English
فارسی
فارسی
English
ژئوفیزیک
1- سامانه هشدار سریع زلزله (Earthquake Early Warning (EEW

به دلیل افزایش خسارات ناشی از زلزله ­ها و مشكلات موجود در پیش ­بینی زلزله، تحلیل آماری داده­ های  شتاب­نگاری، توجه خود را به كاربرد آنها در سامانه­ های هشدار سریع معطوف داشته است. یکی از راهکارهای كاهش خسارات و خطر لرزه­ ای، توسعه و پیشرفت سامانه ­های هشدار پیش هنگام (Earthquake Early Warning Systems) است..
 

ناحیه آسیب­ دیده از زلزله­ های بزرگ ممكن است تا صدها كیلومتر از رو مرکز زلزله گسترش داشته باشد و به دلیل زمان سیر كوتاه­تر امواج رادیویی نسبت به امواج لرزه­ ای، امكان مطلع ساختن مناطقی كه در معرض خطرند قبل از اینكه تكان شدید زمین اتفاق بیفتد وجود دارد. این سامانه قادر است سازمان‌‌ها و نهادهای متولی را بر اساس اولویت طرح در هنگام وقوع زمین‌ لرزه مطلع سازد.
 

از کانون چندین موج با سرعت‌ های مختلف منتشر می‌ شود (در هر زلزله‌ ای، ۴ نوع اصلی از امواج ارتجاعی، قابل احساس بوده و قادر به ایجاد خسارت می‌ باشند). امواج سریع‌ تر، امواج P  (با سرعتی حدود ۷ کیلومتر بر ثانیه) منتشر می‌ شوند. این امواج به طور کلی آسیب کمی می‌ رساند. امواج مخرب، موج S  (با سرعتی حدود ۴ کیلومتر بر ثانیه) منتشر می‌ شوند. ایده اصلی این نوع سیستم‌‌ها این است كه از آنجا كه موج P در زلزله­‌ها به دلیل سرعت بالاتر زودتر از موج تخریب كننده S به سطح می‌ رسند، می‌ توان با دریافت این موج نوعی پیش آگهی در مورد وقوع زلزله یافت.
یک حسگر، رخ دادن زمین‌ لرزه را در نزدیکی مرکز آن حس می‌ کند و از آنجایی که سرعت حرکت سریعترین امواج حجمی زلزله (امواج اولیه، یا امواج P) از سرعت حرکت امواج رادیویی کمتر است، بنابراین، اختلاف زمانی بین رسیدن امواج P و S، و سرعت بالای امواج رادیویی نسبت به امواج زلزله، سبب می‌شود تا هشدار مربوط به وقوع حادثه را، چند ثانیه پیش از رسیدن امواج مخرب (S)، به ساکنین و مسئولین محلی اطلاع دهیم.
به طور معمول زمان هشدار سریع بسته به اینكه فاصله بین منبع لرزه ­ای و لرزه ­نگار و سایت مورد نظر چقدر باشد، در فاصله زمانی چندین ثانیه تا چند ده ثانیه است. برای مثال زمان هشدار پیش هنگام مربوط به سیستم هشدار پیش هنگام به كار رفته در شهر مكزیكوسیتی در صورتی كه زلزله­‌ای نیرومند در طول زون فرورانش گوررو (Guerrero) كه در حدود 320 كیلومتری شهر مكزیكو قرار گرفته است اتفاق بیفتد، حدود 70 ثانیه است كه علت آن فاصله بسیار زیاد بین شهر مكزیكوسیتی و زون فرورانش گوررو است.
اگرچه سیستم‌ های هشدار زلزله تنها چند ثانیه (چند ثانیه تا چند ده ثانیه بسته به فاصله از کانون زمین‌ لرزه) قبل از وقوع زلزله زنگ خطر را به صدا در می‌ آورند، اما در همان مدت کوتاه کارهایی نظیر قطع خطوط گاز برای جلوگیری از آتش سوزی، خاموش کردن ماشین آلات سنگین و توقف آسانسورها، مسیریابی دوباره جریان برق، قطع عملیات فرودگاه‌ ها، هشدار به اتاق‌ های عمل بیمارستان‌ ها، شروع استفاده از ژنراتورهای اضطراری و بستن خطوط نفت قابل انجام است. از طرف دیگر، در مورد شهروندانی که درون ساختمان‌ های غیر ایمن و غیر استاندارد هستند، این چند ثانیه ممکن است آنقدر مفید نباشد. در چنین حالاتی کاربرد اصلی سامانه حفاظت از سیستم‌های حساس و کاهش پیامدهای زمین‌ لرزه می‌باشد.


از این نظر که، هنگام وقوع زلزله به علت ایجاد تشویش و سر درگمی نیروی انسانی‌‌ نمی‌توان به موقع شریان های حیاتی از قبیل خطوط گاز و آب، برق، حمل و نقل، نیروگاه ها، بیمارستان‌ها و بسیاری از مراکز و سازمان‌ها کنترل کرده و وارد فاز ایمن نمود، لذا وجود سامانه‌‌ای که بتواند به صورت یکپارچه و مستقل از تصمیم گیری انسانی بهترین پاسخ را در کوتاه ترین زمان به سازمان‌ها و نهادی پیش گفته ارسال کند ضروری به نظر‌‌ می‌رسد.
این نوع سامانه‌‌ها از انعطاف بسیار بالایی در نحوه عملکرد و اطلاع رسانی برخوردارند؛ بنابراین استفاده کنندگان این سامانه ها، هشدارهای تولید شده را در تلفن همراه، زیرنویس تلویزیون و سایر وسایل ارتباط جمعی می‌ توانند دریافت کنند.
 

2- سامانه تولید نقشه های برآورد خسارت
از دیگر مهمترین نیازهای امروز کشور در هنگام وقوع زمین‌ لرزه‌های مخرب، بجز تعیین سریع کانون زمین‌ لرزه، تعیین و میزان خرابی‌ های پهنه رومرکزی و توزیع پهنه‌ های هم‌ شدت جهت اطلاع‌ رسانی به موقع برای عملیات امداد و نجات در محدوده مناطق آسیب دیده می‌ باشد. عدم وجود اطلاعات از پهنه‌ های هم‌ شدت و کانون مه‌ لرزه‌ای در زلزله‌های بزرگ موجب سردرگمی نیروهای امداد و نجات و در نتیجه تلفات فراوان در ساعات و روزهای اولیه بعد از بحران می‌ شود.
هم اکنون کانون زمین‌ لرزه‌ توسط نهادهای زیرربط اعلام می‌گردد؛ که بر این اساس نیروهای امدادی به این منطقه ارسال می‌ گردند. همچنین با توجه به گزارش‌ های رسیده از مردم و دیگر نهادهای دولتی (فرمانداری، استانداری ...) نیز توزیع نیروها به مناطق زلزله‌ زده صورت می‌گیرد. با توجه به اینکه عدم قطعیت‌ های مختلفی در تخمین کانون زمین‌ لرزه‌ وجود دارد، لذا همواره امداد‌رسانی با مشکلاتی همراه بوده است. همچنین با توجه به عدم مشخص بودن مرکز مه‌ لرزه‌ای نواحی خسارت دیده، عملیات امداد‌ رسانی با وقفه طولانی همراه خواهد بود. این نامشخص بودن به ویژه در مناطق کوهستانی یا دور افتاده، شدیدتر می‌ باشد.
در حال حاضر پس از وقوع زلزله، بزرگی و موقعیت مکانی آن به سرعت اعلام می‌شود، اما نکته حائز اهمیت این است که این نوع اطلاعات به تنهایی برای مدیریت وضعیت بحرانی مناطق زلزله زده برای توزیع نیروها و خدمات امداد رسانی کافی نیست که خود عاملی در جهت افزاش میزان تلفات با سرعتی چشم گیر می‌ باشد. بنابراین وجود اطلاعات بیشتر در خصوص میزان توزیع خسارت در منطقه‌ زلزله زده، عاملی در جهت کاهش میزان خسارات جانی و مالی باشد. به عنوان مثال؛ امداد‌رسانی به برخی از نقاط آسیب‌ دیده در زمین‌ لرزه منجیل و بم مدت‌‌ها بعد از وقوع زمین‌ لرزه صورت گرفت، که ناشی از عدم اطلاع از میزان برآورد خسارت و به طبع آن عدم توزیع بهینه و موثر نیرو‌ها و خدمات امدادی بوده است.


با توجه به اینکه یکی از مشکلات و معضلات مهم در لحظاتی پس از وقوع زلزله توزیع میزان خسارات، در مناطق وقوع زلزله است؛ لذا این مؤسسه با توجه به اهمیت موضوع نرم افزاری را طراحی و تولید نموده که با استفاده از اطلاعات خام ورودی از قبیل بزرگا، عمق و دیگر پارامترهایی که در لحظات نخستین پس از وقوع زلزله قابل دسترسی است، توان تولید نقشه هایی با امکان برآورد خسارت به صورت کمی و کیفی در بازه زمانی 2 الی 3 دقیقه را دارا می‌باشد.
مراحل تعیین محل رویداد زلزله با توجه به گذشت زمان و فعال شدن ایستگاه ها:

این نقشه‌ها که براساس PGA-PGV-PGD تولید‌‌ می‌شوند، باعث بهبود روند تصمیم گیری به موقع و مؤثر برای نهادهایی که پس از وقوع زلزله در اولویت عملیات امداد رسانی قرار دارند، می‌شود. جهت تشخیص وقوع یک زلزله حداقل فعال شدن ۳ ایستگاه در نظر گرفته شده تا احتمال خطا در تشخیص رویداد بسیار کم شود. همچنین حداقل زمان برای در نظر گرفتن یک رویداد ۱۵ ثانیه در نظر گرفته شده است بدین معنی که تا ۱۵ ثانیه اول نمی‌ توان رویداد جدیدی تشخیص داد تا از احتمال تشخیص اشتباه رویداد جلوگیری شود. همچنین از ۳۰ ثانیه بعد از تشخیص یک رویداد میتوان یک رویداد جدید تشخیص داد و بعد از گذشت ۴۰ ثانیه نیز مراحل پردازشی بزرگا و تعیین محل برای یک رویداد خاتمه می‌یابد.
پراكندگی و وسعت لرزش از زمین‌ لرزه‌ های بزرگ كه توسط حداكثر شتاب یا شدت بیان می‌شوند، سازماندهی بهتری را نسبت به رومركز و عمق زمین‌ لرزه برای توسعه اطلاعات مهم ایجاد می‌كند.


نقشه‌ های سریع لرزش (shake maps) می‌تواند این فرصت را بدهد تا ناحیه‌ هایی را كه تحت شدت بیشتر یا كمتر قرار گرفته‌‌اند را با استفاده از میزان لرزش زمین مشخص كرد. این نقشه‌‌ها قطعاً منفعت‌ های دیگری برای تصمیم‌ گیری در تجهیز و بكارگیری وسایل، تصمیم‌ گیری در عملیات‌ های گروه‌ های امداد، برآورد خرابی و كمك به زلزله‌ زدگان خواهد داشت. نمونه‌ای از این نوع نقشه‌ها در شکل زیر نمایش داده شده است:

3- پایش لرزه ایی Seismic Monitoring
با توجه به همه پیشرفت های صورت گرفته در حوزه زلزله شناسی و مهندسی زلزله ساز و کار وقوع زلزله، پیش بینی یا به اصطلاح پیش یابی آن موضوعی است که هنوز دانشمندان در ارتباط با آن دچار سردرگمی و تردیدهای فراوان هستند. اما به تازگی روش های مرتبط با این موضوع پا به عرصه نهاده است،که باید فاصله زیادی را تا بهره برداری وسیع طی کند. شایان توجه است که بسیاری از کشورها از جمله چین، روسیه، ژاپن و بسیاری از کشورهای پیشرفته قدم های قابل توجهی را در این حوزه برداشته‌ اند. بر همین اساس، این مؤسسه در راستای بومی سازی و توسعه این روش‌ها قدم های مثبتی را برداشته است.
 


 

 
پودر کاهش تبخیر ESMC (Evaporation Suppressive Monolayer Cover)


     این پودر با ایجاد یک لایه به ضخامت یک مولکول بر روی سطح آب، میزان تبخیر را 20 الی 50 درصد کاهش‌‌ می‌دهد. از مشخصات این پودر‌‌ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. موثر در کاهش تبخیر، مستقل از تاثیر گذاری بر کیفیت آب
  2. مقاومت مناسب پودر در برابر تصعید در هوای گرم بالای 40 درجه سانتیگراد (متناسب با اقلیم ایران)
  3. نداشتن اثر مخرب محیط زیستی و عدم انحلال در آب
  4. توزیع یکنواخت و همگن روی سطح آب
  5. قدرت پیوستگی بالا در اثر وزش باد و گسیختگی‌های ناشی از وزش باد در سطح آب
  6. عدم وجود پایداری مخرب زیست محیطی و تجزیه شدن بر اثر نور خورشید(پس از مدت زمان مشخص)
تاریخچه مونو لایه‌ها در کاهش تبخیر
سابقه استفاده از مواد پوشش دهنده برای کاهش تبخیر آب های سطحی به اوایل قرن 20 بر می‌گردد. زمانی که فرانسوی‌ها با پاشیدن روغن بر روی سطح آب موفق به کاهش ایجاد مه شدند. در دهه 50 و 60 میلادی دانشمندان متوجه شدند که مونو لایه‌ها (monolayers)  با وجود اینکه ضخامت بسیار کمتری از روغن دارند، در کاهش تبخیر بسیار موثرتر‌‌ می‌باشند. ضخامت مونو لایه‌ها حدود 2 نانو متر‌‌ می‌باشد. مولکولهای مونو لایه از یک سر آب گریز و از سر دیگر آب دوست (amphiphiles) هستند و مانند شکل زیر روی سطح آب قرار‌‌ می‌گیرند.  

 



الهام از طبیعت

    برای طراحی مونو لایه مناسب از طبیعت کمک‌‌ می‌گیریم. در آبهای طبیعی معمولا یک لایه به ضخامت 100 تا 500 میکرون شکل‌‌ می‌گیرد (microlayer) که مواد داخل این لایه ساختار مونو لایه‌ای دارند. مواد تشکیل دهنده میکرولایه‌ها مواد آلی خطی اشباع شده و اشباع نشده هستند که تعداد کربن در هر شاخه عددی زوج بین 12 و 22 ‌‌ می‌باشد.

 


مونو لایه طبیعی از کجا و چگونه بوجود‌‌ می‌آید؟
 

     حدود 70% لایه محافظ برگ گیاهان  (epicuticular wax)،  فضولات باکتری ها، فیتوپلانگتون‌ها، اسید‌ها و الکل‌های چرب هستند، که در آب میکرو لایه‌ مونو لایه‌ای را بوجود‌‌ می‌آورند.



 

مونو لایه های طبیعی چگونه جذب طبیعت‌‌ می‌شوند؟

     گونه های میکروبی موجود در میکرو لایه‌ها این مواد آلی را تجزیه‌‌ می‌کنند. همچنین این مواد در مقابل نور نیز تجزیه‌‌ می‌شوند. علاوه بر این در هوای گرم، این مواد آلی تصعید‌‌ می‌شوند. بسته به شرایط و نوع ماده آلی، عمر مفید این مواد حدود 3 ساعت  تا 4 روز‌‌ می‌باشد. هرچه شاخه کربنی بلند تر باشد مقاومت مواد آلی در برابر تجزیه بیشتر‌‌ می‌شود.


چرا مونو لایه های طبیعی تبخیر را کم‌‌ نمی‌کنند؟

     وجود ناخالصی درآب باعث بوجود آمدن حفره در مونو لایه های طبیعی‌‌ می‌شود. علاوه بر این،  مونو لایه های طبیعی معمولا خوب روی آب پخش‌‌ نمی‌شوند و بطور جزیره روی آب قرار‌‌ می‌گیرند. این باعث‌‌ می‌شود که پوشش روی سطح آب کامل نباشد و بازدهی مونو لایه در کم کردن تبخیر آب تا حدود 99% کم شود.

 

ساخت مونو لایه مصنوعی با پایه مونو لایه طبیعی:
 

بعضی از مواد شیمیایی داخل مونو لایه طبیعی برای کم کردن تبخیر مفید هستند و بعضی مضر. به عنوان مثال از بین مواد موجود در مونو لایه طبیعی، آنهایی که شاخه کربنی کمتر از 16 کربن دارند به راحتی بر روی آب پخش‌‌ می‌شوند. آنهایی که شاخه کربنی بلند تر از 18 دارند هم دوام بیشتر دارند و هم تبخیر را بیشتر کاهش‌‌ می‌دهند. آنهایی که شاخه کربنی بزرگتر از 12 کربن دارند کاملا غیر سمی هستند. با توجه به آنالیز مونو لایه طبیعی، اجزای مفید مونو لایه طبیعی در این ماده استفاده و موتد مضر حذف شدند. به عنوان مثال مواد آلی اسیدی و استری که به راحتی روی آب پخش‌‌ نمی‌شوند و بسیار تحت تاثیر pH و کیفیت آب‌‌ می‌باشند برای کاهش تبخیر مضر هستند و در مونو لایه مصنوعی استفاده‌‌ نمی‌شوند.

اثر مونو لایه مصنوعی بر فرایند تصفیه آب:
     مواد موجود در مونو لایه مصنوعی به مانند مونو لایه طبیعی بعد از 2 تا 3 روز کاملا تجزیه‌‌ می‌شوند. حتی قبل از تجزیه شدن، از آنجا که این مواد در آب حل‌‌ نمی‌شوند و در سطح آب قرار دارند و بیشتر عملیات تصفیه آب، در زیر سطح قرار دارند این مواد وارد فرایند تصفیه‌‌ نمی‌شوند. ولی با فرض اینکه اندکی از این مواد وارد فرایند تصفیه شوند، از آنجا که این مواد با پلیمر های بلند پیش-تصفیه همخوانی دارند، این مواد در حین flocculation و coagulation کاملا از آب جدا‌‌ می‌شوند. حتی اگر اندکی از این مواد از مراحل پیش تصفیه و فیلترها عبور نمایند، در حین فرایند ضد عفونی کاملا از بین‌‌ می‌روند (پس از اندکی قرار گرفتن در معرض ازن تجزیه‌‌ می‌شوند).

اثر مونو لایه مصنوعی بر کیفیت آب:
این مونو لایه‌ها کیفیت آب و مقدار هوای حل شده در آب را تغیر‌‌ نمی‌دهند، همچنین میزان جلبک و باکتری در آب را تغیر‌‌ نمی‌دهند.

نحوه اعمال:
این محصول به صورت پودر‌‌ می‌باشد و بعد از پاشیدن بر روی آب سطح آب را پوشش‌‌ می‌دهد.
کشورهایی که از این تکنولوژی استفاده‌‌ می‌کنند:
استرالیا، ایالات متحده آمریکا، آفریقای جنوبی، کانادا، ترکیه، سنگاپور.

تهران، پاسداران، میدان هروی، بلوار پناهی نیا، برج گلزار، طبقه 8، واحد 40
(098) 021-22976915
(098) 021-22943352
(098) 021-22943064
ورود به پنل کاربری
نام کاربری
رمز عبور
لطفاً نام کاربری و رمز عبور را به صورت صحيح وارد نمائيد
قبلاً در وب سایت ثبت نام نکرده اید؟
عضويت در سايترمز عبور را فراموش کرده ام