Раніцай 6 лютага на паўднёвым усходзе Турцыі і поўначы Сірыі адбыўся моцны землятрус, магнітуда якога склала 7,8. Прэзідэнт Турцыі Рэджэп Таіп Эрдаган назваў яго найбуйнейшым стыхійным бедствам для краіны пачынаючы з 1939 года. Трагедыя, што забрала жыцці ўжо больш чым пяці тысяч чалавек, запомніцца чалавецтву шакавальнымі кадрамі, на якіх шматпавярховыя жылыя будынкі руйнуюцца пад уздзеяннем падземных штуршкоў дашчэнту — літаральна як картачныя дамкі. Паспрабуем разабрацца, чаму гэты землятрус аказаўся такім разбуральным і як гэтаму можна супрацьстаяць.
Чаму турэцкія дамы літаральна рассыпаліся ад землятрусу?
Прывяло да гэтага спалучэнне трох прычын.
Першая з іх — сіла самога землятрусу. Ён аказаўся сапраўды вельмі магутным — звязаныя з ім штуршкі адчуваліся нават у досыць аддаленых ад эпіцэнтра Ліване, Іярданіі, Ізраілі, Егіпце, Грузіі.
Магнітуда, якой прынята апісваць магутнасць землятрусаў, — гэта ўмоўная лагарыфмічная велічыня, звязаная з энергіяй, якую выдзяляе ачаг здарэння. Суседнія адзінкі магнітуды адрозніваюцца прыкладна ў 32 разы, а дыстанцыя ў дзве адзінкі абазначае розніцу магутнасці прыкладна ў 1000 разоў (32×32). Так, сейсмічная энергія, якая выдзяляецца падчас падземнага выбуху 1 тоны трацілу прыкладна адпавядае магнітудзе 2, кілатонай (у тратылавым эквіваленце) ядзернай бомбы — магнітудзе 4. Падземны выбух бомбы магутнасцю ў 1 мегатону (эквівалентна мільёну тон тратылу) адпавядае землятрусу з магнітудай 6, а 32 мегатоны (што не нашмат менш за самую магутную з выпрабаваных чалавецтвам тэрмаядзерных бомбаў — «Цар-бомбу») — землятрусу з магнітудай 7.
Магнітуда 7,5 (то-бок прыблізна такая, якая была зафіксаваная на мяжы Турцыі і Сірыі 6 лютага) прыкладна адпавядае выбуху гіпатэтычнай 160-мегатоннай бомбы. А землятрус з магнітудай 8, які амаль цалкам разбурыў Сан-Францыска ў 1906 годзе, меў энергію, супастаўную з выбухам 1 мільярда тон трацілу (1000 мегатон). Імаверна, наймацнейшы з назіраных навукоўцамі Вялікі Чылійскі землятрус 1960 года з магнітудай больш за 9 пераўзыходзіў па магутнасці выбух 32 мільярдаў тон трацілу. А штуршка з магнітудай 12 на гэтай шкале было б больш чым дастаткова для разлому нашай планеты напалам праз яе цэнтр.
Такім чынам, нядаўні землятрус магнітудай 7,8 па сваёй сейсмічнай энергіі супастаўны з падземным выбухам няіснай тэрмаядзернай бомбы магутнасцю ў некалькі сотняў мегатон у тратылавым эквіваленце. Такія штуршкі адносяцца да разраду наймацнейшых, хоць і не экстраардынарна рэдкія.
Другая прычына — геаграфічнае размяшчэнне эпіцэнтра землятрусу. На жаль, ён знаходзіцца ў густанаселеным рэгіёне з вялікай колькасцю гарадскога насельніцтва. На тэрыторыі, што зазнала наймацнейшыя падземныя штуршкі, знаходзяцца буйныя гарады — Адана (1,6 млн жыхароў), Газіянтэп (1,3 млн), Дыярбакыр (0,6 млн), Шанлыурфа (0,5 млн), Кахраманмараш (0,4 млн), Малацья (0,4 млн). Адпаведна, у зоне паражэння аказалася вельмі шмат масіўных будынкаў.
Трэцяя прычына — гэта, як ні дзіўна, самі разбураныя будынкі.
Што не так з турэцкімі будынкамі?
Многія з іх пабудаваныя без уліку сейсмічнай небяспекі мясцовасці, у якой узводзяцца. Землятрусы звычайныя для Турцыі, якая цалкам знаходзіцца ў сейсмічна актыўным рэгіёне. На тэрыторыі краіны размешчаныя разломы адразу паміж некалькімі тэктанічнымі плітамі. 6 лютага землятрус адбыўся ў зоне Усходне-Анаталійскана разлому паміж Анаталійскай і Аравійскай тэктанічнымі плітамі, якія ссоўваюцца адна адносна адной з хуткасцю ад 6 да 10 мм за год. Назапашаная пры гэтым руху энергія час ад часу вызваляецца, што і прыводзіць да перыядычных землятрусаў, якія скаланаюць мясцовасць цягам мільёнаў гадоў. І як мінімум некалькі дзясяткаў тысяч гадоў тут жывуць людзі.
За гэты час чалавецтва назапасіла немалы досвед узвядзення будынкаў, здольных вытрымаць нават моцныя землятрусы. Гэта не дзіўна: пры ўсёй разбуральнай моцы падземных штуршкоў, забіваюць людзей, як правіла, зусім не яны самі, а канструкцыі, якія праз іх разбураюцца. У XXI стагоддзі ў інжынераў і архітэктараў, што праектуюць сейсмаўстойлівыя будынкі, ёсць мноства інструментаў для іх стварэння. Гэта і масіўныя вібрасталы для выпрабавання мадэляў, і складанае камп’ютарнае мадэляванне, і адпаведныя будаўнічыя матэрыялы, і «сейсмічныя засцерагальнікі» — канструкцыі, якія дазваляюць «гасіць» энергію ваганняў.
Адваротны бок гэтага прагрэсу — высокая цана сейсмаўстойлівых будынкаў.
Пры гэтым будаўнічыя нормы і правілы ў Турцыі прадугледжваюць, што ўзведзеныя будынкі мусяць вытрымліваць моцныя землятрусы — то-бок такія, пры якіх адчуваюць дадатковую нагрузку ў 30−40% ад нармальнай сілы цяжару. На думку экспертаў, учорашнія землятрусы прывялі да дадатковай нагрузкі ад 20 да 50% ад нармальнай сілы цяжару — выходзіць, як мінімум частку зруйнаваных будынкаў узвялі з парушэннем праектных нормаў або да моманту прыняцця такіх нормаў.
У Турцыі (як, зрэшты, і ў іншых краінах) даўно існуюць праблемы з будаўніцтвам сейсмічна ўстойлівых будынкаў. У 1999 годзе моцны землятрус у ваколіцах Ізміта (усходняе ўзбярэжжа Мармуровага мора; магнітуда 7,6) разбурыў каля 20 тысяч пабудоваў і забраў жыцці больш чым 17 тысяч чалавек.
У 2011 годзе, пасля чарговага землятрусу, Рэджэп Таіп Эрдаган (які тады займаў пасаду прэм’ер-міністра Турцыі) абвінаваціў у вялікай колькасці загінулых няякаснае будаўніцтва — у тым ліку з выкарыстаннем непрыдатных матэрыялаў. Тады ён выказваў надзею, што муніцыпалітэты, будаўнікі і наглядныя органы нарэшце ўбачаць, што іх халатнасць раўназначная забойству.
Сярод найбольш схільных да разбурэння турэцкіх пабудоваў эксперты называюць будынкі з так званымі «мяккімі паверхамі»: у іх першыя ўзроўні з вельмі невялікім узмацненнем сцен занятыя гандлёвымі памяшканнямі, а значна цяжэйшыя жылыя паверхі надбудоўваюцца зверху. Таксама пад пагрозай знаходзяцца папулярныя ў Турцыі будынкі, у якіх верхнія паверхі для «аптымізацыі» падаткаабкладання значна большыя за першыя паверхі па плошчы.
Турэцкія ўлады ведаюць, што велізарная колькасць будынкаў у краіне небяспечная падчас землятрусаў. Але вырашыць гэтую праблему вельмі складана. У 2019 годзе былі прынятыя новыя правілы павышэння ўстойлівасці будынкаў да землятрусаў, якія вызначаюць, па якіх прынцыпах мусяць весціся праектаванне і будаўніцтва. Аднак велізарная колькасць ужо пабудаваных да таго часу будынкаў не адпавядае гэтым нормам. А мадэрнізацыя іх усіх для павелічэння сейсмаўстойлівасці абыдзецца ў фантастычныя сумы для Турцыі, у якой і без таго хапае сацыяльна-эканамічных праблем.
Ці можна прадухіліць шматлікія разбурэнні і чалавечыя ахвяры ад землятрусаў?
Цалкам гэта зрабіць не атрымаецца, але значна зменшыць рызыку можна.
Так выйшла, што многія сейсмічна актыўныя зоны, прылеглыя да тэктанічных разломаў, густанаселеныя. Нягледзячы на ўсе рызыкі, вельмі цяжка ўявіць, што сотні мільёнаў людзей пакінуць Міжземнамор'е, інданезійскія астравы Яву, Суматру, Балі, Філіпіны, Тайвань, Чылі, Японскія астравы і іншыя падобныя рэгіёны. А значыць, людзям трэба вучыцца рабіць жыццё ў такіх умовах як мага больш бяспечным.
Менавіта Японія, што рэгулярна падвяргаецца моцным землятрусам і адначасова пабудавала адну з найбуйнейшых і самых эфектыўных эканомік свету, можа пахваліцца найбольшымі дасягненнямі ў будаўніцтве сейсмічна ўстойлівых будынкаў і інфраструктуры. Апошнім штуршком (у прамым і пераносным сэнсе), што змусіў японцаў весці далейшыя даследаванні ў галіне бяспекі, стаў Вялікі Усходне-Японскі землятрус 11 сакавіка 2011 года (магнітуда ад 9,0 да 9,1). Менавіта ён і выкліканае ім цунамі прывялі да аварыі на атамнай электрастанцыі Фукусіма-1.
Токіа, размешчаны прыкладна за 300 км ад эпіцэнтра Вялікага землятрусу, таксама адчуваў яго штуршкі. Хмарачосы ў горадзе прыкметна разгойдваліся, трасяніна доўжылася каля 10 хвілін і выклікала трывожныя адчуванні ў тысяч офісных працаўнікоў, што знаходзіліся ў іх. Але не больш за тое. Сучасныя японскія будынкі ўзводзяцца па стандартам, прынятых пасля землятрусу ў Кобе ў 1995 годзе (магнітуда 6,9). У адпаведнасці з імі вышынныя будынкі наўмысна робяць «гнуткімі», каб падчас штуршкоў паглынаць сейсмічную энергію, а не супраціўляцца ёй.
У прыватнасці, у аснове будынкаў нярэдка выкарыстоўваюцца матэрыялы і элементы, якія гасяць ваганні: спружыны, свінцова-гумовыя апоры. Апошнія ўяўляюць сабой цыліндры дыяметрам больш за паўтара метра з гумы павышанай гнуткасці са свінцовым стрыжнем. Ніжняя частка такой апоры падчас землятрусу перамяшчаецца разам з глебай, верхняя ж застаецца на месцы, дазваляючы будынку больш-менш захаваць арыентацыю ў прасторы. Як гэта працуе, можна ўбачыць на відэа ніжэй — на ім дэманструюцца падобныя апоры, якія дапамаглі японскай бальніцы ў горадзе Ісінамакі перажыць той самы землятрус 2011-га (хоць большасць іншых будынкаў у горадзе была разбураная).
Вялізныя будынкі, узведзеныя па новых японскіх нормах, выстаялі падчас землятрусу 2011 года. Але японскія канструктары працуюць далей, імкнучыся засцерагчы людзей не толькі ад рызыкі, але і ад страху і панікі. Акрамя таго, многія людзі ў разгайданых хмарачосах у 2011 годзе атрымалі траўмы ад прадметаў, якія падалі, ды і рызыка ўзнікнення марской хваробы падчас працяглага знаходжання ў такіх памяшканнях не скідаецца з рахункаў. Каб пазбегнуць гэтага, у краіне з 2007 года працуе сістэма экстраннага апавяшчэння пра землятрус: як толькі датчыкі фіксуюць штуршкі на глыбіні, аўтаматыка рассылае ўсім жыхарам рэгіёна ў небяспецы па радыё, тэлебачанні і на мабільныя прылады папярэджанні. Дзякуючы гэтаму людзі могуць знайсці бяспечнае месца да таго, як ваганні дасягнуць паверхні зямлі.
Навучыўшыся будаваць устойлівыя да землятрусаў хмарачосы, якія не рассыпаюцца ад адчувальных штуршкоў, цяпер японцы ўзводзяць вышынныя дамы, камфортныя для знаходжання ў іх падчас землятрусаў. Для гэтага на дахах вышынных сейсмаўстойлівых будынкаў ставяцца вялізныя дэмпферы (прылады, што гасяць ваганні) масай больш за 1000 тон. Гэтыя гіганцкія маятнікі падчас землятрусу паглынаюць вібрацыю, дзякуючы чаму вышынныя будынкі разгойдваюцца прыкметна менш.
Моцныя землятрусы ў выпадках, калі яны адбываюцца ў густанаселеных рэгіёнах, яшчэ доўга будуць заставацца страшнымі катастрофамі. Тэхналогій, якія дазваляюць абараніцца ад іх з імавернасцю ў 100%, няма і не з’явіцца яшчэ доўга. Тым не менш наяўныя веды і будаўнічыя нормы здольныя мінімізаваць чалавечыя ахвяры і матэрыяльныя выдаткі. Праўда, для гэтага трэба, каб уведзеныя правілы выконваліся.
