إن أسوأ الكوراث الطبيعية التي شهدتها الكرة الأرضية كان سببها في الغالب الهزات الأرضية، مما جعل العلوم الهندسية تركز اهتمامها بدراسة وتحليل تلك الزلازل وصولاً إلى إيجاد معايير وكودات بناء لتصميم وتنفيذ منشآت مقاومة لأفعال الزلازل.
تُعرف الهزات على أنها ظاهرة كونية فيزيائية بالغة التعقيد ، تظهر كحركات عشوائية للقشرة الأرضية على شكل ارتعاش وتحرك وتموج عنيف، وذلك نتيجة لإطلاق كميات هائلة من الطاقة من باطن الأرض، وهذه الطاقة تتولد نتيجة لإزاحة عمودية أو أفقية بين صخور الأرض عبر الصدوع التي تحدث لتعرضها المستمر للتقلصات والضغوط الكبيرة.
تترواح الزلازل في شدتها من هزات خفيفة بسيطة الضرر إلى هزات عنيفة تؤدي إلى تشقق سطح الأرض وتكوين الحيود والانزلاقات الأرضية وتحطيم المباني والطرق وخطوط الكهرباء والمياه ... الخ. ويزداد تأثير الهزات في الأراضي الضعيفة خصوصاً في الرواسب الرملية والطينية حديثة التكوين، ويعلل ذلك بأن هذه الرواسب تهتز بعنف بسبب انخفاض معاملي مرونتها وصلابتها وعدم مقدرتها على تخفيف التأثير التسارعي الذي تتعرض له الحبيبات بفعل الزلازل، وبالتالي يتعرض المبـنـى الـى تضخـيـم زلـزالـي (Amplification) وهذه الظاهرة تندرج تحت ما يسمى تأثير طبيعة ونوعية تربة الـمـوقع (Site effect)، وفي الاعداد القادمة " انشاء الله " سيتم التعرض لتأثير الموقع بشكل تفصيلي.
وبشكل عام تقسم أسباب الزلازل إلى أسباب طبيعية لا دخل للأنسان بها وأخرى غير طبيعية تنتج بسبب نشاطات الإنسان التي تخل باتزان القشرة الأرضية، وتعتبر الزلازل ذات الأسباب الطبيعية الأكثر شدةً ودماراً، وتشكل الزلازل التكتونية تسعون بالمئة من هذه الزلازل، وعموماً تنشأ الزلازل التكتونية نتيجة للحركة النسبية للصفائح (للقطع) التي تتشكل منها القشرة الأرضية (مثلاً تتحرك القارات مبتعدة أو مقتربة من بعضها البعض مشكلة إجهادات ضغط وشد على بعضها البعض) ويبدأ تراكم الإجهادات الداخلية في طبقات الصخور الواقعة على حدود الصفائح المتحركة، وعندما تصبح قيم الإجهادات المتراكمة أكبر من قيمة الإجهادات القصوى التي يمكن أن تتحملها الصخور تحصل كسور وتحركات فجائية لطبقات الصخور، مما يؤدي إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة المتراكمة، حيث تنتقل هذه الطاقة على شكل موجات زلزالية في جميع الاتجاهات.
وتعتمد شدة تأثير الزلازل على عدد من العوامل أهمها: مقدار درجة الزلازل، ومدة تأثير الحركات الاهتزازية، والعمق البؤري، والبعد عن المركز السطحي، وجيولوجية المنطقة، وطبيعية تربة الموقع، ونوعية المباني والمنشآت...ألخ.
وللموقع أهمية كبيرة في تخفيف مخاطر الزلازل وتصميم مباني مقاومة للهزات الأرضية ، لذلك اهتمت هندسة الزلازل في سياسة استخدام الأراضي وخرائط الشدة الزلزالية لكل منطقة وذلك لأن حجم الضرر الذي يلحق بالأبنية نتيجة تعرضها لضربات الزلازل يعتمد في معظمه على سعة اهتزاز القشرة الأرضية وتسارعها وعلى الصدوع والتشققات الأرضية وحركتها وكذلك على احتمال تميؤ تربة الاساسات في حالة التربة الرملية أو الانزلاقات الأرضية في حالة الأراضي شديدة الانحدار، وعليه يوصى دوماً إلا تقام المنشآت على صدوع جيولوجية، بغض النظر عن مدى نشاطها الزلزالي، إذ يؤدي أدنى تحرك في قشرة الأرض على جانبي الصدوع إلى أضرار ملموسة في المنشآت، وتنفصل أجزاء المنشآت التي تقام على صدوع جيولوجية في بعض الحالات الخاصة بفواصل تسمح لكل جزء من أجزائها المفصولة بالحركة كيفما شاء.
يمكن أن تقع المراكز/ أو البؤر السطحية للزلازل في الأجزاء اليابسة من الكرة الأرضية أو في البحار والمحطيات، وفي حالة الزلازل التي تقع مراكزها السطحية في قاع البحار أو المحيطات قد تؤدي هذه الزلازل إلى حدوث أمواج مائية ضخمة جداً تُسمى "التسونامي" وهي كلمة يابانية معناها أمواج الموانئ أو الخلجان. إذ تؤدي الاهتزازات المصاحبة لحدوث الزلازل إلى تكون هذه الأمواج، وقد تصل سرعتها إلى 800 كم/ساعة، وذلك نتيجة لأنزلاق صفائح القشرة الأرضية عمودياً على بعضها، ومما يجدر ذكره هنا أن الزلازل التي تنشأ عن انزلاقات أفقية في الصفائح لا تؤدي إلى تكون أمواج التسونامي.
وتعتبر الأمواج التي أثارتها زلزال عام 1946 في قعر المحيط الهادئ من أشد الأمواج وأكثرها دماراً في القرن الماضي، إذ بلغ ارتفاع الأمواج التي اجتاحت شواطئ جزيرة هاواي، عند منطقة هيلو Hilo، حوالي 17 متراً، وأدى اجتياحها للشواطئ إلى تدميرها وإلحاق أضرار كبيرة بألف مبنى آخر، وبدورها تعتبر أمواج التسونامي التي نجمت عن زلزال سومطره/ إندونيسيا 26/12/2004، واحدة من اكبر الكوارث الطبيعية التي حصلت في العالم فقد أدت الأمواج المائية إلى تدمير عشرات آلاف المنازل على شواطئ سومطره والهند وسيريلانكا وجزر المالديف وغيرها مما ادى لقتل اكثر من مائتي الف شخص وتشريد الملايين، حتى أن آثار هذه الأمواج قد وصلت إلى سواحل عُمان والصومال، وما يميز هذا الزلزال أن مساحة تأثيره كانت كبيرة جداً فقد أثر انتشار هذه الأمواج على مناطق تبعد آلاف الكيلومترات عن مركز الزلزال، وهذا بلا شك يعود بالدرجة الأولى إلى قوة الزلزال التي وصلت إلى 9 درجات حسب مقياس ريختر، (يُشار إلى أن فرق درجة واحدة حسب مقياس ريختر تعني زيادة عشرة أضعاف في السعة و 32 ضعف في الطاقة)، ويعتقد أن من أهم الأسباب التي أدت إلى حصول اختلاف في تقديرات مقدار درجة الزلزال والتي أعلن عنها من قبل المراصد الزلزالية يعود إلى نوع الموجات الزلزالية (الموجات الزلزالية الطولية والعرضية والسطحية) التي تم الاستناد إليها في عملية التحليل الزلزالي في المراصد.
كثرت الأسئلة خلال الأيام الماضية الأخيرة، هل هناك احتمال لأن تتعرض منطقتنا إلى مثل هذا النوع من الزلازل أو هذا النوع من الأمواج، ببساطة وبكل وضوح أظهرت معظم الدراسات الزلزالية التي أجريت في المنطقة أن هناك احتمال لتعرض المنطقة إلى زلازل في المستقبل ومن المتوقع أن لا يزيد مقدار هذا الزلزال عن ست درجات ونصف حسب مقياس ريختر، وأظهرت بعض الدراسات احتمال وصوله إلى 7 درجات وذلك إذا كان مركز الزلازل في منطقة طبريا وأصبع الجليل، علما" ان مناطق البؤر الزلزالية ذات النشاط الزلزالي هي منطقة العقبة ومنطقة وادي عربة وجنوب وشمال البحر الميت بالاضافة الى منطقة اصبع الجليل وفالق الفارعة الكرمل.
وأظهرت السيناريوهات الزلزالية التي أجراها مركز علوم الأرض وهندسة الزلازل في جامعة النجاح الوطنية أن تعرض المدن والقرى الفلسطينية لزلزال قوته ست درجات ونصف الدرجة حسب مقياس ريختر "لا سمح الله" سيؤدي إلى حصول خسائر كبيرة، حيث ستتعرض بعض المدن إلى حصول اضرار انهيارات كلية وجزئية وتصدعات في العديد من المباني قد تزيد عن ربع القائم من المباني.
وفي الواقع تكمن أسباب ارتفاع نسبة الأضرار والانهيارات المتوقعة في المباني إلى عدم تحقيق العديد من أنماط المباني الدارجة محلياً لمتطلبات الحد الأدنى لمقاومة الزلازل، بالإضافة إلى عدم وجود جاهزية في منشآت ومباني البنى التحتية، وعدم وجود إدارة للكوارث وإسناد الطوارئ، وكذلك عدم وجود سياسة وطنية لأستخدامات الأراضي يمكن من خلالها تجنب البناء على الأراضي القابلة للأنزلاق في المناطق الجبلية أو التي يمكن أن تتعرض للتميؤ في التربة الرملية.
وبخصوص احتمال تعرض فلسطين والدول المجاورة إلى زلازل يرافقها أمواج مائية (تسونامي)، فقد أظهرت الأحداث الزلزالية التي تعرضت لها المنطقة أن هذه الظاهرة قد حصلت أكثر من مره خلال القرون الماضية وأدت إلى حصول دمار وأضرار في المباني والمنشآت المحاذية لبعض المناطق في الشاطئ الفلسطيني واللبناني، ولم تقتصر هذه الظاهرة على البحار والمحيطات، فقد تعرضت القرى المحيطة ببحيرة طبريا عام 1759 إلى أمواج مائية أدت الى حصول خسائر في القرى الفلسطينية المحيطة بالبحيرة.
ويبقى السؤال هل يمكن أن تتعرض المنطقة إلى زلازل يرافقها أمواج تسونامي وكيف يمكن تجنب الأضرار التي تحدثها هذه الأمواج؟
الجواب: اذا حصل زلزال "لا سمح الله" وكان مركزه في البحر، وشكلت الانكسارات الارضية حركات عمودية فيما بينها (انظر الى الاشكل المرفقة)، فانه من المتوقع حصول أمواج مائية، أما ارتفاع هذه الأمواج وسرعتها ومساحة انتشارها فتعتمد على مقدار الكسر الارضي أي بمعنى أخر على د رجة قوة الزلزال, وبلا شك يستعبد أن يكون تأثير هذه الأمواج بنفس شدة زلزال سومطره، وذلك لأن الدرجة القصوى للزلازل المتوقعة لا يمكن أن تصل إلى درجة زلزال سومطرة، أما مدى تأثير هذه الأمواج فسيعتمد إضافة إلى قوة الزلزال الذي سيولدها على بعد مراكز هذه الزلازل عن الشاطئ. في السابق أصدر عدد من الباحثين والمؤسسات العلمية ذات العلاقة في الوطن العربي، العديد من التوصيات والتحذيرات حول ضرورة مراعاة احتمال تعرض المناطق المحاذية لشواطئ الدول العربية إلى أمواج تسونامي، وخصوصاً أن هناك عدد كبير من المشروعات الهامة في الدول العربية يـقـع عـلـى هـذه الشـواطـئ، ولـلـتـخـفـيـف مـن الـخـسـائـر الـتـي تحـدثـهـا هـذه الأمـواج هـنـاك حـاجـة، لـلالـتـزام بـضوابط ومعايير هندسة الزلازل وأهمها:
- ضبط سياسة استخدام الأراضي، ودراسة تأثير ظاهرة الأمواج المائية على المنشآت المنوي أقامتها على الشواطئ.
- إنشاء مراكز لمراقبة ورصد الحركات المائية البحرية على غرار المركز الذي أنشئ بالقرب من هونولولو على المحيط الهادئ، والذي يهدف إلى تحذير سكان شواطئ المحيط المذكور من اقتراب الموجات المائية الضخمة (يُشار إلى أن أحد أسباب ارتفاع عدد الخسائر في الأرواح في الدول التي تعرضت لزلزال سومطرة الأخير هو عدم وجود نظام إنذار عند بعض هذه الدول).
- استخدام أنظمة المصدات أو كاسرات الأمواج أمام الشواطئ، وخصوصاً المناطق المأهولة ومناطق المنشآت الهامة.
وتدعو الحاجة أيضاً إلى سن قوانين وتشريعات واضحة في فلسطين والدول العربية تتعلق بضرورة تصميم المنشآت لمقاومة أفعال الزلازل، وكذلك وضع الأسس والقواعد اللازمة لتنفيذ البنود التي تم ذكرها أعلاه، ولكن يبقى كل شيء حبراً على ورق ما لم يتم إيجاد الآلية المناسبة لربط التخطيط والتصميم والتنفيذ والمتابعة، ومن ثم أجراء التقييم الدوري المناسب بهدف اخذ العبر وتصحيح أماكن الخطأ، وهذا يتطلب ضرورة العمل بمبدأ الأخذ بالأسباب من خلال عمل مؤسساتي متكامل يجمع بين التخصصات المختلفة ذات العلاقة وفق خطط ومنهجية شاملة تأخذ بعين الاعتبار ضرورة وضع الرجل المناسب في المكان المناسب.
وكمهندسين وكمختصين يقع علينا جزء كبير من المسؤولية، فالأصل ان عمليات تصميم وتنفيذ المباني والطرق وشبكات المياه والصرف الصحي والكهرباء.... الخ هي عمليات وإجراءات أساسها المهندس، فلماذا يستاء بعض الزملاء عندما يتم طرح موضوع التصميم والتنفيذ الزلزالي للمباني رغم ان معظم/جميع كودات تصميم المنشآت الموجودة حاليا في معظم دول العالم تتضمن التصميم الزلزالي للمباني والبنى التحتية، لماذا لا نأخذ العبر من اخطاء الاخرين ونتجنب استخدام الانماط المعمارية والانشائية التي لا تحقق الامان الزلزالي (انظر العدد 49 من مجلة المهندس الفلسطيني) وبشكل خاص تلك التي ثبت فشلها بشكل قاطع، من هنا يحق لنا ان نتعجب لماذا يصر البعض على العمل وفق منهجيات التصميم والتنفيذ الهندسي الدارج بعيدا عن مبدأ الهندسة المتجددة.
وفي الختام يبقى أن نُذكر بأن الزلازل ظاهرة كونية بالغة التعقيد لا يمكن منعها ولا يمكن التنبؤ بلحظة حدوثها، ولكن يمكن التخفيف من مخاطرها من خلال اتخاذ الإجراءات المناسبة على كافة المستويات ابتداء من المواطن العادي ومروراً بالمختصين ووصولاً إلى صُناع القرار.
الرئيسية 
السبت فبراير 24, 2007 1:08 am