Rahsia keupayaan Jepun untuk menahan 1,500 gempa bumi setahun.

(Akhbar Dan Tri) - Daripada realiti kerap mengalami gempa bumi, rakyat Jepun telah membina salah satu sistem infrastruktur tahan bencana yang paling canggih di planet ini.

Báo Dân trí•31/07/2025

Jepun merupakan salah satu negara yang paling aktif secara seismik di dunia . Menurut statistik daripada Nippon Earth , walaupun Jepun hanya menduduki kira-kira 0.3% daripada keluasan tanah dunia, ia mengalami 10% daripada semua gempa bumi yang berlaku di seluruh dunia.

Jepun merupakan "pusat gempa bumi".

Sebab pertama terletak pada lokasi geologinya yang unik, kerana kepulauan Jepun terletak di persimpangan empat plat tektonik utama: Plat Pasifik, Plat Laut Filipina, Plat Amerika Utara (Okhotsk), dan Plat Eurasia (Amur).

Lama-kelamaan, proses pertindihan, gelongsoran dan penurunan antara plat tektonik ini menghasilkan tenaga seismik berterusan. Dua kawasan geologi berbeza yang kerap mencetuskan gempa bumi besar di Jepun ialah Jurang Nankai dan Jurang Jepun.

"Jepun sangat terdedah kepada fenomena seperti gempa bumi dan tsunami kerana ia terletak di Lingkaran Api," kata ahli seismologi Shinichi Sakai dari Universiti Tokyo.

Rahsia keupayaan Jepun untuk menahan 1,500 gempa bumi setahun - Bahagian 1

Jepun terletak di Jurang Nankai, sebuah kawasan di mana gempa bumi berlaku secara berkala setiap 100-200 tahun (Foto: UBC).

Gempa bumi megatujah, atau gempa bumi super, yang berlaku di sini biasanya mempunyai magnitud M8–9, menyebabkan tsunami akibat pergerakan plat tektonik di dasar lautan, contoh utama ialah gempa bumi Tohoku 2011 di Timur Laut Jepun.

Di samping itu, Jepun mempunyai kira-kira 2,000 garisan sesar pedalaman, seperti Garisan Median (MTL) dan Garisan Itoigawa-Shizuoka (ISTL), yang menyebabkan gempa bumi cetek (kurang daripada 15 km dalam) berlaku dengan agak kerap.

Setelah tinggal di persekitaran di mana gempa bumi adalah perkara biasa, orang Jepun telah membangunkan "budaya persediaan" yang sangat kuat. Mereka faham bahawa gempa bumi adalah soal "sama ada" ia akan berlaku atau tidak, bukan "bila".

Bagaimana Jepun membina infrastruktur untuk menghadapi gempa bumi dan tsunami.

Dengan purata sekitar 1,500 gempa bumi setahun, Jepun bukan sahaja merupakan salah satu negara yang paling tidak stabil dari segi geologi di dunia, tetapi juga memiliki salah satu sistem reka bentuk kejuruteraan dan pembinaan yang paling canggih dan tahan gempa bumi.

Detik penentu dalam pemikiran pencegahan bencana moden negara ini ialah Gempa Bumi Besar Kanto pada tahun 1923, apabila tanah bergegar selama hampir lima minit, meragut nyawa hampir 150,000 orang.

Daripada bencana itu, pihak Jepun telah meletakkan nilai teras di barisan hadapan: daya tahan. Mereka faham bahawa bencana alam tidak dapat dicegah. Satu-satunya perkara yang boleh kita lakukan ialah memberi amaran awal dan meminimumkan kesannya.

Pada masa yang sama, tiga strategi utama dalam kejuruteraan pembinaan telah dibangunkan secara beransur-ansur untuk melindungi negara daripada gegaran alam semula jadi yang dahsyat. Ini termasuk: Taishin, Seishin, dan Menshin.

Rahsia keupayaan Jepun untuk menahan 1,500 gempa bumi setahun - Bahagian 2

Taishin merupakan satu kaedah yang menumpukan pada pembinaan barisan pertahanan pertama yang kukuh.

Dalam konteks ini, Taishin difahami sebagai membina asas yang kukuh untuk mewujudkan barisan pertahanan pertama yang kukuh. Ini juga merupakan kaedah paling asas antara tiga tonggak tersebut. Digunakan secara meluas selepas bencana Kanto, Taishin memberi tumpuan kepada peningkatan ketegaran dan kestabilan struktur dengan menggunakan konkrit bertetulang, rangka keluli galas beban dan asas yang dalam.

Pendekatan ini seperti "membina kubu" untuk menahan gegaran dari tanah. Walau bagaimanapun, lama-kelamaan, jurutera menyedari bahawa ketegaran yang berlebihan boleh menjadi tidak produktif. Malah, bangunan yang terlalu tegar berisiko runtuh seperti kapur apabila terdedah kepada getaran yang kuat.

Oleh itu, Taishin pada masa ini biasanya hanya digunakan untuk projek berskala kecil, seperti perumahan kediaman, yang mana kos merupakan faktor utama dan risiko seismik adalah sederhana.

Rahsia keupayaan Jepun untuk menahan 1,500 gempa bumi setahun - Bahagian 3

Seishin ialah kaedah getaran berayun yang membolehkan struktur bergoyang semasa gempa bumi tanpa runtuh.

Seishin, atau penyerapan getaran, merupakan kemajuan baharu yang dibangunkan pada tahun 1970-an, menandakan perubahan dalam pemikiran daripada "menentang" kepada "bertoleransi secara bijak" terhadap gempa bumi.

Kaedah ini tidak cuba untuk mengatasi gelombang seismik dengan kekakuan, tetapi sebaliknya menggunakan peranti pelesapan tenaga seperti peredam hidraulik, pegas keluli dan lapisan bahan elastik untuk menukar tenaga getaran kepada haba atau geseran dalaman.

Intipati Seishin adalah berdasarkan prinsip fizikal: "Tiada apa yang hilang, tiada apa yang dicipta, semuanya adalah transformasi." Falsafah ini telah lama tercermin dalam seni bina tradisional Jepun, terutamanya reka bentuk pagoda lima tingkat dengan tiang tengahnya yang fleksibel dan struktur kayu modular, yang membolehkan bangunan itu bergoyang dengan pergerakan gempa bumi tanpa runtuh.

Hari ini, bangunan pencakar langit di Jepun dan di tempat lain dilengkapi dengan sistem redaman ini, yang membolehkannya bergoyang sedikit semasa gempa bumi, seperti yang dilihat dalam video yang tular. Itulah kemuncak Seishin.

Walau bagaimanapun, Menshin, atau pengasingan seismik lengkap, mewakili kemuncak teknologi tahan gempa bumi di Jepun.

Rahsia keupayaan Jepun untuk menahan 1,500 gempa bumi setahun - 4

Menshin adalah kaedah mengangkat struktur ke ruang sfera, membebaskannya dari tanah.

Walaupun Taishin menghadapi gempa bumi dengan kekerasan dan Seishin menyerap impaknya, Menshin "mengelak" gempa bumi dari awal lagi dengan memutuskan sambungan struktur dari tanah. Teknologi ini menggunakan pad getah penyerap hentakan atau sistem gelongsor untuk membolehkan seluruh bangunan meluncur perlahan-lahan di atas asasnya semasa gegaran, meminimumkan daya yang dihantar ke struktur.

Pada asasnya, ini adalah cara untuk "menggantung struktur" daripada hentaman tanah, menjadikannya hampir pegun semasa tanah bergegar. Walaupun kos pelaksanaannya tinggi, Menshin kini digunakan secara meluas dalam infrastruktur kritikal seperti hospital dan pusat data, dan secara beransur-ansur digabungkan dengan dua kaedah sebelumnya untuk mewujudkan struktur yang kukuh, fleksibel dan berkesan "mengelakkan" getaran tanah.

Bergantung pada lokasi geografi, skala projek dan tahap risiko, jurutera akan memilih untuk menggabungkan satu, dua atau ketiga-tiga kaedah untuk mengoptimumkan daya tahan.

Tambahan pula, pihak Jepun juga telah membina sistem infrastruktur pencegahan gempa bumi dan tsunami yang komprehensif, merangkumi reka bentuk seni bina, bahan binaan, teknologi amaran awal dan latihan komuniti yang kerap.

Ia bukan sekadar pelaburan dalam teknologi; ia juga merupakan bukti pendekatan proaktif dan mampan untuk menghadapi bencana alam, di mana setiap warganegara menjadi penghubung dalam sistem pertahanan yang pintar dan fleksibel, membantu Jepun mengekalkan keselamatan dan pulih dengan cepat walaupun selepas bencana yang paling dahsyat.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-quyet-giup-nhat-ban-chong-chiu-1500-tran-dong-dat-moi-nam-20250731111033316.htm