زلزله و اثرش بر سد آتاتورك
مهدي زارع
گزارشهايي وجود دارد كه بعد از زلزلههاي ششم فوريه 2023 به سد آتاتورك در جنوب شرقي تركيه پس از دو زمين لرزه ويرانگر 7.5 با بزرگاي 7.8 در ششم فوريه خسارتهايي وارد شده است. البته مطالب غيرمستند هم فراوان در اين زمينه منتشر شده است. مثلا گزارشهايي منتشر شد كه در آن «در پي زلزلههاي شديد ايجاد شكافهاي زيادي در سد» عنوان شده بود. مناطق اطراف قبلا تخليه شده است. محور سد آتاتورك در فاصله 106 كيلومتري كانون زمين لرزه 7.8 و 120 كيلومتري كانون زلزله 7.5 قرار دارد.
چنين سدي اگر تخريب شود ويرانيهاي ناشي از آن ميتواند منطقهاي به وسعت 30 كيلومتر مربع در نزديكي سد را تحت تاثير قرار دهد. از سوي ديگر سد ميدانكي در عفرين در شمال سوريه ترك خورده است.
سد آتاتورك ساختار اصلي پروژه GAP جنوب شرقي آناتولي (پروژه Güneydou Anadolu) است كه هدف آن استفاده از منابع آبي چشمههاي دجله و فرات براي تركيه است.
در حال حاضر پروژه GAP شامل 13 سد است كه 7 سد آن كنترل آب رودخانه فرات و 6 سد آن كنترل آب رودخانه دجله است. انتظار ميرود يك سد ديگر تكميل شود و تعداد كل سدها از 22 سد كه در ابتدا پيشبيني شده بود به 14 برسد. سد آتاتورك بخشي از محيط فرات است كه درياچهاي به همين نام را تشكيل ميدهد كه سومين درياچه بزرگ تركيه است. مساحت مخزن 817 كيلومتر مربع و حجم تخميني آب 48.7 كيلومتر مكعب است.
سطح آب درياچه در سال 1994 در ارتفاع 546 متري از سطح دريا به حداكثر خود رسيد، اما از آن زمان تاكنون بين 526 متر از سطح دريا و 537 متر بالاتر از سطح دريا در نوسان بوده است. حداكثر ارتفاع مجاز براي ايمني سد 546 متر از سطح دريا و حداقل براي بهرهبرداري از نيروگاه برقآبي 526 متر از سطح دريا ميباشد.
گسلهاي فعال كه بسيار نزديك به پي سدها هستند، پتانسيل ايجاد جابهجايي مخرب سازه را دارند. خسارات وارده به سدها و تاسيسات وابسته به آنها ممكن است ناشي از جنبايي مستقيم گسل در محدود محور و مخزن سد يا از جنبايي زمين ناشي از زمينلرزه واقع در فاصلهاي از سد باشد. مورد دوم معمولا ديده ميشود، اما اولي منجر به مشكلات جديتري براي خود سد و سازههاي وابسته به آنها ميشود. نمونه بارز خسارات ناشي از زلزله شديد بر سدها، سد سفيدرود ايران است كه در اثر زلزله 31 خرداد 1369 منجيل با بزرگاي 7.4 به طور جدي آسيب ديد ولي خوشبختانه فرو نريخت. زلزله با بزرگاي 7.3 چي چي تايوان در 21 سپتامبر 1999 با خرابي تاسيسات هيدروليكي مانند سواحل رودخانهها، سيلابها، سدها، سرريزها، كانالها و سيستمهاي آبياري و زلزله 9 فوريه 1971 سان فرناندو كاليفرنيا با بزرگاي 6.6 با آسيب جدي به سد همراه شد. سدهاي مستقر روي گسلهاي فعال خطر قابلتوجهي از نظر پايداري و ايمني عمومي دارند.
روانگي به پديدهاي گفته ميشود كه در آن استحكام خاك دانهاي اشباع شده در اثر لرزش زمينلرزه كاهش مييابد و فرو ميريزد. سد سن فرناندو در ايالاتمتحده براي اولينبار در اثر پديده روانگي در زلزله به شدت آسيب ديد. حدود 3.0 ميليون متر مكعب از خاكريز سد به داخل مخزن فرو ريخت. در زمين لرزه 17 ژانويه 1994 نورتريج، برخي حركتهاي زمين با تركهاي جزيي در محلهاي سد لسآنجلس همراه شد كه براي جايگزيني مخزن سانفرناندو ساخته شده بود. در زلزله 2001 بوج در گجرات هند، 245 سد تحت تاثير قرار گرفت.
در زلزله 12 مه 2008 ونچوان در چين، بسياري از سازههاي حدود 1803 سد و 403 نيروگاه آبي با ظرفيت نصب شده 3.3 گيگاوات به دليل لرزش شديد زمين آسيب ديدند. اكثر سدها به استثناي چهار سد بزرگ با ارتفاع بيش از 100 متر، سدهاي خاكي كوچك بودند. زمين لرزه در امتداد گسل Longmenshan رخ داد، گسيختگي 120 ثانيه به طول انجاميد. طول گسيختگي و عمق كانوني به ترتيب حدود 300 كيلومتر و 10 كيلومتر بود. حداكثر جابهجايي 9.0 متر ثبت شد. در اثر اين زمينلرزه عناصر بسياري از سد ازجمله بدنه سد، سرريزها، نيروگاهها، ايستگاههاي برق، سوئيچها، تجهيزات هيدرومكانيكي و الكترومكانيكي، سازههاي موقت آسيب ديدند و ريزش سنگ، رانش زمين و سدهاي زمينلغزشي نيزمشاهده شد. در اين زمين لرزه هيچ سدي خراب نشد، هر چند سدهاي آسيبديده بسيار زياد بود. در مورد زلزله 11 مارس 2011 توهوكو در ژاپن، حدود 400 سد خسارت ديده و سد خاكي به ارتفاع 18 متر از كار افتاد و 8 نفر جان خود را از دست دادند.
سدهايي كه در مناطق گسلش برشي قرار دارند، زماني كه در معرض حركت شديد زمين قرار ميگيرند، پتانسيل خطر بالايي دارند. نمونههايي در هند براي سازههاي واقع در شمال هند وجود دارد. يكي از سدها كه در محل اتصال سهگانه پهنههاي گسلي ساخته شده است، از نظر زمين ساختي و زمينشناسي در هند نيز در شرايط بارگذاري ديناميكي موقعيت مشابهي دارد. سد ترهي ممكن است انرژي را در امتداد بخش گسل بين نپال و تبت آزاد كند و از سوي ديگر وقوع زلزلهاي با بزرگي نزديك يا بيشتر از 8 را تحريك كند. در تركيه، چنين منطقه برشي وجود دارد كه نزديك محل اتصال سهگانه گسلهاي معروف امتداد لغز در شرق تركيه است. سد سورگو در زلزله دوگانشهير با
Ms 5.8 در سال 1986 در چنين ناحيهاي آسيب ديد. لرزش شديد زمين ميتواند منجر به ناپايداري خاكريز و از دست دادن استحكام در پايهها شود.