الخبرة اليابانية في الاستجابة للزلازل

اليابان - وهي دولة تتعرض بشكل متكرر للزلازل المدمرة، أنشأت مجموعة خاصة بها من قوانين البناء ومقاييس القياس، والتي أثبتت فعاليتها في الممارسة العملية.

Kinh nghiệm ứng phó động đất của người Nhật

يبلغ ارتفاع برج طوكيو سكاي تري (في الصورة على اليسار) 634 متراً، ويستخدم هيكلاً مصمماً للحد من الاهتزازات الناتجة عن الزلازل من خلال نظام للتحكم في اهتزازات العمود المركزي، وهو نظام يشترك في خصائص مع أعمدة شينباشيرا الرأسية في العمارة اليابانية التقليدية للمعابد. (المصدر: japan.go.jp)

تقع اليابان على حزام النار في المحيط الهادئ ، وهي منطقة ذات نشاط زلزالي مكثف تمتد عبر جنوب شرق آسيا وحوض المحيط الهادئ، مما يجعلها واحدة من أكثر الدول نشاطًا زلزاليًا في العالم.

يُعد تطبيق التكنولوجيا للإنذار واستخدام تقنيات البناء الممتصة للصدمات من العوامل الرئيسية لنجاح اليابان في تقليل أضرار الزلازل.

شهدت اليابان خلال العقد الماضي ما يقارب 20% من زلازل العالم التي بلغت قوتها 6 درجات أو أكثر. وكانت أسوأ كارثة زلزال توهوكو عام 2011، الذي تسبب في حدوث تسونامي دمر محطة فوكوشيما النووية وأودى بحياة حوالي 15 ألف شخص.

استثمرت الحكومة اليابانية بشكل كبير في الحد من آثار الكوارث، بما في ذلك تحسين تقنيات مقاومة الزلازل وتطبيق أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي للحد من أضرار الزلازل. ويواصل المهندسون والمعماريون البحث عن تصاميم جديدة لامتصاص الصدمات الناتجة عن المباني، مما يساعدها على الصمود أمام الزلازل القوية.

لا تقيس اليابان الزلازل بقوتها (مقياس ريختر)، بل بشدتها الأرضية. يستخدم مقياس شدة الزلازل الياباني (JMA) وحدات شيندو (الاهتزاز)، من 1 إلى 7. في زلزال إيشيكاوا، بلغ الاهتزاز أقصى مستوى له وهو 7.

تضم وكالة الأرصاد الجوية اليابانية 180 جهاز قياس الزلازل و627 جهاز قياس الزلازل، وتقوم بالإبلاغ عن الزلازل في الوقت الفعلي إلى وسائل الإعلام والإنترنت.

لمقاومة آثار الزلازل، يجب أن تكون المباني قادرة على امتصاص أكبر قدر ممكن من الطاقة الزلزالية. وتتحقق هذه القدرة من خلال تقنيات "العزل الزلزالي"، وتحديداً أساسات المباني في اليابان التي تتضمن نظام تخميد هيدروليكي. وقد صمم المهندسون اليابانيون نظام تخميد معقد، يشبه في مبدأ عمله مضخة الدراجة، في هياكلهم لتحسين مقاومتها للزلازل.

"يمكن أن ينزاح مبنى شاهق الارتفاع بما يصل إلى 1.5 متر بسبب الهزات الأرضية، ولكن إذا كان هناك نظام تخميد من الطابق الثاني إلى الطابق العلوي، فيمكن تقليل حركته إلى الحد الأدنى، مما يمنع حدوث أضرار في الطوابق العليا"، هكذا علق زيغي لوبكوفسكي، عالم الزلازل في جامعة لندن (المملكة المتحدة).

في المباني الحديثة، تجرّب بعض الشركات أساليب ومواد مبتكرة، مثل استخدام الهياكل الشبكية، لمنع تشوّه المباني والمساعدة في توزيع الطاقة الممتصة أثناء الزلازل. في طوكيو، تستخدم مجموعة مايدا الإنشائية هياكل من الفولاذ والخشب لبناء مبنى مكاتب من 13 طابقًا.

"نادراً ما يُستخدم الخشب كمادة مقاومة للزلازل داخل المباني ذات الهياكل الفولاذية. ومع ذلك، يمكن للفولاذ تحمل قوى الشد، بينما يمكن للخشب تحمل قوى الضغط، لذا فإن المادتين ستكملان بعضهما البعض"، أوضح يوشيتاكا واتانابي، كبير مهندسي شركة مايدا.

إن الدليل على نجاح هذه التقنيات هو أنه عندما ضرب الزلزال الذي بلغت قوته 9.0 درجة في عام 2011، وصل الاهتزاز في طوكيو إلى المستوى 5. اهتزت ناطحات السحاب العملاقة، وتحطمت النوافذ، لكن لم تنهار أي مبانٍ رئيسية.

مصدر