ارزيابى زلزله احتمالى در تهران

سه شنبه ۳۱ فروردين ۱۳۸۹
خبرگزارى مهر

چندين سال پيش گروه مطالعاتى از ژاپن مطالعاتى را در زمينه گسله هاى تهران انجام دادند و آسيب پذيرى مناطق، بزرگا و تلفات زلزله احتمالى تهران را بررسى كردند. در گزارشى ضمن بيان اين نتايج نظرات كارشناسى دكتر بهرام عكاشه نيز منعكس مى شود.
به گزارش خبرنگار مهر، در فروردين ماه سال ۱۳۷۸ بنا به درخواست ايران، آژانس همكاريهاى بين المللى ژاپن "جايكا" (JICA) كه نماينده رسمى و مسئول اجراى طرحهاى همكاريهاى فنى دولت ژاپن است گروه مطالعاتى خود را به تهران اعزام كرد تا مطابق مقررات و آيين نامه هاى جارى كشور ژاپن، مطالعاتى را در زمينه زلزله هاى احتمالى تهران انجام دهد.

مطالعات اين گروه بر روى ۲۲ منطقه كلان شهر تهران با دو هدف تهيه نقشه "ميكرو زونينگ" زلزله براى تهران و ارائه توصيه هايى براى كاهش خسارات زلزله احتمالى تهران انجام شد. گزارش نهايى اين گروه كه با همكارى مركز مطالعات زلزله و زيست محيطى تهران بزرگ و "جايكا" صورت گرفت پس از ۱۸ ماه در آذر ماه سال ۱۳۷۹ تحت عنوان "ريز پهنه بندى لرزه اى تهران بزرگ" انتشار يافت.
گزارش زير مرورى بر نتايج اين تحقيقات است.

احتمال فعال شدن سه گسل تهران
به گزارش مهر،‌ در اين مطالعات بر پايه اسناد و گزارشهايى كه پيشتر توسط محققان ايرانى و خارجى تهيه شده بود، ويژگى هاى گسل هاى فعال اصلى در تهران و اطراف آن مورد بررسى قرار گرفت. از ميان بسيارى از گسل هاى فعال در منطقه، احتمال فعال شدن سه گسل "مشا"، "شمال تهران" و گسل "جنوب رى" تشخيص داده شد.

گسل "مشا" كه حدود ۲۰۰ كيلومتر طول دارد از گسل هاى اساسى البرز مركزى است كه در شمال تهران قرار گرفته است. اين گسل از حاشيه رشته كوه در غرب به سوى شرق البرز گسترش مى يابد. گسل شمال تهران در دامنه رشته كوه البرز با طول حدود ۹۰ كيلومتر قرار دارد و از "كن" تا "لشگرك" ادامه دارد. اين گسل در لشگرك به گسل "مشا" فشم مى پيوندد. گسل هاى جنوب و شمال رى نيز از شاخص ترين گسل ها در دشت هاى جنوبى تهران هستند و حدود ۲۰ كيلومتر طول دارند.

مطالعات "جايكا" بر پايه مطالعات و تحقيقات انجام شده بر روى گسل هاى عمده تهران و اسناد تاريخى زلزله هايى كه از سال ۷۴۳ ميلادى در تهران واقع شده بود، انجام شد. اين گروه سه سناريو در زمينه فعال شدن سه گسل اصلى شهر تهران و يك سناريو براى فعال شدن گسل هاى پنهان در زير لايه هاى رسوبى شهر تهران ارائه مى دهد. به اين ترتيب، چهار مدلى كه براى سناريو زلزله ها در نظر گرفته شد شامل مدل گسل "رى"، مدل گسل "شمال تهران"، مدل گسل "مشا" و مدل شناور است.

شدت زلزله احتمال تهران در سه گسل آن
بر اين اساس، در سناريوى زلزله مدل گسل رى، منطقه جنوبى شهر شدت زلزله ۹ و منطقه شمالى آن شدت زلزله بين ۷ تا ۸ را احساس خواهند كرد. در مدل گسل شمال تهران شدت زلزله در بخش شمالى شهر به ۹ و در بخش جنوبى آن به ۷ مى رسد و بخش بزرگى از شهر شدت زلزله ۸ را تجربه خواهند كرد. در مدل گسل مشا در قسمت بزرگى از شهر، زلزله اى با شدت ۷ احساس خواهد شد. در مدل شناور نيز بخش اعظم شهر شدت زلزله ۸ و چندين قسمت نيز شدت زلزله ۹ را تجربه خواهند كرد.

تلفات تهران در صورت بروز زلزله
در اين گزارش به خسارت ساختمانها اشاره شد. طبق مطالعات جايكا ساختمان هاى مسكونى از ساختمان هاى تجارى و كارخانه ها و بناهاى عمومى مهم از قبيل مدارس، بيمارستان ها و ايستگاه هاى آتش نشانى تفكيك شده اند و خسارات ناشى از چهار سناريوى زلزله براى اين ساختمان ها به طور جداگانه محاسبه شده است. گروه مطالعاتى براى برآورد خسارات ساختمان هاى مسكونى يك بانك اطلاعاتى براساس نتايج آمارگيرى سال ۱۳۷۵ تهيه كردند و اطلاعات آن را با آمار تعداد طبقات ساختمان ها كه توسط اداره پست ارائه شده بود، مطابقت دادند.

تعداد ساختمان هاى مسكونى تهران ۹۰۰ هزار واحد برآورد شد كه از اين ميزان ۴۵ درصد ساختمان ها سازه آجرى و فلزى دارند، ۴۰ درصد داراى سازه فلزى هستند، ۱۰ درصد از بتن مسلح و درصد اندكى نيز از ساختار خشتى برخوردارند. ۶ درصد ساختمان هاى مسكونى كه داراى سازه فلزى هستند در ۱۰ سال گذشته ساخته شده اند. (آمار مربوط به سال ۱۳۷۸ است)

در سازه هاى فلزى پايه ها و تيرها با استفاده از جوشكارى كارگاهى به يكديگر اتصال داده شده اند كه اين منجر به كم شدن اعتبار يا قابليت اعتماد به اين اتصالات مى شود. بنابراين انتظار نمى رود كه سازه هاى فلزى به طور كامل در برابر زلزله مقاومت موثرى داشته باشد.

زلزله تهران مربوط به گسل رى باشد ۵۵ درصد ساختمانها فرو مى ريزند
اين گروه در مدل گسل رى اعلام مى كنند كه در صورتى كه زلزله تهران به خاطر فعال شدن گسل رى باشد ۴۸۰ هزار ساختمان در تهران يعنى ۵۵ درصد ساختمان ها فرو خواهد ريخت. بيشترين تعداد ساختمان هاى آسيب ديده در منطقه ۱۵ خواهد بود. نسبت ساختمان خسارت ديده به ساختمان هاى سالم در مناطق ۱۱، ۱۲، ۱۶ و ۲۰ مقدار بسيار بالايى در حدود ۸۰ درصد است. دليل اين نسبت بالاى خسارت، وجود ساختمان هاى آسيب پذير فراوان و جنبش لرزه اى نيرومند (با شدت ۹) در اين مناطق است.

در صورت فعال شدن گسل شمال تهران ۳۱۰ هزار ساختمان كه ۳۶ درصد كل ساختمان ها را شامل مى شود، آسيب مى بيند. نسبت ساختمان هاى خسارت ديده به ساختمان هاى سالم در مناطق يك تا ۵ كه در بخش شمالى شهر تهران قرار دارند درحدود ۵۰ درصد است. نسبت خسارت در بخش جنوبى شهر كمتر از ۳۰ درصد است. تفاوت خسارت بين قسمت شمالى و جنوبى شهر به اندازه مدل گسل رى نيست.


در اين مطالعات، تلفات انسانى براى هر نوع سازه ساختمانى در هر حوزه آمارى برآورد شد و نتايج به دست آمده با داده هاى هر منطقه شهرى تلفيق و تعداد تلفات به تفكيك روز و شب و همچنين به تفكيك ميزان فعاليت هاى اضطرارى امداد رسانى محاسبه شد. در صورت فعال شدن گسل رى شاهد گسترده ترين تلفات خواهيم بود يعنى حدود ۶ درصد كل جمعيت شهر تهران جان خود را از دست خواهند داد. در منطقه ۱۵ به علت تعداد زياد جمعيت ساكن، تلفات بسيار وسيع خواهد بود. نسبت تلفات به كل جمعيت در مناطق ۱۱ و ۱۲ به ۱۵ تا ۲۰ درصد خواهد رسيد. زيرا در اين مناطق شمار ساختمان هاى آسيب پذير بسيارى زياد است و شدت زلزله نيز به ۹ مى رسد.

در مورد مدل گسل رى، برآورد مى شود كه تعداد تلفات انسانى در جنوب شهر به حداكثر برسد. در برخى حوزه هاى آمارى تعداد كشته شدگان از هزار تن تجاوز خواهد كرد. در مدل گسل شمال تهران، هر چند تلفات انسانى در بخش شمالى بيشتر از ديگر نقاط است اما در برخى حوزه هاى آمارى، تعداد كشته شدگان به ۱۰۰ نفر يا بيشتر مى رسد.

در مورد گسل رى، نسبت تلفات در چندين حوزه آمارى در مناطق ۱۱ و ۱۲ فوق العاده بالا (۴۰ درصد يا بيشتر) خواهد بود. فعاليتهاى اضطرارى امدادرسانى در اين مناطق موثر نيستند. در مدل گسل شمال تهران، اگر فعاليت هاى امداد رسانى به مقدار كافى انجام شود، نسبت تلفات در تمامى حوزه هاى آمارى به سطح ۲۰ درصد يا كمتر كاهش خواهد يافت.

در سناريوى زلزله ناشى از فعال شدن گسل شمال تهران در بدترين حالت حدود ۱۳۰ هزار نفر يعنى دو درصد جمعيت تهران از بين مى روند. البته نسبت تلفات در بخش شمالى شهر در مناطق يك تا ۵، زيادتر از همه (حدود ۳ درصد) و در جنوب شهر كمتر از همه (حدود يك درصد) خواهد بود.

سقف عامل ويرانى در زلزله
دكتر بهرام عكاشه رئيس دانشكده علوم پايه دانشگاه آزاد در گفتگو با خبرنگار مهر به تفسير نتايج تحقيقات مطالعات "جايكا" پرداخت و گفت: اين پروژه مطالعاتى طى قراردادى ميان شهردارى تهران و سازمان تحقيقات حوادث غير مترقبه ژاپن يا به اختصار GICAكه يك سازمان دولتى است اجرايى شد.

زلزله تهران هفت و بيشتر از هفت ريشتر خواهد بود
وى با اشاره به سه سناريوى ذكر شده در اين گزارش خاطرنشان كرد: نتايج به دست آمده از اين تحقيقات نشان مى دهد كه انرژى تخليه شده از گسل مشا فشم به ميزان ۸ ريشتر، گسل شمال تهران ۲/۷ ريشتر و گسل رى نزديك به ۷ ريشتر است.

عكاشه به واحدهاى اندازه گيرى زلزله اشاره كرد و در اين باره توضيح داد: براى سنجش اندازه يك زلزله از درجه ريشتر براى بيان ميزان انرژى تخليه شده از كانون زمين و از درجه "مركالى" براى بيان ميزان تخريب سازه ها روى زمين و برداشت انسانها از زلزله استفاده مى شود. درجه مركالى تا ۱۲ درجه است كه درجه ۵ مركالى به حدى است كه انسان را از خواب بيدار مى كند، در ۶ درها به هم خورد مى شود و از درجه ۷ به بعد در حدى است كه باعث تخريب بنا مى شود.

رئيس دانشكده علوم پايه دانشگاه آزاد با اشاره به اعداد و ارقام اشاره شده در گزارش تحقيقات ژاپن ادامه داد: درجه ۹ مركالى در صورتى كه سازه بتن آرمه با كلاس افقى و قائم باشد به شرط آنكه در بتن ميلگرد آجدار به كار برده شود صدمه جزئى مى بيند. در غير اين صورت به دليل عدم اتصال صحيح "شناژ" افقى كه سقف را درست مى كند، سازه فرو مى ريزد و باعث كشته شدن ساكنان مى شود چرا كه در زلزله سقف است كه انسان را مى كشد.

اين مناطق تهران آسيب پذيرتر هستند
عكاشه ميزان شدت مركالى زلزله را ناشى بسته به جنس خاك، تراكم جمعيت و نوع سازه ها دانست و افزود: گزارش جايكا حكايت از آسيب پذير بودن مناطق ۱۱، ۱۲، ۱۶ و ۲۰ دارد كه اين به دليل جنس خاك اين مناطق است. در اين مناطق علاوه بر اينكه جنس زمين نرم است داراى سفره هاى زير زمينى زيادى است كه گاهى مشاهده مى شود كه بدون وقوع زلزله سازه اى در زمين فرو مى رود.

اين محقق با تاكيد بر اينكه تهران زلزله خيز است و زلزله خيز باقى مى ماند خاطر نشان كرد: اين مسئله نبايد باعث وحشت شود بلكه با اتخاذ تدابير مى شود ميزان آسيب پذيرى را كاهش داد.

آمارى كه در اين گزارش ارائه شده است بر اساس نتايج تحقيقى است كه در سال ۱۳۷۸ انجام شده و به طور حتم با افزايش ساخت و ساز و جمعيت تهران آمار جمعيت و ساختمانهاى تهران در حال حاضر افزايش يافته است