الهندسة المدنية

كل ما يخص الهندسة المدنية


    المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي

    شاطر
    avatar
    Admin
    Admin

    عدد المساهمات : 56
    تاريخ التسجيل : 21/04/2010

    المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي

    مُساهمة  Admin في الثلاثاء مايو 11, 2010 4:18 am

    المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي


    د .علاء التميمي
    دكتوراه هندسة انشائية
    خبير انشائي-دائرة التخطيط-أبو ظبي-الامارات العربية المتحدة
    alaaltamimi@yahoo.com




    تتوارد أسئلة عديدة لدى الناس خاصة بعد سماعها وبشكل قد يكون مستمرا من وسائل الإعلام المختلفة ووقوع زلازل في مناطق مختلفة من العالم … هل ان احتمال تعرض منطقة الخليج العربي لوقوع زلازل موجود وهل المنطقة في مأمن من خطر الزلازل .

    سأحاول في هذه الأمسية وبشكل مقتضب وبدون الدخول في تفاصيل علمية لا يفهمها سوى المختصين مع الحفاظ بنفس الوقت على سرد الحقائق العلمية … الإجابة على السؤالين أعلاه … وقبل الإجابة علينا أن نستعرض معا بعض المفاهيم والمصطلحات لنكون قادرين معا على استنباط الإجابة .



    1. القرآن والزلازل

    2. أصل الحركات الأرضية ومفهوم الهزة الأرضية

    3. أنواع الزلازل وأسبابها

    4. هل يمكن التنبؤ بقوة وشدة الزلازل وما هي احتمالية حدوث الزلازل

    5. هل الهزات الأرضية تحدث الان أكثر من الماضي

    6. الإجابة على سؤالنا الرئيسي عن المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي





    1-القرآن والزلازل

    ذكر اسم الزلزال في الآيات التالية :

    سورة البقرة آية 214

    سورة الحج آية 1

    سورة الأحزاب آية 11

    سورة الزلزل آية 1

    سورة الطارق آية 13

    سورة النبأ آية 7

    سورة الحديد آية 25



    سورة البقرة :

    { أم حسبتم أن تدخلوا الجنة ولما يأتكم مثل الذين من خلو من قبلكم مستهم البأساء

    والضراء وزلزلوا حتى يقول الرسول والذين أمنوا معه متى نصر الله ان نصر الله قريب }

    .



    سورة الحج :

    { يا أيها الناس اتقوا ربكم ان زلزلة الساعة شيء عظيم } .



    سورة الأحزاب :

    { هنالك ابتلى المؤمنون وزلزلو زلزالا شديدا } .



    سورة الزلزلة :

    { إذا زلزلت الأرض زلزالها وأخرجت الأرض أثقالها } .



    سورة الطارق :

    { والأرض ذات الصدع } .



    سورة النبأ :

    { ألم نجعل الأرض مهدا والجبال أوتادا } .



    سورة الحديد :

    { لقد أرسلنا رسلنا بالبينات وأنزلنا معهم الكتب والميزان ليقوم الناس بالقسط

    وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب ان

    الله قوي عزيز } .





    2- أصل الحركات الأرضية ومفهوم الهزة الأرضية

    قبل التطرف إلى ما هي الهزة الأرضية لابد لنا أن نتعرف على الأرض التي نعيش عليها :

    قطر الكرة الأرضية 12750 كيلو متر

    تكون من ثلاثة طبقات هي :

    القشرة الخارجية Crust

    الحجاب Mantle

    المركز Core

    يمكن لنا مقارنة هذه التكوينات الأرضية مع تكوينات البيضة المسلوقة حيث تكون القشرة الخارجية صلبة (Crust) وقليلة السمك مقارنة مع أعماق الطبقات الأخرى . عمق القشرة الخارجية للأرض تحت المحيطات لا تزيد عن 5 كيلومتر أما عمق القشرة الأرضية تحت القارات فهو متغير وبحدود 30 كيلومتر كمعدل أما عمق القشرة الأرضية تحت الجبال العالية كجبال الألب مثلا فتصل إلى عمق 100 كيلومتر وهنا لابد أن نذكر الآية الكريمة في سورة النبأ حيث يقول الله تعالى { عما يتسائلون عن النبأ العظيم الذي هم فيه مختلفون ، كلا سيعلمون ثم كلا سيعلمون ، ألم نجعل الأرض مهادا والجبال أوتادا }

    .

    القشرة الأرضية كقشرة البيضة هشة Brittle وقابلة للكسر ، تحت القشرة الأرضية يمتد ما يعرف بالحجاب Mental وهو عبارة عن صخور متوسطة الصلابة ذات درجة حرارة عالية تمتد بحدود 2900 كيلومتر وتتميز هذه المنطقة على أن صخورها تحتوي على الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم بكمية أكبر من صخور القشرة الخارجية وان درجة حرارة الصخور تزداد بازدياد العمق ويمكن لنا تشبيه طبقة بالحجاب بطبقة الزلال (الطبقة البيضاء) في البيضة المسلوقة .

    يحتوي مركز الأرض Core على صخور معدنية كالحديد والنيكل بشكل يزيد عن مرتين عما هو موجود في صخور منطقة الحجاب ولابد أن نشير للآية 25 من سورة الحديد { وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس } . مركز الأرض يتكون من طبقتين ، المنطقة الأولى الخارجية يعمق 2200 كيلومتر وهي عبارة عن منطقة مائعة Liquid أما منطقة المركز الداخلية فهي بعمق 1250 كيلومتر فتكون من منطقة صلبة .



    الجزء الخارجي من طبقة الحجاب Mental أبرد وأكثر صلابة من الجزء الداخلي ويدعى القشرة الأرضية فوقه بـ Lithosphere ( الجزء اليابس من الأرضي) وهو مشتق من الكلمة اليونانية Lithos أو الحجارة Stone .

    طبقة Lithosphere تكون ذات سمك قليل تحت المحيطات ومناطق البراكين وهي بعمق لا يقل عن 80 كيلومتر . هذه المنطقة Lithosphere قد تكسرت إلى ما يعرف حاليا بالكتل والصفائح الأرضية Plates التي يقع عليها القارات والمحيطات الموجودة .

    يعتقد العلماء وجود طبقة تحت Lithosphere في منطقة الحجاب Mental تعرف بـ Asthenosphere وهي مشتقة من كلمة Asthenes اليونانية التي تعني Weak بالإنجليزية أو المنطقة الضعيفة . تتكون هذه المنطقة من صخور حارة مائعة متحركة ، يمكن لنا أن

    نتصور أن منطقة Lithosphere تطفو فوق طبقة Asthenosphere .

    مما تقدم يمكن لنا أن نقول أن القشرة الأرضية ليست خاملة بل هي كائن هي متحرك فالقشرة الأرضية وأعماق الأرض بحركة دائمة . الصخور تحت منطقة Lithosphere تتحرك بشكل دائري يمكن لنا تشبيهه بحركة الماء المغلي في القدر صعودا ونزولا حيث يصعد الماء الحار إلى سطح القدر ثم ينتشر ويبرد ثم يغوص للأسفل حيث يتم تسخينه مرة ثانية ويصعد للأعلى وهذه الدورة تعاد وتعاد .

    هذا يدعونا للتساؤل من أين تكتسب الأرض حرارتها تكتسب الأرض حرارتها من مصدرين :

    المصدر الأول ما يعرف بتناقص النشاط الإشعاعي (Radio Active Decay )

    المصدر الثاني ما يعرف بالحرارة المتبقية ( Residual heat )

    تناقص النشاط الإشعاعي عملية طبيعية Spontaneous يجري خلالها تغيير في مكونات الذرات لتنتج عناصر جديدة وكما يحدث في التفاعلات النووية مما ينتج عنها تحرر طاقة على شكل حرارة عالية تبرد عند صعودها إلى القشرة الأرضية . أما الحرارة المتبقية Residual heat هي حرارة تزامنت مع تكون قبل 4600 مليون سنة والتي نتجت من امتزاج واختلاط مخلفات كونية Cosmic Debris نتج عنها ما يعرف بالأرض .

    فهمنا للحقائق أعلاه يدلنا على حقيقة الصفائح الأرضية Tectonic Plate تتحرك حاليا وقد تحركت في الماضي لكن الأسباب وكيف تتحرك فتوجد نظريات متعددة لا نود الدخول بها تفصيليا .

    كلمة Plate تعني كتلة كبيرة وصلبة من الصخور الصلدة . أما كلمة Tectonic فهذا يعني كيفية تكون أو بناء سطح الأرض من كتل كبيرة وصلبة من الصخور الصلدة حيث يعتقد العلماء أن القارات الحالية هي عبارة عن تصدع كبير أصاب القارة العظمى Super Continent والتي أدت إلى تكون القارات الحالية نتيجة لقوى الأرض الداخلية وأن هذه القارات تتباعد بشكل مستمر .

    اعتمدت نظريـــة (Plate Tectonics) على ما سبقتها من نظريــات وهي نظرية حركـــة القارات (Continental Drift) ونظرية (Sea Floor Spreading) تباعد قيعان البحر .

    بموجب نظرية Continental Drift للعالم الألماني Wegner عام 1912 فان القارة العظمى كانت تسمى Pangea التي تصدعت قبل 200 مليون سنة إلى قارتين واحدة في شمال خط الاستواء Laurasia والثانية جنوب خط الاستواء تدعى Gondwana Land .ثم تقسمت إلى صفائح رئيسية (Plates) وصفائح شبه رئيسية ( Sub - Plates) . معظم هذه الصفائح والكتل تتحرك نحو الأجزاء الباردة من منطقة (Mantle) في القشرة الأرضية بمعدل (5-10) ما عدا الصفيحة الإفريقية كونها كانت مركز القارة العظمى (Pangea) التي تصدعت إلى القارات الحالية . ولابد هنا أن نعود مرة ثانية للقرآن الكريم حيث قال الله تعالى في الآية 13 من سورة الطارق { والأرض ذات الصدع } .

    أما نظرية تباعد البحار (Sea- Floor Spreading) فتعتمد على تكون قشرة جديدة للأرض (Crust) في قاع المحيطات تؤدي إلى دفع وتحرك القشرة الجديدة بعيدا من منطقة التكون .

    تنقسم القشرة الأرضية حاليا إلى سبعة كتل أو صفائح Plates رئيسية والى 20 صفيحة

    ثانوية حيث تمثل الحدود بين هذه الكتل أو الصفائح مناطق النشاط الزلزالي والبركاني

    .

    1- الصفيحة الأوروبية الآسيوية Eurasian Plate

    2- صفيحة المحيط الهادئ Pacific Plate ( تحت المحيط)

    3- صفيحة أمريكا الشمالية North American Plate

    4- صفيحة أمريكا الجنوبية South American Plate

    5- الصفيحة الأسترالية الهندية Australian-Indian plate

    6- صفيحة القطب الجنوبي Antarcilica Plate

    7- الصفيحة الأفريقية African Plate



    وأهم الصفائح الثانوية هي :

    1- الصفيحة الفلبينية

    2- الصفيحة العربية

    3- صفيحة الكاريبي

    4- صفيحة البحر الأسود

    5- صفيحة الأناضول



    تتحرك كل كتلة باتجاه معني حيث نلاحظ وجود حركة تباعدية أو حركة تقربية أو حركة تماسية . تمثل مناطق الاحتكاك بين الصفائح المناطق الرئيسية لانتشار الزلازل .



    نلاحظ أن الصفيحة العربية والأفريقية تتحركان في جهة الشمال والشمال الشرقي والغربي بسرعة (3سم/سنة) وفي طريقهما على عدة صفائح صغيرة وهذا الضغط يؤدي إلى الزلازل الشديدة الشائعة في تركيا وإيران وشمال العراق ومنطقة أرمينيا السوفيتية علما أن أوروبا وأمريكا تبتعد بمعدل 5سم /سنة .



    تعرضت دول المنطقة العربية لحركة زلزالية قوية مدمرة في :

    العراق سنة 1007 م - 1666 م

    فلسطين سنة 1034 م / 1202 م / 1759 م / 1927 م

    سوريا سنة 1042 م / 1201 م / 1872 م

    تركيا سنة 1268 م / 1458 م / 1688 م / 1822 م / 1939 م / 1942 م /1944 م

    1953 م / 1957 م / 1966 م / 1976 م / 1999 م

    إضافة إلى مواقع أخرى في مصر والمغرب والجزائر الزلازل السابقة وشدتها تستدعي دراسة الواقع الجيولوجي للمنطقة العربية . حيث ان الكتلة أو الصفيحة العربية Arabic Plate ( تشمل العراق وسوريا والأردن وفلسطين ودول مجلي التعاون الخليجي واليمن إضافة إلى كامل الخليج العربي ) . تقع هذه الكتلة بين الصفيحة الأور آسيوية والصفيحة الإفريقية حيث يمثل البحر الأحمر .

    الحد الفاصل بين الصفيحة العربية والصفيحة الإفريقية كذلك يمثل خليج العقبة الحد الفاصل بين الصفيحة العربية وشبة صفيحة سيناء (Sub-Plate) الذي يمتد شمالا إلى وادي عربة ثم البحر الميت ووادي الأردن والبقاع حتى جبال طوروس وفالق شمال الأناضول في تركيا علما أن منطقة خليج العقبة من المناطق النشطة زلزاليا وقد وقعت العديد من الهزات الأرضية في هذه المنطقة خلال التاريخ .



    يقع الخليج العربي بكامله ضمن الصفيحة العربية وتكون الحدود الجنوبية الغربية لإيران والحدود العراقية الإيرانية هي ما يحد الصفيحة العربية من الشرق .

    يقع بحر العرب ضمن الصفيحة العربية وتكون الصفيحة الأسترالية الهندية هي الحدود الجنوبية للصفيحة العربية .

    عندما تتحرك الطبقة الخارجية للقشرة الأرضية بشكل عشوائي ومفاجئ وغير منتظر وعادة لفترة زمنية قصيرة جدا … تعرف ما حدث بالزلازل .

    عادة ما يكون مركز الزلزال في جوف الأرض ويسمى Hypo Center حيث تشير كلمة Hypo إلى معنى تحت أما مركز الزلزال السطحي ( المسقط العمودي على مركز الزلزال الجوفي ) فيدعى Epi Center حيث تشير كلمة Epi إلى معنى خارجي .

    وعادة ما تتأثر المنطقة المجاورة لمركز الزلزال السطحي بالهزة الأرضية أو الزلزال . عندما يكون بعد مركز الزلزال الجوفي عن سطح الأرض قليلا تكون الاهتزازات حول مركز الزلزال السطحي قوية وتقل هذه القوة مع تباعد المسافة . الطاقة التي ولدت الزلزال تقاس بما يعرف بقوة الزلازل Magnitude ، عندما يكون بعد مركز الزلزال عميقا في جوف الأرض تكون الاهتزازات في مركز الزلزال السطحي أقل شدة الا أن المنطقة المتأثرة بالهزة تكون كبيرة المساحة . تنبعث الموجات عابرة الطبقات الجيولوجية حتى تصل سطح الأرض حيث تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية وتوصف القوى السطحية الناشئة والملاحظة من قبل المراقب بشدة الزلزال Intensity وسيتم التطرق تفصيليا لقوة الزلزال وشدته لاحقا .

    يقع المركز الجوفي للزلازل على أعماق مختلفة فعلى سبيل المثال كان عمق زلزال أغادير في الجزائر عام 1960 ثلاثة كيلومترات أما العمق الجوفي لزلزال الأصنام في الجزائر عام 1980 فكان تسعة كيلومترات وفي زلزال أرمينيا عام 1989 عشرة كيلومترات وأكبر عمق جوفي يصل إلى 700 كيلومتر ، لكن من دراسة الزلازل في العالم نلاحظ أن نسبة كبيرة حوالي 85% منها عبارة عن زلازل سطحية أي بعمق لا يتجاوز 65 كيلومتر .



    3- أنواع الزلازل وأسبابها :

    1- الزلازل التكوينية TECTONIC EARTHQUAKE

    وهي الزلازل التي تحدث في مناطق الاحتكاك والاتصال بين الصفائح المختلفة وتمثل 90% من مجموع الهزات الأرضية .

    نتيجة لحركات هذه الصفائح تتشكل القشرة الأرضية من جبال وتضاريس لذا دعيت الزلازل التكوينية .

    2- الزلازل البركانية

    تحدث نتيجة للتخلخل الحادث من تصاعد الغازات والحمم من جوف الأرض وعادة ما تحدث في أعماق المحيطات .

    3- الزلازل الانهيارية

    تنشأ هذه الزلازل من أثر انهيار بعض الفجوات أو الكهوف الموجودة ضمن القشرة الأرضية وذلك نتيجة لذوبان الصخور الملحية أو الكلسية وذلك بفعل المياه الجوفية … غير أن هذا النوع من الزلازل قليل الحدوث للغاية .

    4- الزلازل الاصطناعية

    وهي الزلازل الناتجة لتخريب الوضع الطبيعي للتربة نتيجة النشاطات الإنسانية

    المختلفة كتجارب التفجيرات النووية أو ملأ الخزانات الكبيرة خلف السدود .

    كما حدث في سد koyna بالهند حيث ترافقت عملية إملاء الخزانات إلى حدوث زلازل وتصدع السد وقتل 177

    شخص في 10/12/1968 .

    0 في صحراء نيفادا الأمريكية … حيث نتج عن تفجير نووي تحت سطح الأرض حدوث

    زلزال قوي بتاريخ 19/12/1968 .



    الأمواج الزلزالية :

    عند حدوث الزلزال تنتشر موجات زلزالية تقسم إلى ما يلي :

    1- الموجات الزلزالية الحجمية تحدث في أعماق الأرض وهي على نوعين :

    أ) الموجات الأولية Primary Wave (P) Ware أو الموجات الطولية تؤدي إلى حدوث انضغاط وتباعدات في الوسط وبشكل متتابع وتنتشر من خلال تغير حجم الوسط المحيط وتنتشر بسرعة كبيرة (7-Cool كم /ثانية .

    ب) الموجات الثانوية Secondary Wave (S) Wave أو الموجات العرضية أو موجات القص

    وتكون حركة الوسط متعامدة مع الاتجاه الطولي وتنتشر من خلال تغير الشكل . ولا تستطيع المرور في الأوساط السائلة أو الغازية وتنتشر بسرعة (4-5) كم / ثانية .



    2- الموجات السطحية

    عندما تصل الموجات الحجمية إلى سطح القشرة الأرضية تتحول طاقة الزلازل إلى موجات

    سطحية لا تدخل التربة الا بأعماق قليلة جدا وهي على نوعين :

    أ) موجات أفقية تسمى موجات Raylieih R - Wave وهي تشابه موجات الماء .

    ب) موجات عمودية تسمى موجات لوف Love L - Wave وتشابه تحرك الأجسام الغاطسة في الماء صعودا ونزولا ويعزى لهذه الموجات السبب الأغلب في حدوث تصدع المنشآت .



    كما لاحظنا فان الموجة الأولية P-Wave أسرع من الموجة الثانوية L - Wave لذلك فإنها تصل لمحطة الرصد الزلزالي ومن خلال الفرق الزمني لوصول الموجتين فانه يمكن تقدير بعد بؤرة الزلازل عن محطة الرصد الزلزالي .



    4- قياس الهزة الأرضية EARTHQUAKE EFFECTS (G.R.P)

    المقياس العملي الأول المستخدم لقياس الهزات الأرضية تم استنباطه من قبل عالم الجيولوجيا الأمريكي Charles Richter عام 1935 في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا California Institute of Technology ، لذلك لازال العالم يستخدم اسمه بمقياس ريختر ومختصره ML أي Magnitude Local .

    مقياس ريختر ليس جهاز بل هو معادلة رياضية يؤدي تطبيقها إلى حساب كمية الطاقة المتحررة نتيجة للهزة الأرضية والرقم الناتج يبين قوة الهزة الأرضية Magnitude والذي يعتمد على سعة الموجة Amplitude المسجلة على جهاز Seismograph . مقياس ريختر عبارة عن معادلة لوغارتمية أي أن كل درجة تشير إلى الطاقة المتحررة تزيد عشرة أضعاف عن سابقاتها فالدرجة السابقة أكبر عشر مرات من الدرجة السادسة وأكبر بمائة مرة من الدرجة الخامسة.

    * كلمة (Seismos) يونانية تعني بالعربية الموجة (Wave) .



    معادلة ريختر تستخدم القيمة المسجلة على جهاز Seismograph للإزاحة Displacement على الأرض في موقع الجهاز ثم تصحح هذه الإزاحة ومقدار التصحيح يعتمد على البعد بين جهاز Seismograph وموقع الهزة الأرضية . عرف أول جهاز لقياس الهزات الأرضية في الصين عام 132 م حيث أقيم تمثال متكون من 8 رؤوس يمثل كل رأس تنين مفتوح الفم متجه إلى الاتجاهات الثمانية الرئيسية داخل كل فم يوجد كرة وتحت كل تنين يوجد تمثال لضفدعة مفتوحة الفم لاتجاه التنين . عند حدوث الهزة الأرضية فان كرة أو أكثر تسقط من أفواه التنين في فم الضفادع . تشير الكتابات العينية إلى أن هذا الأسلوب سجل هزات أرضية على بعد 600 كم ولا يزال أسلوب عمل هذا الجهاز سرا لحد الآن ولكن ربما كان هناك نوع من رقاص الساعة تتحكم في الكرات داخل رؤوس التنين .

    مقياس ريختر يمكن استخدامه عندما لا تزيد المسافة عن Seismograph وموقع الهزة الأرضية عن 600 كم . عند تجاوز هذه المسافة فان العلماء يستخدمون مقياس آخر يدعى Moment Magnitude - MW أو Surface Magnitude - MS أو Body Magnitude - MB .

    هزة أرضية قيمتها أقل من 2.00 بمقياس لا يتم الشعور بها من قبل الإنسان والهزات الأرضية ذات قيمة أقل من (5) بمقياس ريختر هي هزات متوسطة Moderate وتأثيرها محدود جدا على المنشآت وعادة ما تحدث 1500 هزة في الأرض للهزات ذات قيمة (5) أو أكثر كل سنة .



    لأغراض المقارنة فان هذه أرضية قيمتها خمسة على مقياس ريختر تطلق طاقة مكافئة للطاقة المتحررة من انفجار 10000 طن من مادة T.N.T وهي ما تعادل الطاقة المتحررة من انفجار القنبلة النووية في هيروشيما .

    عندما تكون قيمة الهزة (6) بمقياس ريختر أو أكثر فان الهزة الأرضية تعتبر هزة كبيرة Major .

    أكبر هزة أرضية سجلت لحد الآن قيمتها 9.5 بمقياس ريختر حدثت في شيلي بتاريخ 23/5/1960 والطاقة المتحررة من هذه الهزة تزيد مليون مرة عن الطاقة المتحررة من القنبلة النووية التي ألقيت على هيروشيما خلال الحرب العالمية الثانية .

    للمعلومات فان الزلزال الذي قوته سبعة تنطلق منه طاقة تساوي 31 مرة تقريبا أكبر من الزلزال الذي قوته ستة و 31×31 أي بحدود (1000 ) مرة أكبر من طاقة الزلزال الذي قوته خمسة ، علما أن زلزال بقوة ثمانية أو أكثر يحدث بمعدل مرة واحدة فقط كل سنة.



    شدة الهزة (INTENSITY) I :

    يبين هذا المقياس مدى تأثير الهزة الأرضية على الإنسان والمنشآت والطبيعية . توجد عدة مقاييس عالمية مستخدمة في أمريكا واستراليا واليابان إلى آخره .

    كل المقاييس تعتمد على مدى الإحساس كإيقاظ النيام أو هل حدثت أضرار … الخ وعادة ما يدرج المقياس إلى 12 درجة وكما يلي :

    الدرجة التأثيرات

    I لا يشعر به الناس ولكنه يسجل على Seismograph

    II يشعر به سكان البنايات العالية

    III يشعر به الناس داخل البنايات وتهتز الأبواب كمرور سيارة مسرعة ليلا

    IV تهتز الأبواب والشبابيك بشدة داخل البنايات

    V يشعر به جميع الناس وتتساقط الأشياء المعلقة

    VI أضرار بسيطة وتتحرك قطع الأثاث

    VII تبدأ الأبنية سيئة البناء بالهدم

    VIII يحدث فزع وتتصدع الأبنية

    IX يحدث رعب ويؤدي إلى أخاديد في الأرض

    X يحدث رعب ويؤدي إلى انهيارات كبيرة في الأبنية

    XI يحدث رعب ويؤدي إلى أخاديد واسعة في الأرض وتحطم الأنابيب تحت الأرض

    XII الأشياء تتطاير في الهواء ودمار شامل وترى التموجات على سطح الأرض

    بالمقارنة بين درجة قوة الهزة (Magnitude) وشدة الهزة (Intensity) نستنتج بأن لزلزال ما قوة واحدة إلا أن شدا ته مختلفة تبعا للمنطقة المتأثرة . من ناحية إقامة المنشآت الهندسية نعتمد شدة الهزة (I) كمقياس مناسب لوصف الزلزال لان شدة الهزة تأخذ بالاعتبار عوامل الانهيار الناجم عن الزلزال إضافة إلى إمكانية مقارنة الأضرار مع الهزات السابقة في الموقع .





    5- النذير الزلزالي :

    يهتم المختصون حاليا بدراسة ظاهرة ( النذير الزلزالي) التي تسبق الهزة الأرضية من

    خلال دراسة ورصد.

    1- التغيرات في مستوى المياه الجوفية تحت سطح الأرض حيث لوحظ أن مستوى الماء في

    الآبار والينابيع يتغير بشكل مفاجئ ارتفاعا أو انخفاضا عن مستواه الاعتيادي كما انه

    يصبح عكرا Cloudy وذو درجة حرارة أعلى من الاعتيادي .

    2- تغير مستوى مياه البحر والمحيطات وارتفاع الأمواج المائية لعشرات الأمتار .

    3- حدوث تغيرات بالخصائص الفيزياوية للقشرة الأرضية كالمنناطيسية والجاذبية حيث

    لوحظ أن المغناطيس يفقد قوته على الجذب بشكل مؤقت خلال الهزة الأرضية وهذه الظاهرة

    تعزز نظرية حدوث تغيير في مجال الكهرومغناطيس للأرض Earth Electronic Field .

    4- انبعاث غازات من جوف الأرض مثل غاز الرادون وتحرر شحنات كهربائية في الجو ناتج

    من الضغط العالي المسلط على الصخور Intense Pressure on Crystalline Rock .

    5- حصول هزات أرضية خفيفة ( 2-2.5) درجة حسب مقياس ريختر وبشكل يومي تقريبا وهو ما

    لا يشعر به الإنسان بل يسجل من قبل المراصد الزلزالية علما أن حدوث مثل هذه الزلازل الضعيفة بأوقات متباعدة مفيدة حيث تمتص الاجهادات المسلطة على الفوالق الأرضية مانعة لتجمع اجهادات كبيرة تؤدي إلى حدوث زلزال قوي .. وهذا ما حدث في تركيا قبل الهزة الأرضية المدمرة في أغسطس 1999 حيث تم تسجيل هزات ضعيفة يومية استمرت لمدة تقارب الشهر قبل حصول الهزة المدمرة .

    6- متابعة تصرفات بعض الحيوانات ( الكلاب وبعض الطيور والحيوانات البحرية ) .



    تحسس الحيوانات للهزات الأرضية :

    هناك الكثير من الدراسات التي تشير إلى أن الحيوانات لها القابلية على تحسس بعض الأمور لا يستطيع الإنسان أن يتحسس بها حتى باستخدام الأجهزة التكنولوجية المتطورة فللحيوانات قابلية على الإدراك الحسي بمجال يزيد عن ما يملكه الإنسان مع تطوره العلمي علما أن قابلية هذه الحيوانات لا يمكن تبريرها علميا بشكل واضح باستخدام المعلومات العلمية المتوفرة حاليا . توجد تقارير علمية موثقة على قابلية الكلاب على توقع حدوث الزلازل قبل فترة قصيرة من وقوعه . حيث لوحظ في أحد المختبرات العلمية التي كانت تحتوي على عدد من الفئران الهادئة … إلى اضطرابها بشكل مفاجئ ومحاولتها الخروج من أقفاصها ولمدة تزيد عن (5) دقائق قبل حدوث زلزال قوته (5.2) مقياس ريختر مما أدى إلى اهتزاز المبنى بشكل عنيف .

    وتم استخدام تحسس الحيوانات للهزات الأرضية بشكل علمي فقد نجحت الصين في 4 شباط 1975 على إفراغ مدينة Haicheny قبل عد ساعات من حدوث هزة أرضية شدتها (7.2) مقياس ريختر … وكان قرار إخراج سكان المدينة مبني على ملاحظة المسئولين للتصرفات الغريبة للحيوانات ، من المعلوم أن 90% من المنشآت والأبنية قد دمرت تماما خلال الهزة الأرضية ولم تحدث أية خسائر في الأرواح لسكان المدينة البالغ عددهم 90.000 نسمة .

    هذه التجربة لم تنقذ الصين من عدم إمكانية التنبؤ بهزات أرضية أخرى حدثت بعد هذا التاريخ … حيث تصرفت الحيوانات بشكل غير طبيعي … ولكن الهزة لم تحدث . الشيء المهم في الموضوع أن ما حدث في مدينة Haicheny يشير إلى أن حدوث الهزات الأرضية لا يكون دائما مفاجئا بل تسبقه إشارات تحذيرية على الإنسان .



    حاول العلماء تفسير أسباب تحسس الحيوانات وهناك العديد من النظريات . أحد التقارير هو قابلية الحيوانات على سماع أمواج صوتية لا يسمعها الإنسان مما يعني أن الحيوانات تسمع بتكسر الصخور في جوف الأرض خلال تراكم الضغط على الطبقات الصخرية وقبل حركة الصخور وحدوث الزلزال .

    التفسير الثاني هو التغير في المجال المغناطيسي للأرض Earth Magnetic Field حيث أن بعض الحيوانات تعتمد بتمييزها الاتجاهات على المجال المغناطيسي للأرض وهي حساسة لأي تغير في هذا المجال ( علما أن العلماء يعلمون أن تغيرا في المجال المغناطيسي يحدث عادة قرب مركز الزلزال السطحي Epicenter مما يؤدي إلى اضطراب الحيوان وفقده التحسس بالاتجاهات ) .

    تمتلك الأرض مجال مغناطيسي عكس القمر أو المريخ وعادة تفقد أية مادة خوصها المغناطيسية عندما تتعرض لدرجة حرارة حالية تزيد عن 500  م وهو ما موجود داخل الأرض التي تبلغ الحرارة فيه إلى 4300 م . هذا يعني وجود طريقة لحصول الأرض على هذا المجال المغناطيسي وهو نشوء تيار كهرباء Electrical Current متحرك خلال حركة طبقات الحديد من الطبقة الخارجية لمركــز الأرض حرارة4300م إلى طبقة مانتال Mantle التي تبلغ أقل حرارة عند سطحها الخارجي 1000  م مما يؤدي إلى نشوء تيارات حمل كهربائية Convention Electrical Current وهذا إثبات غير مباشر لوجود طبقة مائعة في جوف الأرض .

    ولكون هذه الحركة عشوائية فان أقطاب جذب الأرض تتغير خلال العصور حيث لوحظ ان موقع القطب الشمالي والجنوبي الحالي عمرها 20000 سنة فقط وهذا ما تم ملاحظته عند فحص طبقات التربة خلال العصور حيث تمحورت الطبقات باتجاه المجال المغناطيسي خلال كل حقبة تاريخية .

    التفسير الثالث هو أن الحيوانات تستطيع التقاط الترددات الواطئــة للإشارات الالكترومغناطيسيـــة Low- Frequency Electromagnetic Signals الناتجة عن تكسر الصخور في جوف الأرض والممتدة على طول الفوالق Faults وهناك بحث علمي قامت به عالمة أمريكية تدعى Marsha Adams أدت إلى تصنيع متحسس Sensor يستطيع قياس الترددات الواطئة للإشارات الالكترومغناطيسية مما يسمح لها (حسب قولها) على تحسس هذه الترددات وبحدود 90% من الدقة .



    أين تحدث الهزة الأرضية ؟

    من دراسة الإحصائيات الزلزالية في منطقة ما … تبين أن بعض الزلازل تتكرر في خلال فترة معينة نتيجة لتراكم الإجهاد عبر السنين وبعد أن يصل مقدار الإجهاد إلى المنطقة التي لا تتحملها القوة على جانبي الفالق المستدير مما يؤدي إلى حدوث زلزال شديد . أن أي تدخل أو إضافة عامل آخر ( كالعامل البشري) قد يجعل من تكرار مثل تلك الزلازل بحكم زيادة اختلال التوازن الطبيعي للمنطقة ونقصد العامل البشري التدخل والتعامل مع الطبيعة بشكل مفرط مثل بناء المشاريع الضخمة العمرانية ، الصناعية ، المائية (السدود) أو إجراء التفجيرات الجوفية ( كتجارب التفجيرات النووية ) .



    من المؤكد أن هزة أرضية تحدث الآن في مكان ما بالعلم قد تكون الهزة الأرضية ضعيفة لا يتم الشعور بها إلا من خلال أجهزة الرصد الزلزالي وقد تكون أقوى بحيث تهز الشبابيك والأبواب وتزيح الأثاث من مكانه أو قد تكون من القوة بحيث تدمر الأبنية والجسور وإحداث إصابات بين الناس .

    تسجل المراصد الزلزالية بحدود 700 زلزال محسوس سنويا لكن من حسن الحظ ان غالبية هذه الهزات تقع في مناطق غير مأهولة تحت سطح المحيطات أو في السلاسل الجبلية النائية … لكن هناك هزات أرضية تقع في أماكن مأهولة ومن الجدير بالذكر أن 90 مدينة في العالم يصل تعداد سكانها إلى أكثر من مليوني نسمة تقع في مناطق نشطة زلزاليا .



    لكن علينا الانتباه على أن ليست كل الهزات الأرضية تحدث في المناطق النشطة زلزاليا وقد سجل التاريخ حصول العديد من الهزات الأرضية في أماكن تصنف بمناطق مستقرة جيولوجيا ولعل أهم حدث قريب زلزال وادي المسسبي في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1812 حيث يعتبر أعنف زلزال عرفته أمريكا الشمالية بقوة 8.7 مقياس ريختر ولا يزال أسباب حدوثه من المسائل الغامضة ولا يوجد تفسير علمي جيولوجي مقنع لهذا الزلزال لحد الان مما يعطي مؤشرا على ضرورة دراسة احتمالية تعرض أي منطقة في العالم للهزات الأرضية .



    دورة الهزات الأرضية

    1- Quiescence - فترة هدوء , Building Up of Energy - يحدث بأشهر أو سنين



    2- Precursory Activity - النشاط الأولى الهزات الابتدائية



    3- Foreshocks - تسبق الهزة بأيام



    4- Main Shock - الهزة الأساسية تحدث خلال ثواني



    5- After Shock - الهزات اللاحقة تحدث بعد الهزة بأيام وأسابيع



    6- Adjustment Activity - تكيف النشاط الزلزالي يمتد لسنين أو قرون



    7- Quiescence Again - فترة هدوء جديدة





    هل الهزات الأرضية تحدث الان أكثر من الماضي ؟

    حد العالم خلال سنة 1999 بعدد من الزلازل الكبرى يفوق العدد المعتاد كما إنها خلفت من القتلى ضعف المستوى المتوسط السنوي .

    قتل 22 ألف في العام الماضي منهم 17 ألف في مدينة أزميت التركية التي هزها زلزال بلغت قوته 7.4 درجة على مقياس ريختر....

    خلال شهر أب/أغسطس الشهر الثامن وأدناه أهم الزلازل التي حدثت خلال عام 1999 .


    التاريخ الدولة القوة ( ريختر ) عدد القتلى
    25/1/99كولومبيا6.31200
    17/8/99تركيا7.417000
    12/11/99تركيا7.11400
    20/9/99تايوان /الصين7.62400
    المجموع22000


    يبلغ متوسط القتلى الناجمة عن حوادث الزلازل سنويا في مختلف أنحاء العالم بحدود عشرة آلاف سنويا .

    أسوأ أعوام القرن العشرين كان عام 1975 حيث قتل 255000 شخص في الصين ( مقاطعة تانجثان ) :

    يشهد العالم عادة نحو 18 زلزال رئيسي ( تتراوح قوتها بين ( 7.0 - 7.9 ) درجة وزلزالا واحدا قويا (ثماني درجات أو أكثر ) في العالم .



    يلاحظ أن عام 1999 لم يشهد زلزالا قويا لكن 20 زلزال رئيسي هزته علما أن أكبر عدد للزلازل الرئيسية والقوية حدث عام 1943 والذي بلغ 41 زلزال .

    يحدث سنويا الملايين من الزلازل لكن كثيرا منها لا يرصد لبعد أماكنها أو ضعفها الشديد وكخلاصة فان نشاط الزلازل ليس في ارتفاع لكن أصبح بمقدور الإنسان رصد أكبر عدد من الزلازل الأضعف بفضل التقدم العلمي والتكنولوجي ولوجود 4000 محطة رصد زلزالي في العالم متربصة فيها بالكمبيوتر والأقمار الصناعية مقارنة بـ 350 محطة رصد زلزالي عام 1931 وبدون وسائل اتصالات .

    7- المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي

    من الأمور المفرحة إن دولة الإمارات العربية ستقوم بفتح مركز للرصد الزلزالي في إمارة الفجيرة ليكون جاهزا خلال هذه السنة . مازالت إمكانية استشعار الزلزال محدودة جدا الا أن مستوى توقع الزلزال الذي توصل إليه الخبراء يسمح في الأقل باتخاذ احتياطات مناسبة لتقليل المخاطر ومنها .

    • تقوية المباني الحالية .

    • استخدام أساليب هندسية جديدة لتصميم وتنفيذ المباني .

    • التدريب على عملية مواجهة الكوارث وعمليات الإجلاء السريعة لتقليل الخسائرالبشرية .



    مما تقدم يمكن القول انه لا يمكن توقع حدوث الزلزال لكن يمكن القول باحتمالية وقوعه وهذا يستدعي وجود خطة طويلة المدى هدفها استنباط كافة الوسائل التي تساعد على تقليل أثار الهزة الأرضية في حالة حدوثها والتي لها علاقة بالتخطيط العمراني واستخدام أساليب بناء معينة … الخ .

    ولدينا حالة معاصرة لما حدث في اليابان وتركيا خلال السنين الأخيرة … حيث يقع البلدان في منطقة نشطة زلزاليا … حيث قامت اليابان باتخاذ كافة الإجراءات الضرورية من الالتزام بعمليات قواعد البناء وحماية خطوط المياه والكهرباء لمنع تلوث مياه الشرب واتساع الحرائق وبالتالي انتشار الأمراض والأوبئة بعد تعرضها للزلزال … مما يجعل الخسائر محدودة جدا بالرغم من الهزات الأرضية القوية .

    أما في تركيا ( وهي مثال لدول أخرى في المنطقة ) حيث حدث فيها أربعة هزات أرضية قوية تزيد عن (7) بمقياس ريختر خلال الأعوام 1939-1944 ثم حدثت هزة كبيرة خلال عام 1960 وأخرى في عام 1992 أدت إلى مقتل الآلاف من الأشخاص … رغم كل هذه التحذيرات نلاحظ سقوط الآلاف من القتلى وتفشي الأمراض والأوبئة في زلزال عام 1999 حيث لم يتم اتخاذ أي إجراء طويل المدى كخطة طوارئ… حتى كودات البناء لم يتم مراجعتها لتلافي أضرار الهزة الأرضية حيث يلاحظ أن القسم الأكبر من الأبنية المتهدمة هي لعمارات سكنية شيدت حديثا مما أدى إلى سحق ساكنيها وهي بكل الأحوال خسائر غير مبررة ، ما حدث في زلزال تركيا الأخير في أغسطس 1999 درس قاسي يجب أن نتوقف عنده ونتبسط الدروس المستفادة منه في وضع أي خطة مستقبلية

    *القيت المحاضرة في المنتدى الثقافي-نادي ابو ظبي السياحي في 18\2\2000

      الوقت/التاريخ الآن هو الخميس نوفمبر 23, 2017 10:58 pm