الطاقة والبيئة

الحلول الهندسية اليابانية لأحداث تسونامي المستقبلية

الحلول الهندسية اليابانية لأحداث تسونامي المستقبلية


يشار أيضًا إلى تسونامي ، أو "هاربور ويف" ، باللغة اليابانية (بشكل أكثر وصفًا) ، كموجة بحرية زلزالية. الدفاع عن تسونامي معركة مستمرة لليابانيين ، لذلك دعونا نلقي نظرة خاطفة على الحلول الهندسية اليابانية لأمواج تسونامي المستقبلية.

أدى موقع اليابان على حلقة النار ، وهي منطقة مضطربة من الناحية الجيولوجية في العالم ، إلى تاريخ طويل من البراكين والزلازل وأمواج تسونامي. هذا هو الدمار الذي سببته الطبيعة ، وكان على اليابان أن تتأقلم بطرق مبتكرة وخلاقة.

إذن ما هي تسونامي؟

تسونامي هي أمواج المحيط الكبيرة التي تسببها الزلازل تحت الماء أو الانهيارات الأرضية تحت الماء أو الانهيارات الأرضية أو الانفجارات البركانية العنيفة.

يولده النزوح الكبير ، السريع في كثير من الأحيان ، الهائل لكتلة المياه المحيطية. يحدث هذا بشكل شائع من الارتفاع شبه المائي لقاع البحر المرتبط بالزلازل. كما تم إنشاؤها تاريخيًا من تأثيرات النيازك ، ومن الأمثلة الجيدة على ذلك حدث الانقراض الجماعي في نهاية العصر الطباشيري.

[مصدر الصورة: بيكساباي]

لماذا هم مدمرون جدا؟

غالبًا ما تتسبب أمواج تسونامي في مزيد من الدمار وتؤدي إلى ارتفاع عدد القتلى عن حدث المصدر المتولد. تسونامي عبارة عن سلسلة من موجات الطول الموجي الطويلة للغاية ، وتسافر لمسافة كيلومترات مع فقد قليل من الطاقة. بمجرد أن تلتقي هذه الموجات بالمياه الضحلة ، فإنها تصبح مضغوطة وتجبر مستويات المياه أعلى بكثير ، وبطاقة أكبر بكثير مما هو متوقع عادة من موجات المد والجزر.

لسوء الحظ ، فإن مناطق تعانق المياه هي بعض المواقع المفضلة للسكن ، وهذا أمر مفهوم. إن ارتفاعات الأمواج وزخمها كبيران للغاية ، لدرجة أن الطاقة المنقولة والكثافة العالية للمباني والسكان مجتمعين هما "وصفة لكارثة". بمجرد وصولهم إلى اليابسة ، تتبدد القوة مع دمار كبير. بمجرد أن تبدأ الأمواج في تبديل المناطق الساحلية المحيطة بها ، فإنها تبدأ أيضًا في "التقاط" أشياء كبيرة مثل القوارب وقطع المباني والأشجار التي تزيد من الميل التدميري للأمواج.

في العقد الماضي 16 تسونامي قاتلة ، لا سيما في المحيط الهادئ ، مما أدى إلى أكثر من 6000 حالة وفاة. هذا مشابه لعدد القتلى من جميع الزلازل على مستوى العالم لنفس الفترة. أودى تسونامي المحيط الهندي عام 2004 بحياة أكثر من 230 ألف شخص ، وهو أحد أسوأ الكوارث الطبيعية في التاريخ.

إذن كيف تستعد اليابان لأحداث مستقبلية حتمية؟ لنلقي نظرة.

الطائر الذي يستيقظ مبكرا هو من يمسك الدود

أدت تجربة اليابان إلى تطوير استراتيجية للتدابير المضادة والهياكل الدفاعية وإعادة توطين المراكز السكانية

تدور العديد من الاستراتيجيات حول نقل المراكز السكانية بعيدًا عن المناطق الساحلية أو توفير أكبر قدر ممكن من التحذير المتقدم للإخلاء. عندما لا يكون هذا ممكنًا ، تكون الحواجز المادية هي الحل الوحيد ، ولكن كما رأينا ، لا يمكن الاعتماد عليها دائمًا.

تم نشر أنظمة الإنذار الدولية لمحاولة الكشف عن الأحداث التي تسبب تسونامي. وعادة ما يقترن هذا أو يكمله البث الإذاعي والتلفزيوني وشبكات مكبرات الصوت لتحذير الجمهور.

غالبًا ما تكون هذه الإجراءات عديمة الجدوى في حالة وقوع الحدث المنطلق بالقرب من الساحل. قد يسمح هذا فقط لخمسة إلى عشرة أذرع بالإخلاء. من الواضح ، بالنسبة للمراكز السكانية الكبيرة ، هذا أقل من مثالي.

تمتلك اليابان حملة إعلامية عامة متطورة للغاية تقوم بإعلام أكبر عدد ممكن من المواطنين.

الحلول الهندسية

حاولت اليابان استخدام هندسة الزلازل لتقليل الأضرار البرية. بدأت اليابان لأول مرة في البحث عن تدابير الاستجابة لأمواج التسونامي في عام 1896. وقد أنتجت المزيد من الإجراءات المضادة المعقدة وخطط الاستجابة.

يدور جزء كبير من الحلول الهندسية اليابانية حول الأسوار البحرية الضخمة حتى12 مترا. هذا رد لمحاولة حماية المناطق الساحلية المأهولة. تشمل الحلول الأخرى بوابات ضخمة تصل إلى 15.5 مترا طويل القامة مع قنوات لإعادة توجيه الموجات الواردة أو العبث بها. اختبرت اليابان أيضًا الهياكل الرأسية ، وهي منصات طويلة بشكل أساسي للناس للوقوف فوق الارتفاع الأقصى لتسونامي.

تميل المنشآت النووية ، على وجه الخصوص ، في السنوات الأخيرة إلى أن تكون بعيدة عن الساحل ، مع "أوضاع آمنة" بمجرد اكتشاف الزلزال. الإخلاء ليس خيارًا سهلاً في العديد من الجزر المنخفضة. حيثما يمكن تنفيذ الهندسة الإنشائية ، يمكن أن تقدم خيارات لتقليل عدد القتلى بعد تأثير تسونامي.

الوصول للنجوم

وجد الباحثون ، باستخدام خزان الموجة ، أن السماح للماء بالمرور دون عائق كان أفضل مسار للعمل.

قالت تيزيانا روسيتو ، القارئ في هندسة الزلازل في يونيفرسيتي كوليدج لندن ، "بدلاً من محاولة عرقلة الموجة ، فإنك تسمح للموجة بالمرور عبر الهيكل مع التسبب في الحد الأدنى من الضرر. توفر المداخل والنوافذ الكبيرة طريقًا واضحًا للمضي فيه".

كان الهدف هنا هو السماح بإعادة الإعمار بشكل أسهل بدلاً من منع الضرر. كما سمح للركاب بالفرار إلى مناطق مرتفعة. من الأسهل استبدال Fenestrations من الأرواح بعد كل شيء. يساعد ميل اليابان إلى بناء الأخشاب أيضًا في الحالات التي لا يمكن فيها تغيير التصميم في البناء.

قال روسيتو: "المداخل الداخلية مصطفة وليست متداخلة. إذا كان لديك أبواب متداخلة ، فإن الموجة" تقفل "في المنزل.

توصلت الأبحاث إلى أن المنازل على أكوام يمكن أن تكون أيضًا إجابة ، ولكن هذا ليس عمليًا دائمًا في جميع المناطق.

التفكير العملي

لقد استلهمت اليابان من المناطق المتضررة من تسونامي الأخرى مثل هاواي. هنا المباني الخرسانية التقليدية التي تترك الطابق الأرضي خالٍ ، ربما كمنطقة لوقوف السيارات. هذا ينتج بشكل فعال بناء على ركائز متينة.

مثل معظم المناطق المعرضة للتسونامي ، طورت اليابان استراتيجية مختلطة تعتمد بشكل أساسي على الإخلاء بدلاً من الدفاع. مع تحسن الكشف عن الزلازل والإنذارات الوقائية ، يمكن تقليل عدد القتلى وسيتم تخفيضه.

يمكن إصلاح الأضرار التي تلحق بالبنية التحتية بسرعة إذا كان تصميم المبنى يستوعب التصميمات الإستراتيجية إما للحد أو السماح بالإصلاح السهل. أثبتت الهياكل الدفاعية ، مثل الجدران البحرية ، أنها غير فعالة ولكنها توفر دفعة نفسية للسكان المحليين.

نظرًا للحاجة إلى تحسين أنظمة الكشف وعدم فعالية الهياكل الدفاعية ، تميل اليابان ، من بين الدول المتضررة الأخرى ، إلى التركيز على الاكتشاف لإنقاذ الأرواح. بعد كل شيء ، يمكن إعادة بناء المبنى. لا تستطيع الأرواح.

راجع أيضًا: يكتشف العلماء أدلة على حدوث موجات تسونامي ضخمة على المريخ

مصدر:pressresource.org


شاهد الفيديو: تسونامي اليابان -حقيقة لا خيـــــــــــــــــــــال