مطرح می شود و هم اینکه قاعدتا شهروندان هم برای شان این موضوع اهمیت دارد. اما در عمل بعضا چیزی مخالف این مشاهده می شود. چرا در مدیریت زمین لرزه یک تاکتیک خاص به کار برده نمی شود؟ اصلا چنین راهکاری برای مدیریت آن هست؟

مدیریت بلایای طبیعی، به خصوص زمین لرزه ها امری مشکل است. اگرچه امروزه بشر با پیشرفت های تکنولوژیک به خصوص در زمینه مقابله با پدیده طبیعی زمین لرزه به نتایج مطلوبی رسیده که عملکرد عینی آنها را در آئین نامه های ساخت و ساز مشاهده می کنیم ولی هنوز زمین لرزه در زمره مخاطره آمیزترین پدیده های طبیعی محسوب می شود. امروزه دانشمندان علوم زمین لرزه صراحتاً بر این نکته تأکید دارند که پیش بینی زمین لرزه به این معنا که بزرگا و مکان آن مشخص شود با دانش فعلی بشر امکان پذیر نیست ولی سیستم های هشدار و پاسخ سریع زمین لرزه می توانند در کاهش خسارات جانی و مالی زمین لرزه بسیار سودمند باشند.

این سیستم به لحاظ تاریخی که از عملکرد آن گذشته چگونه بوده است؟

نیاز به یک سامانه سریع در زمینه پاسخ زمین لرزه به خصوص در مورد مکان رویداد آن ریشه ای تاریخی دارد. شاید لرزه نگار ابتدایی چینی ها که بیش از 2 هزار سال قدمت دارد اولین کوشش های بشر در راه رسیدن به این نیاز بود. اگر چه هنوز نیز بشر نتوانسته این مسئله را به خوبی حل کند، چرا که می بینیم در زمین لرزه ژانویه 1995 کوبه ژاپن، یک روز زمان صرف شد تا ابعاد گسترده فاجعه آشکار شود و ما نیز در سرزمین خود ایران بارها با این معضل روبه رو شده ایم. سیستم های هشدار و پاسخ سریع به این نیاز اطلاعاتی آشکارا پاسخ مثبت می دهند. زمین لرزه 21 سپتامبر 1999 چی -چی تایوان اولین تجربه عملکرد مثبت این سیستم بود. اطلاعات به دست آمده از این سیستم در این زمین لرزه تصویر دقیقی از اثرات این رویداد را آشکار و مسیر امداد را مشخص و کمک شایانی به امداد گران کرد. مدیریت مؤثر بحران در این زمین لرزه جان تعداد زیادی از مردم را نجات داد. این سیستم طبق عملکرد صدها دستگاه شتابنگار و لرزه نگار  که در سراسر جزیره تایوان نصب شده اند عمل می کند که همه آنها به یک سیستم کنترل مرکزی متصل است. مشابه این سیستم اکنون در استانبول ترکیه، در مکزیکو سیتی، کالیفرنیا و هند در حال فعالیت بوده یا در مرحله اجرا است.

عملکرد این سامانه چگونه است؟

در بحث سیستم های هشدار و پاسخ زمین لرزه ما با 3 سامانه اصلی روبرو هستیم. در حالت نخست چند ثانیه قبل از زمین لرزه مورد توجه است که سامانه های هشدار اولیه زمین لرزه (Earthquake Early Warning System) نقش اساسی را در این مواقع ایفا می کند. زمان هشدار در این حالت از صفر تا حد اکثر 90 ثانیه است. این سامانه طبق ثبت اولین رسید موج p توسط تعدادی از دستگاه شتابنگار و با علم به اینکه بین رسید امواج p و امواج مخرب تر s فاصله زمانی وجود دارد عمل می کنند. عملکرد ناشی از هشدار این سامانه می تواند به تخلیه ساختمان ها (البته تعداد کمی از مردم می توانند در مدت 30 ثانیه ساختمان را تخلیه کنند) و توقف عملکرد شریان های حیاتی و مترو منجر شود. حالت دومی در بحث سیستم هشدار و پاسخ زمین لرزه وجود دارد که بر اساس «حین زمین لرزه» مورد توجه است. در این حالت سامانه های اعلان خطر لرزه ای (Seismic Alarm System) اعلان خطر یا زنگ خطر این سیتم لرزه ای می تواند هشدار یا سیگنال لازم برای قطع شریان های حیاتی داخل سیستم های مسکونی مانند گاز و آسانسور ها، سیستم های توزیع برق در داخل شهرها را تأمین کند.

یک حالت سومی نیز تحت عنوان «بلافاصله پس از زمین لرزه » هست که سامانه پاسخ سریع زمین لرزه (Earthquake Rapid Response System) در این حالت اطلاعات به دست آمده در این سامانه چند ثانیه پس از رویداد زمین لرزه منجر به تهیه نقشه های خسارت طبق مقادیر شدت طیفی (spectrum intensity) می شوند. این نقشه ها مناطق آسیب دیده را مشخص و کمک فراوانی به امداد گران برای رسیدن به مناطق با خسارات بالا می  کند.

کدام یک از این سامانه ها که اشاره کردید مناسب تر است؟

سامانه هشدار سریع زمین لرزه پیچیده تر از سایر سامانه هاست. این سامانه نیاز به دستگاه های شتابنگار دارد که بتوانند به صورت بر خط (on line) مقادیر بیشینه شتاب و شدت های طیفی را در نزدیکی چشمه زمین لرزه مهیا کند و ارتباط مستمری بین ایستگاه های لرزه ای و مرکز پردازش داده ها برقرار باشد. البته سامانه هشدار سریع زمین لرزه می تواند به عنوان سامانه اعلان خطر و پاسخ زمین لرزه نیز عمل کند در صورتی که تعدادی از دستگاه های شتابنگار در ساختمان های مهم و به طور یکنواخت در مناطق شهری نصب شوند. برای نمونه این چنین سیستمی باید شامل تعدادی از ایستگاه های لرزه ای در مناطق نزدیک به چشمه های لرزه زا باشد. کاربرد های اصلی این سامانه در مناطق شهری، قطارهای سریع السیر، سامانه های توزیع گاز و سایر شریان های حیاتی و مراکز مهم اقتصادی است.

در مورد سامانه اعلان خطر، دستگاه های شتابنگار در داخل سازه ها جایی که سیگنال های هشدار مورد نیاز است قرار دارند(مثلاً یک نیروگاه اتمی)، ارتباط مداوم بین ایستگاه های لرزه ای و مرکز اعلان خطر باید برقرار باشد، اما سامانه پاسخ سریع زمین لرزه نیاز به تعداد زیادی دستگاه شتابنگار دارد که این دستگاه ها به صورت یکنواخت در مناطق شهری نصب می شوند. ایستگاه های شتابنگاری می توانند مجهز به سیستم های ارتباطی موبایل باشند تا بلافاصله پس از زمین لرزه از طریق ارسال پیام کوتاه، اطلاعات لازم را به مرکز کنترل ارسال کنند. پیام ارسالی می تواند شامل اطلاعاتی نظیر بیشینه شتاب ثبت شده، مقادیر شتاب طیفی و... باشد که اساس تهیه نقشه های خسارت و آسیب است.

سیستم های هشدار سریع و اعلان خطر بیشتر برای قطع شریان های حیاتی و آسیب پذیر به کار برده می شود و هدف آنها تقریباً یکی است و سامانه های پاسخ سریع معمولاً برای مناطق بزرگ شهری و صنعتی جایی که مدیریت بحران اهمیت بسیاری دارد کاربرد دارند.

این نکاتی که شما اشاره کردید به هر حال خیلی در جلوگیری از وقوع زلزله می تواند اثر گذارد باشد. اینطور می توان نتیجه گرفت که دولت می تواند با توجه جدی به آن در وقوع حادثه دلخراش زلزله تا حدی از بار مصیبت موضوع کم کند؟

دولت باید بودجه کافی برای ایجاد این قبیل سامانه ها در شهرهای بزرگ و پرجمعیت کشور ایجاد کند. با وجود سامانه های هشدار و پاسخ سریع زمین لرزه می توان در صورت رویداد زمین لرزه های مخرب در مناطق شهری در زمان طلایی بعد از رویداد نیروهای امدادی را به مناطقی که خسارات بالایی متحمل شده اند گسیل کرد. از کار انداختن سریع سیستم های حیاتی بدون وجود سامانه های هشدار زمین لرزه امکان پذیر نیست.