نمذجة المدن باستخدام Gis من أجل توقع الضرر الزلزالي
[align=justify]بالرغم من جميع الأبحاث لا يزال موضوع توقع الزلازل أمر بعيد المنال حالياً، في الحقيقة تسعى جميع الكودات العالمية المستخدمة في تصميم المنشآت المدنية التقليدية إلى منع تضرر العناصر الإنشائية و غير الإنشائية في الهزات منخفضة الشدة و الحد من تضرر العناصر الإنشائية و غير الإنشائية بالمستوى الذي يتيح الإصلاح و الترميم في الزلازل المتوسطة، و منع الانهيار الكلي أو الجزئي في الزلازل عالية الشدة من أجل تجنب الخسائر في الأرواح.
فعلياً يصبح هذا الأمر مرهوناً بمدى الالتزام بتطبيق المواصفات التصميمية التي تطالب بها الكودات و الالتزام بتنفيذها من ناحية و بشدة الزلزال الحاصل من ناحية أخرى، ففي الزلازل الهامة نجد العديد من المنشآت المنهارة برغم أنها مطابقة لاشتراطات الكود التصميمية، و يكون السبب عندها إما ان الكود متساهل في احتياطاته، أو أن الزلزال ببساطة قوي جداً و لا تستطيع أي منشأة تحمله.
لا يعتبر انهيار المنشآت هو السبب الوحيد لكثرة الخسائر البشرية و المادية، فعلى سبيل المثال في زلزال كوبي، اليابان (17/1/1995 الساعة 4:25 بشدة 6.2 على مقياس ريختر) كانت الخسائر البشرية ناتجة أساساً عن انتشار الحرائق التي تلت الزلزال و تأخرت السيطرة عليها.
إن توقع حدوث الزلزال هو أمر فائق الأهمية و لكنه بالغ الصعوبة، إن إدارة الكارثة بشكل جيد و منظم تساهم في الإقلال من الخسائر؛ هذه الإدارة يجب أن تستند على معلومات عن مواقع الضرر و توزعه و الحصول على هذه المعلومات و دراستها أمر صعب في الساعات الأولى بعد حدوث الكارثة، و لكن باعتماد نظم المعلومات الجغرافية يمكننا تخليق نموذج افتراضي متوقع للضرر الحاصل و القيام بتحديث هذا النموذج وفقاً للمعطيات الفعلية الواردة.
يمكن بناء هذا النموذج من خلال تأمين البيانات مسبقاً عن المنشآت و ميزاتها، حيث يمكننا منح كل منشأة وزناً يعتمد على مدى تحقيقها لمواصفات السلامة و كفاءتها على مقاومة الزلزال، و تحول هذه المواصفات إلى أرقام ترتبط بمواصفات المنشأة مثل وجود الجمل المقاومة، الطابق اللين، الطابق الضعيف، الأعمدة القصيرة، التناظر، إلخ.
كما لا بد من أخذ موقع المنشآة و تربة التأسيس بعين الاعتبار مثل احتمال حصول ظاهرة فوران التربة أو انزلاقها أو حصول طنين و تضخيم الطاقة الزلزالية، إلخ.
بالإضافة إلى لحظ عوامل أخرى تتعلق بتأثير المنشآت المجاورة مثل ارتفاع المنشآت المجاورة و وجود الفواصل و الضرر الذي قد ينشئ عن تضرر البنية التحتية، إلخ.
إن ما سبق هو جزء من العوامل التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند نمذجة مدينة ما زلزالياً و يجب تحويل هذه العوامل إلى أرقام تعتمد على التناسب (كأن تعطى درجة تظهر مدى ملائمة طبيعة تربة التأسيس من 1 إلى 5 مثلاً) أو تعتمد على تعابير نسبية حقيقية (اعتماد ارتفاع البناء بقيمته الفعلية).
يجب أن ترتبط هذه البيانات بنموذج ثلاثي البعد مسقط و مرجع يبين توضع المنشآت و العلاقات المكانية بينها، كما تظهر فعاليات الطوارئ و متطلباتها (مراكز الإطفاء و المشافي و الطرق…).
نموذج ثلاثي البعد لتجمع سكني يظهر توضع المباني و ارتفاعاتها بالإضافة إلى البنية التحتية
إن النموذج السابق يحدد له سيناريو يعتبر مبدأ التوزين و تسلسل الحدث و يفترض بهذا السيناريو أن يعتمد على معطيات الزلزال عند حدوثه (إحداثياته، طيف استجابته، عمقه…)، و بالتالي يمكن توليد خارطة الضرر التي يتم وفقاً إليها إدارة الكارثة، مع ملاحظة تحديثها و تعديلها مع تزايد المعلومات عن الأضرار الفعلية.
إن ما سبق هو شرح مبسط يتطلب دراسة متعمقة و خبرة واسعة في سلوك المنشآت ديناميكياً بالإضافة إلى الخبرة المكتسبة من الزلازل السابقة، و تصنيع هكذا نموذج يتطلب طيفاً هائلاً من المعلومات و يستغرق وقتاً طويلاً، و بالرغم من ذلك فإن النتائج التي يمكن الحصول عليها على درجة كبيرة من الأهمية.[/align]
