گرفتن نبض زمین

دکتر محمد تاتار در ارتباط با کارکرد این دستگاه‌ها گفت: منظور از تجهیزات لرزه‌نگاری، ابزارهایی است که برای ثبت حرکات بسیار جزئی زمین و مکان‌یابی و تعیین بزرگی زلزله‌ها استفاده می‌شود. در کنار اینها، تجهیزات شتاب‌نگاری حساس به حرکات زمین وجود دارد که در بحث طراحی و پایش سازه‌های حساس مانند نیروگاه‌ها، سدها و پل‌ها بسیار مورد توجه بوده و کاربرد فراوانی دارد. وی با اشاره به گسترش کاربرد سامانه‌های هشدار سریع در کشورهای زلزله‌خیز جهان مانند آمریکا و ژاپن تصریح کرد: در ایران نیز نیازمند نصب و گسترش استفاده از چنین ابزارهای علمی دقیقی هستیم. با این حال در سال‌های اخیر تحریم‌ها موجب شد مشکلاتی در تأمین تجهیزات گرانقیمت شتاب‌نگاری داشته باشیم که خوشبختانه با تلاش پژوهشگران داخلی اکنون حسگر شتاب نگار ثبت جنبش زمین را ساخته‌ایم.

در ادامه این مراسم دکتر انوشیروان انصاری، رئیس مرکز ملی لرزه‌نگاری باندپهن ایران که سرپرستی تیم سازنده حسگر شتاب‌نگار IIEES-HAT را به عهده داشته، با اشاره به این که تمام پالایشگاه‌ها و ساختمان‌های بلندمرتبه در کشورهای لرزه‌خیز در روزگار کنونی مجهز به دستگاه‌های شتاب‌نگار شده‌اند، خواستار توجه هر چه بیشتر سازمان‌ها و نهادهای مرتبط در وزارتخانه‌ها و سازمان‌های دولتی و خصوصی به منظور بهره‌گیری از این ابزارها در پایش مداوم سازه‌های حساس شد. وی در توضیح پیرامون چگونگی عملکرد دستگاه شتاب نگار گفت: این سامانه‌ها عملکردی شبیه دستگاه‌های تشخیص بیماری دارد و مهندسان به وسیله آن می‌توانند برای مقابله با اثرات مخرب زلزله، طراحی دقیق‌تری در ساختمان‌ها انجام دهند. در حقیقت این دستگاه‌ها مشکلات موجود در سازه‌ها را به ما نشان می‌دهند تا مهندسان پیش از وقوع زلزله با بررسی وضع مقاومت ساختمان‌ها و چگونگی رفتار آنها در زمان وقوع زلزله، راهکارهای لازم برای علاج را پیدا و اجرایی کنند.

انصاری در پاسخ به این که چه الزامی برای ساخت این دستگاه در کشور وجود داشت، تصریح کرد: امروزه می‌بینیم کشورهایی مانند آمریکا، ژاپن و حتی ترکیه در ساخت دستگاه‌های لرزه‌نگاری خود رویکرد بومی‌سازی را در پیش گرفته‌اند و پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله نیز با همین رویکرد وارد عرصه شد. وی ادامه داد: پژوهشگران ما برای ساخت این دستگاه قریب به ده سال تحقیقات گسترده‌ای انجام دادند و ساخت شتاب‌نگار فعلی چهار سال زمان برده است. با اطمینان می‌گویم حجم آزمایش‌های انجام شده برای صحت‌سنجی عملکرد این دستگاه در کشور بی‌سابقه است، زیرا قرار است این شتاب‌نگار در سازه‌هایی نصب شود که سرمایه ملی کشور به حساب می‌آیند.

کاربردهای شتاب نگار IIEES-HAT

به گفته دکتر انصاری، بحث پایش سازه‌ها مهم‌ترین کاربردی است که برای شتاب‌نگار ایرانی IIEES-HAT پیش‌بینی شده است. وی با اشاره به این که در ژاپن 4000 دستگاه قطع خودکار گاز وجود دارد و ده میلیون مشترک گاز در ژاپن به چنین دستگاه‌هایی مجهز هستند، افزود: کاربرد دیگر این دستگاه به کارگیری آن در سامانه‌های قطع مانند سامانه قطع خودکار جریان گاز است که هماهنگی‌هایی با شرکت ملی گاز استان تهران انجام شده تا با نصب این دستگاه بزودی شاهد افزایش امنیت شهروندان تهرانی در صورت وقوع زلزله باشیم.

رئیس مرکز ملی لرزه‌نگاری باند پهن ایران درخصوص چگونگی عملکرد سامانه‌های هشداری سریع زلزله خاطرنشان کرد: در این سامانه‌ها چند ثانیه پیش از وقوع زلزله هشدار داده می‌شود. در بین کشورهای لرزه‌خیز جهان که از سامانه‌های هشدار سریع استفاده می‌کنند، شاید ایران آخرین کشوری باشد که پس از آمریکا، ژاپن، مکزیک، ایتالیا و ترکیه وارد این حوزه شده است. اگر چنین سامانه‌هایی داشته باشیم چند ثانیه پیش از وقوع زلزله، قطارهای مترو متوقف و اقدامات تأمینی در مورد گاز، برق، سدها، نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌ها برقرار می‌شود. بدون داشتن دستگاه‌های شتاب نگار چنین کاری ممکن نیست. وی افزود: حتی کار بررسی مقاومت بناها در برابر زمین‌لرزه با دستگاه‌های لرزه‌نگاری و شتاب‌نگاری در مورد سازه‌های بارگاه امام رضا(ع) نیز انجام شده است. پس از آن بود که مهندسان طرح مقاوم سازی بارگاه را ارائه کردند. این در حالی است که پیش از انجام این کار، مهندسان مطمئن نبودند کاری که انجام می‌دهند تا چه اندازه مؤثر یا لازم است.

همکاری با سازمان‌های مختلف

به گفته دکتر انصاری، در هماهنگی‌های صورت گرفته میان پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله و وزارتخانه‌های نفت، نیرو، راه و ترابری، سازمان انرژی اتمی و سازمان میراث فرهنگی، قرار است صد دستگاه حسگر شتاب‌نگار IIEES-HATبرای نصب در پالایشگاه‌ها، سدها، پل‌ها، نیروگاه‌های برق- آبی، تأسیسات هسته‌ای بوشهر و همین‌طور ابنیه تاریخی در اختیار این سازمان‌ها قرار بگیرد. وی در خصوص امکان نصب این شتاب‌نگار در تأسیسات خانگی خاطرنشان کرد: در صورت نصب این دستگاه امکان قطع خودکار آسانسور و جریان گاز برای ساختمان‌های بلندمرتبه تهران وجود خواهد داشت.

رئیس مرکز ملی لرزه‌نگاری باند پهن ایران درباره ویژگی‌های فنی شتاب‌نگار ایرانی گفت: این حسگر دامنه دینامیکی 85 دسی بل دارد ؛ به این معنی که می‌تواند کوچک‌ترین سطح لرزه‌ای در مقیاس 08/0 سانتی متر بر مجذور را اندازه‌گیری کند. حداکثر شتاب قابل اندازه‌گیری در این حسگر 7/1 برابر ثقل زمین است. بعلاوه برای این حسگر میکروکنترلری طراحی شده که امکان ایجاد خروجی دیجیتال برای رایانه و همین‌طور تجزیه و تحلیل داده‌ها در داخل حسگر را فراهم کرده است، طوری که به دستگاه پایانه کنترل از راه دور انتقال داده‌ها تا 60 دستگاه مختلف قابل اتصال است.

دکتر انصاری با اشاره به این که در تهران حدود شش حسگر نصب شده و تا هفته آینده یک شتاب‌نگار در ایستگاه تقلیل فشار گاز تهران نصب خواهد شد، افزود: با همکاری شرکت ملی گاز ایران اکنون استاندارد شتاب‌نگاری تهیه و در شورای استانداردهای شرکت ملی گاز ایران نیز تصویب شده است. سازمان مدیریت بحران شهر تهران از سال‌ها پیش بحث راه‌اندازی سامانه‌های هشدار سریع برای تهران را در دستور کار قرار داده است. با این حال این سامانه‌ها یک مرحله راه‌اندازی طولانی دارد که مدت تست آن چند سال طول می‌کشد.

با توجه به این که دستگاه‌ لرزه‌نگار و شتاب‌نگار فقط چند ثانیه پیش از وقوع زلزله می‌تواند هشدار لازم را ارائه کند، وضعیت سرعت شتاب نگار IIEES-HAT در پردازش اطلاعات و صدور هشدار را از رئیس مرکز ملی لرزه‌نگاری باند پهن ایران جویا شدیم و وی در پاسخ گفت: پردازش داده‌ها برای ارسال اطلاعات و هشدار و ارسال پیامک در کسری از ثانیه انجام می‌شود و دستگاه شتاب نگار نیز نوعی حسگر است و می‌تواند هر گونه تغییر در حرکات زمین و همین‌طور دریافت امواج را ثبت و پردازش کند. محاسبات سریع در خود محل انجام و سیگنال‌ها ارسال می‌شود. البته بسیاری از دستگاه‌ها تأخیر زمانی دو تا سه ثانیه‌ای در ارسال اطلاعات دارند که همین موضوع کارایی آنها را تا حد زیادی پایین می‌آورد. خوشبختانه در دستگاه ساخته شده در ایران عملا داده‌های اطلاعاتی بدون تأخیر زمانی پردازش می‌شود و به این ترتیب می‌توانیم نخستین سامانه هشدار سریع را بزودی در کشور داشته باشیم.

راه زندگی با زلزله از مسیر پیش‌بینی نمی‌گذرد

دکتر محمد تاتار درباره این که چقدر امکان پیش‌بینی زلزله با شتاب نگار IIEES-HAT وجود دارد، گفت: دیگر در دنیا پذیرفته شده است که برای مقابله با اثرات مخرب زلزله نباید به دنبال پیش‌بینی بود و تلاش برای پیش‌بینی رویکرد صحیحی نیست. بلکه مقاوم‌سازی، کسب آمادگی و راهکارهای مدیریت بحران به عنوان سه رویکرد در کاهش خسارات زلزله مد نظر محققان و مسئولان در همه کشورها قرار گرفته است. با استفاده از دستگاه‌های فعلی امکان صدور هشدارهای زلزله از چند ثانیه تا چند ده ثانیه پیش از وقوع زمین‌لرزه وجود دارد. در حقیقت فرض کنید اگر سامانه‌های هشدار روی گسل‌های تهران قرار گیرد، پس از وقوع زلزله و پیش از رسیدن امواج زمین‌لرزه و بروز اثرات آن، سامانه‌های هشدار می‌تواند عمل کند. بنابراین دستگاه‌های لرزه‌نگار و شتاب‌نگار، زلزله را پیش‌بینی نمی‌کنند. بلکه از آنها به عنوان سامانه‌های هشدار سریع می‌توان استفاده کرد.

دستیابی به دانش فنی بومی برای تولید سنسور شتاب نگار

دکتر انصاری در خصوص اهمیت دانش فنی به دست آمده در ضمن ساخت شتاب‌نگار IIEES- HAT افزود: پیش از این، دستگاه‌های شتاب نگار بکلی وارداتی بودند و ما شناختی از عملکرد پیچیده آنها نداشتیم ؛ اما اکنون خودمان آنها را می‌سازیم و به دانش فنی آن مسلط هستیم. وقتی نتیجه کار آنها را در آزمایش‌های فنی با نمونه‌های خارجی مقایسه کردیم، دیدیم که داده‌های دستگاه ما دقت بسیار مطلوبی دارند؛ بعلاوه این حسگرها مقاومت بالایی در برابر عوامل محیطی مانند ضربه، آب و دما دارد. وی در خصوص قیمت شتاب نگار ایرانی در مقایسه با نمونه‌های خارجی با پرهیز از ذکر قیمت دقیق دستگاه گفت: قیمت دستگاهی که پژوهشگران ما ساخته‌اند یک پنجم نمونه خارجی است و در صورت تولید انبوه باز هم می‌تواند قیمتش پایین‌تر بیاید.

دانـــش

کاظم کوکرم