خطر زلزله در تهران
علی بیتاللهی در ادبیات فنی زلزله دو مفهوم اصلی وجود دارد که در نظر گرفتن جایگاه آنها برای مدیران ارشد کشوری بسیار مهم است، نخست مفهوم خطر زلزله و دیگری مفهوم خطرپذیری لرزهای. ملاحظات دو مفهوم مذکور از دیدگاه اجرایی منجر به تدوین و اجرای برنامه جامع کاهش خطرپذیری لرزهای برای یک کشور یا یک کلانشهر نظیر تهران خواهد بود که در نتیجه آن، ابعاد بحران زلزله، مشتمل بر تلفات جانی و خسارتهای مالی، بهطور قابل ملاحظهای کاهش خواهد یافت؛ بنابراین اقدامی که پیشتر از همه برای کاهش مخاطرات زلزله شهری مانند تهران ضرورت دارد، داشتن برنامه جامع کاهش خطرپذیری لرزهای و سپس عزم جدی و تلاش مضاعف بر اجرای مواد آن خواهد بود.
علی بیتاللهی در ادبیات فنی زلزله دو مفهوم اصلی وجود دارد که در نظر گرفتن جایگاه آنها برای مدیران ارشد کشوری بسیار مهم است، نخست مفهوم خطر زلزله و دیگری مفهوم خطرپذیری لرزهای. ملاحظات دو مفهوم مذکور از دیدگاه اجرایی منجر به تدوین و اجرای برنامه جامع کاهش خطرپذیری لرزهای برای یک کشور یا یک کلانشهر نظیر تهران خواهد بود که در نتیجه آن، ابعاد بحران زلزله، مشتمل بر تلفات جانی و خسارتهای مالی، بهطور قابل ملاحظهای کاهش خواهد یافت؛ بنابراین اقدامی که پیشتر از همه برای کاهش مخاطرات زلزله شهری مانند تهران ضرورت دارد، داشتن برنامه جامع کاهش خطرپذیری لرزهای و سپس عزم جدی و تلاش مضاعف بر اجرای مواد آن خواهد بود.
مفهوم خطر زلزله مجموعهای از پدیدهها و مواردی را در بر میگیرد که به رخداد زلزله مرتبطند یا در بزرگنمایی اثرات لرزهای موثرند. بهعنوان نمونه وجود گسلها در رخداد زلزله موثر است، ولی وجود خاک نرم باعث بزرگنمایی دامنه امواج زلزله و در نتیجه افزایش درجه شدت و اثر آن میشود.
با توجه به نکته فوق الذکر، مولفههای اساسی در خطر زلزله را میتوان شامل: 1- گسلهای فعال (بهعنوان چشمههای لرزه زا)، 2- زمینلرزهها (ملموسترین بازتاب فعالیت لرزه زمین ساختی منطقه)، 3- اثر ساختگاه (نرمی یا سفتی زمین)، 4- سطح ایستابی (که کمیتی خاص از آن موجب ایجاد پتانسیل یا وقوع روانگرایی میشود)، 5- مورفولوژی زمین(که درجه شیب معینی از آن موجب بروز رانش زمین یا ریزش سنگ هنگام رخداد زلزله میشود)، 6- میزان تحکیم خاک (که مقدار معینی از آن وجود پتانسیل نشست زمین را هنگام زلزله تداعی میکند) را باید در نظر گرفت که عمدهترین المانهای خطر زلزله را در بر میگیرند. دو مورد 1 و 2 همانطور که گفته شد مرتبط با وقوع زلزله و موارد بعدی اثرات افزایشی یا کاهشی روی دامنه شدت و تخریب زلزله دارند.
وقتی اثر زلزله را روی جوامع بشری و مصنوعات آن مورد بررسی قرار دهیم با مفهوم خطرپذیری لرزهای سرو کار خواهیم داشت که علاوه بر پتانسیل خطر زلزله، به بازتاب اثرات آن، یعنی تلفات جانی و خسارتهای سازهای و مسائل دیگر روانی و اجتماعی که در پی وقوع زلزله عارض میگردند، میپردازد. ممکن است در منطقهای خطر زلزله بهدلیل وجود مولفههای خطر(که در بند ۱ اشاره شد) بالا باشد ولی در همان منطقه بهدلیل عدم سکونت و نبود ساختمانها و تاسیسات اثرات زلزله ناچیز خواهد بود که در این صورت خواهیم گفت خطرپذیری لرزهای در آن ناحیه پایین است.
میزان خطرپذیری لرزهای موقعی بالاست که اولا در «معرض قرارگیری» بالا باشد، بهعبارت دیگر المانهای مهم (نظیر ساکنین و ساختمانها) در معرض خطر زمینلرزه واقع باشند (هم منطقه دارای خطر زلزله باشد و هم در آن منطقه، آدمی و مصنوعات بشری متمرکز باشد) و ثانیا آسیبپذیری نیز بالا باشد.
بهعنوان مثال در منطقهای ممکن است خطر زلزله بالا و در همان منطقه ساختمان و سازههای متعدد و کمیت ساکنان، قابل توجه باشند و لیکن بهدلیل وجود ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله (آسیبپذیری پایین)، خطرپذیری لرزهای پایین باشد یا در محدودهای با پتانسیل وقوع زلزلههای بزرگ، ساختمانهای با کیفیت پایین و غیرمقاوم در برابر زلزله و با تمرکز جمعیتی بالا درجه آسیبپذیری لرزهای را بهمراتب بالا خواهد برد. در این نوشتار تلاش میشود که موارد بهطور کمی و مبتنیبر آمار و ارقام جمعبندی شود. هر مبحثی در این نوشتار دارای زمینه قوی و کارشناسی شده و مبتنی بر پژوهش بوده که برخی از موارد آن در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن آماده ارائه بهصورت تفصیلی و برخی دیگر در قالب پژوهشهای کاربردی در دست انجام است.
خطر زلزله
بیشتر رشته کوههای گستره تهران نتیجه فرآیند تکنونیکی است که کوهزایی خوانده میشود. گستره تهران در کوهپایه جنوبی کوههای البرز مرکزی قرار گرفته و شمالیترین فرونشست ایران مرکزی بهحساب میآید. در شمال تهران، کوههای البرز متشکل از یک سری چینها و راندگیهای خاوری - باختری است که دارای شدت دگرریختی بالایی است که نمونه آن راندگی بلندیهای البرزکوه روی دشت تهران در جنوب است. این بیان معرف تنش تکتونیکی مستمری است که همواره درمورد آن در پهنه ایران زمین سخن راندهایم و گواه واضحی بر زلزلهخیز بودن کران تهران و حواشی آن است.
گسلهای تهران تنها گسلهای واقع در حوزه شهر یا حاشیههای نزدیک آن نیست، بلکه در نظر گرفتن حریمی به فاصله حداقل 100 تا 150 کیلومتر از حریم شهر و لحاظ کردن گسلهای واقع در این محدوده وسیعتر است؛ چراکه رخداد زلزلهای بزرگ در این فاصله نیز بهطور مسلم بر تاسیسات و ساختمانهای شهر تهران تاثیر خواهد گذاشت.
از میان گسلهای متعدد دربرگیرنده تهران، شاخه گسل مشاء در شمال شرقی تهران و جایی که با گسل تهران تلاقی میکند بهعنوان چشمه لرزهای بااهمیت بالا برمیشمریم. گسل شمال تهران در مرز کوه و دشت و چسبیده به حوزه شهری تهران در شمال شهر، گسل کهریزک در جنوب و راندگی نیاوران ازجمله گسلهای با توان لرزهزایی بالا هستند (در مورد گسلهای شمال و جنوب ری و توان لرزهزایی آنها ابهام وجود دارد.) بهعنوان نمونهای از اهمیت نقش گسل مشاء، به زمینلرزههای زیر اشاره میشود که در اثر فعالیت این گسل رخ دادهاند. زمینلرزه ۲۳ فوریه ۹۵۸ میلادی با بزرگی ۷/۷ ریشتر، زمینلرزه ۱۰۸۲ میلادی دماوند، زمینلرزه ۱۶۶۵ میلادی با بزرگی ۵/۶ ریشتر، زمینلرزه ۲۰ ژوئن ۱۸۱۱ میلادی دماوند، ...، زمینلرزه ۱۰ ژانویه ۱۹۷۴ با بزرگی ۳/۴ریشتر روی گسل مشا.
از میان موقعیتهای شهری واقع در محدوده گسلهای شناختهشده در حریم و حاشیه شهر میتوان مناطق زیر را نام برد: شهرک دانشگاهی شریف در شمالغرب تهران، منطقه شهران (با مخازن سوختی بزرگ که محل تقریبی تلاقی گسل شمال تهران با گسل بورکان - وردیج بوده و از این نظر بسیار حائز اهمیت است)، منطقه فرحزاد، محدوده شمالی درکه (که محل تلاقی گسل شمال تهران با گسل امامزاده داود بوده و این محدوده نیز از نظر احتمال رویداد زلزله مهم است)، محدوده تپههای عباسآباد و اطراف (که گسلهای کوچک عباسآباد، داوودیه و شکستگیهای فرعی این منطقه را دربرمیگیرد)، شمال قلهک، جنوب منطقه نیاوران و محدوده مرکزی آن، دارآباد و سوهانک (محدودهای که گسل نیاوران با گسل شمال تهران تلاقی میکند و این مکان نیز حائز اهمیت است).
محدوده شمال افسریه در شرق (در تلاقی گسل قصر فیروزه)، امتداد گسل پارچین در جنوبشرق تهران (محدوده قلعه بیبی شهربانو)، محدوده شهر ری، سمت جنوبی ایستگاه راهآهن و قلعهمرغی و نعمتآباد و محدوده چهاردانگه در جنوب شهر تهران که در مسیر گسلهای شمال و جنوب ری قرار میگیرند و درنهایت با اندکی میل بهسمت جنوب گسل کهریزک، محدوده کهریزک و جنوب باقر شهر را با خطر بالای گسختگی و رخداد زلزله در معرض تهدید قرار داده است.
آخرین زمینلرزه بزرگی که محدوده تهران را تحت تاثیر قرار داده مربوط به زلزله سال 1830 میلادی است که در شمال شرق تهران و دور از حوزه کنونی شهر رخ داده که نقل شده است در اثر آن عمارت سفارت بریتانیا در تهران خسارت دید. همچنین تاثیر زلزله منجیل 1369، فیروزآباد کجور 1383، کهک قم، پاکدشت و فیروزکوه نیز در شهر تهران حس شده است.
مفهوم برآورد خطر زلزله برای یک منطقه، محاسبه شتاب زلزله است که بهطور مستقیم با نیروی زلزله بر سازهها و ساختمانها نیز مرتبط است. برای شهر تهران مطالعات خطر زلزله متعددی صورت پذیرفته و نتیجه اغلب آنها منجر به ردهبندی گستره تهران در مرتبه خطر بسیار بالا شده است. این امر با توجه به مطالبی که در مورد گسلهای تهران و اطراف و همچنین زمینلرزههای رخداده پیرامون آن، چندان هم دور از انتظار نیست؛ بنابراین نظر جمعی کارشناسی بر این باور است که شهر تهران در موقعیت خطر زلزله بسیار بالا قرار گرفته و شتاب مبنای طراحی در اغلب نقاط آن به فراتر از ۳۵/۰ g (۳/۰ شتاب زمین)، بالغ میشود. چنین مبنایی برای شتاب زلزله، ساختمانهای بدون اسکلت و ساختمانهای دارای اسکلت، ولی با کیفیت پایین را مسلما تحتتاثیر قرار داده و آسیبهای زیادی را وارد خواهد کرد.
بررسیهای اولیه نشان میدهد که در صورت وقوع زلزله با بزرگای 7 در شهر تهران یا حاشیههای آن بیش از 60 درصد ساختمانهای بدون اسکلت یا نیمه اسکلتی آسیب جدی خواهند دید و این امر یعنی تخریب بیش از 300 هزارساختمان یا تخریب حدود دوبرابر این تعداد واحد مسکونی، اداری، تجاری، که معرف عمق بحران زلزله تهران است و توجه بسیار جدی راطلب میکند. در مورد تلفات جانی چنین زلزلهای وابستگی زمانی نقش مهمی دارد، به این معنی که زلزله شب هنگام و در اوقات روز کاری معمولا تلفات جانی متفاوتی را بهدنبال دارد، در شرایط بد، احتمال کشته و زخمی شدن حدود یک میلیون نفر در صورت وقوع زلزله 7 ریشتری احتمال قریب به واقع است.
در روزهای عادی مناطق مرکز و حواشی این مناطق با مشکل جدی ترافیک روبهروست. در رخداد زلزله، عده بسیار زیادی از مردم سعی در خروج از تهران و عدهای بسیار زیاد دیگری جهت امداد به فامیل و آشنایان خود سعی در ورود به شهر را خواهند داشت. بنابراین مبادی شهر با ازدحام بسیار بالای جمعیتی و ترافیک قفل شده روبهرو خواهد شد. در مناطق با کیفیت نازل سازهای عملیات حمل مجروحان، امداد به زیرآوار ماندگان و ... دچار وقفههای بسیار جدی خواهد شد. مدیریت بحران در چنین لحظاتی بسیار سنگین و مسوولیت عموم مسوولان سنگینتر از آن خواهد بود. اگر از همین الان به فکر آن روزها به چارهجویی نیندیشیم، دیر خواهد بود.
مفهوم خطر زلزله مجموعهای از پدیدهها و مواردی را در بر میگیرد که به رخداد زلزله مرتبطند یا در بزرگنمایی اثرات لرزهای موثرند. بهعنوان نمونه وجود گسلها در رخداد زلزله موثر است، ولی وجود خاک نرم باعث بزرگنمایی دامنه امواج زلزله و در نتیجه افزایش درجه شدت و اثر آن میشود.
با توجه به نکته فوق الذکر، مولفههای اساسی در خطر زلزله را میتوان شامل: 1- گسلهای فعال (بهعنوان چشمههای لرزه زا)، 2- زمینلرزهها (ملموسترین بازتاب فعالیت لرزه زمین ساختی منطقه)، 3- اثر ساختگاه (نرمی یا سفتی زمین)، 4- سطح ایستابی (که کمیتی خاص از آن موجب ایجاد پتانسیل یا وقوع روانگرایی میشود)، 5- مورفولوژی زمین(که درجه شیب معینی از آن موجب بروز رانش زمین یا ریزش سنگ هنگام رخداد زلزله میشود)، 6- میزان تحکیم خاک (که مقدار معینی از آن وجود پتانسیل نشست زمین را هنگام زلزله تداعی میکند) را باید در نظر گرفت که عمدهترین المانهای خطر زلزله را در بر میگیرند. دو مورد 1 و 2 همانطور که گفته شد مرتبط با وقوع زلزله و موارد بعدی اثرات افزایشی یا کاهشی روی دامنه شدت و تخریب زلزله دارند.
وقتی اثر زلزله را روی جوامع بشری و مصنوعات آن مورد بررسی قرار دهیم با مفهوم خطرپذیری لرزهای سرو کار خواهیم داشت که علاوه بر پتانسیل خطر زلزله، به بازتاب اثرات آن، یعنی تلفات جانی و خسارتهای سازهای و مسائل دیگر روانی و اجتماعی که در پی وقوع زلزله عارض میگردند، میپردازد. ممکن است در منطقهای خطر زلزله بهدلیل وجود مولفههای خطر(که در بند ۱ اشاره شد) بالا باشد ولی در همان منطقه بهدلیل عدم سکونت و نبود ساختمانها و تاسیسات اثرات زلزله ناچیز خواهد بود که در این صورت خواهیم گفت خطرپذیری لرزهای در آن ناحیه پایین است.
میزان خطرپذیری لرزهای موقعی بالاست که اولا در «معرض قرارگیری» بالا باشد، بهعبارت دیگر المانهای مهم (نظیر ساکنین و ساختمانها) در معرض خطر زمینلرزه واقع باشند (هم منطقه دارای خطر زلزله باشد و هم در آن منطقه، آدمی و مصنوعات بشری متمرکز باشد) و ثانیا آسیبپذیری نیز بالا باشد.
بهعنوان مثال در منطقهای ممکن است خطر زلزله بالا و در همان منطقه ساختمان و سازههای متعدد و کمیت ساکنان، قابل توجه باشند و لیکن بهدلیل وجود ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله (آسیبپذیری پایین)، خطرپذیری لرزهای پایین باشد یا در محدودهای با پتانسیل وقوع زلزلههای بزرگ، ساختمانهای با کیفیت پایین و غیرمقاوم در برابر زلزله و با تمرکز جمعیتی بالا درجه آسیبپذیری لرزهای را بهمراتب بالا خواهد برد. در این نوشتار تلاش میشود که موارد بهطور کمی و مبتنیبر آمار و ارقام جمعبندی شود. هر مبحثی در این نوشتار دارای زمینه قوی و کارشناسی شده و مبتنی بر پژوهش بوده که برخی از موارد آن در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن آماده ارائه بهصورت تفصیلی و برخی دیگر در قالب پژوهشهای کاربردی در دست انجام است.
خطر زلزله
بیشتر رشته کوههای گستره تهران نتیجه فرآیند تکنونیکی است که کوهزایی خوانده میشود. گستره تهران در کوهپایه جنوبی کوههای البرز مرکزی قرار گرفته و شمالیترین فرونشست ایران مرکزی بهحساب میآید. در شمال تهران، کوههای البرز متشکل از یک سری چینها و راندگیهای خاوری - باختری است که دارای شدت دگرریختی بالایی است که نمونه آن راندگی بلندیهای البرزکوه روی دشت تهران در جنوب است. این بیان معرف تنش تکتونیکی مستمری است که همواره درمورد آن در پهنه ایران زمین سخن راندهایم و گواه واضحی بر زلزلهخیز بودن کران تهران و حواشی آن است.
گسلهای تهران تنها گسلهای واقع در حوزه شهر یا حاشیههای نزدیک آن نیست، بلکه در نظر گرفتن حریمی به فاصله حداقل 100 تا 150 کیلومتر از حریم شهر و لحاظ کردن گسلهای واقع در این محدوده وسیعتر است؛ چراکه رخداد زلزلهای بزرگ در این فاصله نیز بهطور مسلم بر تاسیسات و ساختمانهای شهر تهران تاثیر خواهد گذاشت.
از میان گسلهای متعدد دربرگیرنده تهران، شاخه گسل مشاء در شمال شرقی تهران و جایی که با گسل تهران تلاقی میکند بهعنوان چشمه لرزهای بااهمیت بالا برمیشمریم. گسل شمال تهران در مرز کوه و دشت و چسبیده به حوزه شهری تهران در شمال شهر، گسل کهریزک در جنوب و راندگی نیاوران ازجمله گسلهای با توان لرزهزایی بالا هستند (در مورد گسلهای شمال و جنوب ری و توان لرزهزایی آنها ابهام وجود دارد.) بهعنوان نمونهای از اهمیت نقش گسل مشاء، به زمینلرزههای زیر اشاره میشود که در اثر فعالیت این گسل رخ دادهاند. زمینلرزه ۲۳ فوریه ۹۵۸ میلادی با بزرگی ۷/۷ ریشتر، زمینلرزه ۱۰۸۲ میلادی دماوند، زمینلرزه ۱۶۶۵ میلادی با بزرگی ۵/۶ ریشتر، زمینلرزه ۲۰ ژوئن ۱۸۱۱ میلادی دماوند، ...، زمینلرزه ۱۰ ژانویه ۱۹۷۴ با بزرگی ۳/۴ریشتر روی گسل مشا.
از میان موقعیتهای شهری واقع در محدوده گسلهای شناختهشده در حریم و حاشیه شهر میتوان مناطق زیر را نام برد: شهرک دانشگاهی شریف در شمالغرب تهران، منطقه شهران (با مخازن سوختی بزرگ که محل تقریبی تلاقی گسل شمال تهران با گسل بورکان - وردیج بوده و از این نظر بسیار حائز اهمیت است)، منطقه فرحزاد، محدوده شمالی درکه (که محل تلاقی گسل شمال تهران با گسل امامزاده داود بوده و این محدوده نیز از نظر احتمال رویداد زلزله مهم است)، محدوده تپههای عباسآباد و اطراف (که گسلهای کوچک عباسآباد، داوودیه و شکستگیهای فرعی این منطقه را دربرمیگیرد)، شمال قلهک، جنوب منطقه نیاوران و محدوده مرکزی آن، دارآباد و سوهانک (محدودهای که گسل نیاوران با گسل شمال تهران تلاقی میکند و این مکان نیز حائز اهمیت است).
محدوده شمال افسریه در شرق (در تلاقی گسل قصر فیروزه)، امتداد گسل پارچین در جنوبشرق تهران (محدوده قلعه بیبی شهربانو)، محدوده شهر ری، سمت جنوبی ایستگاه راهآهن و قلعهمرغی و نعمتآباد و محدوده چهاردانگه در جنوب شهر تهران که در مسیر گسلهای شمال و جنوب ری قرار میگیرند و درنهایت با اندکی میل بهسمت جنوب گسل کهریزک، محدوده کهریزک و جنوب باقر شهر را با خطر بالای گسختگی و رخداد زلزله در معرض تهدید قرار داده است.
آخرین زمینلرزه بزرگی که محدوده تهران را تحت تاثیر قرار داده مربوط به زلزله سال 1830 میلادی است که در شمال شرق تهران و دور از حوزه کنونی شهر رخ داده که نقل شده است در اثر آن عمارت سفارت بریتانیا در تهران خسارت دید. همچنین تاثیر زلزله منجیل 1369، فیروزآباد کجور 1383، کهک قم، پاکدشت و فیروزکوه نیز در شهر تهران حس شده است.
مفهوم برآورد خطر زلزله برای یک منطقه، محاسبه شتاب زلزله است که بهطور مستقیم با نیروی زلزله بر سازهها و ساختمانها نیز مرتبط است. برای شهر تهران مطالعات خطر زلزله متعددی صورت پذیرفته و نتیجه اغلب آنها منجر به ردهبندی گستره تهران در مرتبه خطر بسیار بالا شده است. این امر با توجه به مطالبی که در مورد گسلهای تهران و اطراف و همچنین زمینلرزههای رخداده پیرامون آن، چندان هم دور از انتظار نیست؛ بنابراین نظر جمعی کارشناسی بر این باور است که شهر تهران در موقعیت خطر زلزله بسیار بالا قرار گرفته و شتاب مبنای طراحی در اغلب نقاط آن به فراتر از ۳۵/۰ g (۳/۰ شتاب زمین)، بالغ میشود. چنین مبنایی برای شتاب زلزله، ساختمانهای بدون اسکلت و ساختمانهای دارای اسکلت، ولی با کیفیت پایین را مسلما تحتتاثیر قرار داده و آسیبهای زیادی را وارد خواهد کرد.
بررسیهای اولیه نشان میدهد که در صورت وقوع زلزله با بزرگای 7 در شهر تهران یا حاشیههای آن بیش از 60 درصد ساختمانهای بدون اسکلت یا نیمه اسکلتی آسیب جدی خواهند دید و این امر یعنی تخریب بیش از 300 هزارساختمان یا تخریب حدود دوبرابر این تعداد واحد مسکونی، اداری، تجاری، که معرف عمق بحران زلزله تهران است و توجه بسیار جدی راطلب میکند. در مورد تلفات جانی چنین زلزلهای وابستگی زمانی نقش مهمی دارد، به این معنی که زلزله شب هنگام و در اوقات روز کاری معمولا تلفات جانی متفاوتی را بهدنبال دارد، در شرایط بد، احتمال کشته و زخمی شدن حدود یک میلیون نفر در صورت وقوع زلزله 7 ریشتری احتمال قریب به واقع است.
در روزهای عادی مناطق مرکز و حواشی این مناطق با مشکل جدی ترافیک روبهروست. در رخداد زلزله، عده بسیار زیادی از مردم سعی در خروج از تهران و عدهای بسیار زیاد دیگری جهت امداد به فامیل و آشنایان خود سعی در ورود به شهر را خواهند داشت. بنابراین مبادی شهر با ازدحام بسیار بالای جمعیتی و ترافیک قفل شده روبهرو خواهد شد. در مناطق با کیفیت نازل سازهای عملیات حمل مجروحان، امداد به زیرآوار ماندگان و ... دچار وقفههای بسیار جدی خواهد شد. مدیریت بحران در چنین لحظاتی بسیار سنگین و مسوولیت عموم مسوولان سنگینتر از آن خواهد بود. اگر از همین الان به فکر آن روزها به چارهجویی نیندیشیم، دیر خواهد بود.
ارسال نظر