บทที่2
เรื่องแผ่นดินไหว
แผ่นดินไหว เป็นปรากฏการณ์สั่นสะเทือนหรือเขย่าของพื้นผิวโลก เพื่อปรับตัวให้อยู่ในสภาวะสมดุล ซึ่งแผ่นดินไหวสามารถก่อให้เกิดความเสียหายและภัยพิบัติต่อบ้านเมือง
ที่อยู่อาศัย สิ่งมีชีวิต ส่วนสาเหตุของการเกิดแผ่นดินไหวนั้นส่วนใหญ่เกิดจากธรรมชาติ โดยแผ่นดินไหวบางลักษณะสามารถเกิดจากการกระทำของมนุษย์ได้
แต่มีความรุนแรงน้อยกว่าที่เกิดขึ้นเองจากธรรมชาติ นักธรณีวิทยาประมาณ กันว่าในวันหนึ่ง
ๆ จะเกิดแผ่นดินไหวประมาณ 1,000 ครั้ง ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นแผ่นดินไหวที่มีการสั่นสะเทือนเพียงเบา
ๆ เท่านั้น คนทั่วไปไม่รู้สึก
แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
(แนวระหว่างรอยต่อธรณีภาค) ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของชั้นหินขนาดใหญ่เลื่อน เคลื่อนที่
หรือแตกหักและเกิดการโอนถ่ายพลังงานศักย์ ผ่านในชั้นหินที่อยู่ติดกัน พลังงานศักย์นี้อยู่ในรูปคลื่นไหวสะเทือน
ศูนย์เกิดแผ่นดินไหวมักเกิดตามรอยเลื่อน
อยู่ในระดับความลึกต่าง ๆ ของผิวโลก เท่าที่เคยวัดได้ลึกสุดอยู่ในชั้นแมนเทิล ส่วนจุดที่อยู่ในระดับสูงกว่า ณ ตำแหน่งผิวโลก เรียกว่า จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว โดยการศึกษาเรื่องแผ่นดินไหวและคลื่นสั่นสะเทือนที่ถูกส่งออกมา เรียกว่า วิทยาแผ่นดินไหว เมื่อจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่อยู่นอกชายฝั่ง
อาจเกิดคลื่นสึนามิตามมาได้
นอกจากนี้ แผ่นดินไหวยังอาจก่อให้เกิดดินถล่ม และบางครั้งกิจกรรมภูเขาไฟตามมาได้
แผ่นดินไหวจากธรรมชาติเป็นธรณีพิบัติภัยชนิดหนึ่ง
ส่วนมากเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของพื้นดิน
อันเนื่องมาจากการปลดปล่อยพลังงานเพื่อระบายความร้อน ที่สะสมไว้ภายในโลกออกมาอย่างฉับพลันเพื่อปรับสมดุลของเปลือกโลกให้คงที่ โดยปกติเกิดจากการเคลื่อนไหวของรอยเลื่อน
ภายในชั้นเปลือกโลกที่อยู่ด้านนอกสุดของโครงสร้างของโลก
มีการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนแปลงอย่างช้า ๆ อยู่เสมอ (ดู การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก) แผ่นดินไหวจะเกิดขึ้นเมื่อความเค้นอันเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงมีมากเกินไป
ภาวะนี้เกิดขึ้นบ่อยในบริเวณขอบเขตของแผ่นเปลือกโลก ที่ที่แบ่งชั้นเปลือกโลกออกเป็นธรณีภาค
(lithosphere) เรียกแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบริเวณขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกนี้ว่า แผ่นดินไหวระหว่างแผ่น
(interplate earthquake) ซึ่งเกิดได้บ่อยและรุนแรงกว่า แผ่นดินไหวภายในแผ่น
(intraplate earthquake)
มีทั้งทางตรงและทางอ้อม
เช่น การระเบิด การทำเหมือง สร้างอ่างเก็บน้ำหรือเขื่อนใกล้รอยเลื่อน
การทำงานของเครื่องจักรกล การจราจร รวมถึงการเก็บขยะนิวเคลียร์ไว้ใต้ดิน เป็นต้น
- การสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งอาจพบปัญหาการเกิดแผ่นดินไหว เนื่องจากน้ำหนักของน้ำในเขื่อนกระตุ้นให้เกิดการปลดปล่อยพลังงาน
ทำให้สภาวะความเครียดของแรงในบริเวณนั้นเปลี่ยนแปลงไป รวมทั้งทำให้แรงดันของน้ำเพิ่มสูงขึ้น
ส่งผลให้เกิดพลังงานต้านทานที่สะสมตัวในชั้นหิน เรียกแผ่นดินไหวลักษณะนี้ว่า
แผ่นดินไหวท้องถิ่น ส่วนมากจะมีศูนย์กลางอยู่ที่ระดับความลึก 5-10
กิโลเมตร ขนาดและความถี่ของการเกิดแผ่นดินไหวจะลดลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งเข้าสู่ภาวะปกติ
รายงานการเกิดแผ่นดินไหวในลักษณะเช่นนี้เคยมีที่ เขื่อนฮูเวอร์ ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อ พ.ศ. 2488 แต่มีความรุนแรงเพียงเล็กน้อย
เขื่อนการิบา
ประเทศซิมบับเว เมื่อ พ.ศ. 2502 เขื่อนครีมัสต้า
ประเทศกรีซ เมื่อ พ.ศ. 2506 และครั้งที่มีความรุนแรงครั้งหนึ่งเกิดจากเขื่อนคอยน่า
ในประเทศอินเดีย เมื่อ พ.ศ. 2508 ซึ่งมีขนาดถึง
6.5 ทำให้มีผู้เสียชีวิตกว่า 180 คน[1]
- การทำเหมืองในระดับลึก ซึ่งในการทำเหมืองจะมีการระเบิดหิน
ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนขึ้นได้
- การสูบน้ำใต้ดิน การสูบน้ำใต้ดินขึ้นมาใช้มากเกินไป
รวมถึงการสูบน้ำมันและแก๊สธรรมชาติ ซึ่งอาจทำให้ชั้นหินที่รองรับเกิดการเคลื่อนตัวได้
การวัดและหาตำแหน่งแผ่นดินไหว
1.
คลื่นในตัวกลาง เป็นคลื่นที่มีลักษณะแผ่กระจายเป็นวงรอบๆจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว
แบ่งได้เป็น 2 ชนิดคือ
o คลื่นปฐมภูมิ
(คลื่น P) คลื่นตามยาว อนุภาคของคลื่นชนิดนี้เคลื่อนที่ในแนวทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
สามารถผ่านได้ในตัวกลางทุกสถานะ
o คลื่นทุติยภูมิ
(คลื่น S) คลื่นตามขวาง
อนุภาคของคลื่นมีทิศตั้งฉากกับทิศคลื่นเคลื่อนที่ ผ่านได้ในตัวกลางสถานะของแข็ง
o คลื่นเลิฟ
(Wave of Love : Love wave) เป็นคลื่นที่อนุภาคสั่นในแนวราบ
มีทิศทางตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น
o คลื่นเรลีย์
(Wave of Rayleigh : Rayleigh wave) อนุภาคในคลื่นนี้สั่นเป็นรูปรี
ในทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น เป็นสาเหตุทำให้พื้นโลกสั่นขึ้นลง
ขนาดของแผ่นดินไหว
ขนาดของแผ่นดินไหว หมายถึง จำนวนหรือปริมาณของพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวในแต่ละ
ครั้ง การหาค่าขนาดของแผ่นดินไหวทำได้โดยวัดความสูงของคลื่นแผ่นดินไหวที่บันทึก ได้ด้วยเครื่องตรวดวัดแผ่นดินไหว
แล้วคำนวณจากสูตรการหาขนาด ตัวอย่างสูตรการคำนวณขนาดแผ่นดินไหวแบบท้องถิ่น (ML-Local Magnitude) ซึ่งคิดค้นโดย
ชาลส์
ฟรานซิส ริกเตอร์ มีสูตรการคำนวณในยุคแรกดังนี้
กำหนดให้
M
= ขนาดของแผ่นดินไหว (แมกนิจูด)
A
= ความสูงของคลื่นแผ่นดินไหวที่สูงที่สุด
= ความสูงของคลื่นแผ่นดินไหวที่ระดับศูนย์
โดยขนาดของแผ่นดินไหว
ในแต่ละระดับจะปล่อยพลังงานมากกว่า 32
เท่าของขนาดก่อนหน้า เช่นแผ่นดินไหวแมกนิจูด 5 จะปล่อยพลังงานออกมามากกว่าแมกนิจูด 4 ราว 32
เท่า เป็นต้น
สูตรของขนาดแผ่นดินไหวยังมีอีกมากมายหลายสูตร
แต่ละสูตรจะมีใช้วิธีวัดและคำนวณแตกต่างกันออกไป เช่น mb วัดจากคลื่น body wave หรือ MS วัดจากคลื่น surface wave เป็นต้น โดยมาตราวัดขนาดโมเมนต์ หรือ Mw จะเป็นมาตราวัดขนาดแผ่นดินไหวที่วัดได้แม่นยำที่สุดโดยไม่ขึ้นอยู่กับข้อ
จำกัดใดๆ
แผ่นดินไหวเป็นภัยธรรมชาติที่ยังไม่สามารถพยากรณ์ได้อย่างแม่นยำ
ทั้งตำแหน่ง ขนาด และเวลาเกิด แม้ว่าในปัจจุบันจะมีเทคโนโลยี เครื่องมือตรวจวัดที่ทันสมัย
แต่อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษา วิเคราะห์ถึงลักษณะต่าง ๆ
ของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว โดยอาศัยจากการสังเกตสิ่งต่อไปนี้
ลักษณะทางกายภาพของเปลือกโลก เป็นสิ่งที่เปลี่ยนแปลงจากสภาพปกติก่อนการเกิดแผ่นดินไหว
เช่น
แรงเครียดในเปลือกโลกเพิ่มขึ้น
โดยใต้ผิวโลกจะมีความร้อนสูงกว่าบนผิวโลก จึงทำให้เปลือกโลกเกิดการขยายตัว
หดตัวไม่สม่ำเสมอ โดยที่เปลือกโลกส่วนล่างจะมีการขยายตัวมากกว่า
2.
การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก
3.
น้ำใต้ดินมีการเปลี่ยนแปลง
เนื่องจากมีการเคลื่อนไหวและการขยายตัวของเปลือกโลกใต้ชั้นหินรองรับน้ำ
- การสังเกตพฤติกรรมของสัตว์ สัตว์หลายชนิดมีการรับรู้และมักแสดงท่าทางออกมาก่อนเกิดแผ่นดินไหว
อาจจะรู้ล่วงหน้าเป็นชั่วโมงหรือเป็นวันก็ได้ เช่น
2.
แมลงสาบจำนวนมากวิ่งเพ่นพ่าน
4.
ปลากระโดดขึ้นมาจากผิวน้ำ
โครงการมี เป้าหมายหลักคือ การวิจัยและพัฒนาเพื่อให้ได้ความรู้ที่เป็นประโยชน์ต่อการเตรียมพร้อมรับมือ
กับภัยพิบัติจากแผ่นดินไหวในอนาคต เพื่อลดความสูญเสียที่จะเกิดขึ้นให้มากที่สุด
งานวิจัยในระยะแรกเน้นสำรวจ ศึกษา วิจัย
เพื่อให้ได้ความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับความเสี่ยงแผ่นดินไหวที่ชัดเจนสมบูรณ์ เพื่อใช้เป็นฐานในการกำหนดนโยบาย
และวางมาตรการป้องกันและบรรเทาภัยพิบัติได้อย่างเหมาะสม
ต่อมาในช่วง ที่เกิดภัยพิบัติจากคลื่นสึนามิในเดือนธันวาคม
พ.ศ.๒๕๔๗ ก่อให้เกิดความสูญเสียต่อประเทศไทยอย่างใหญ่หลวง ทำให้ประชาชนเริ่มตระหนักถึงความเสี่ยงภัยแผ่นดินไหว
และกฏหมายควบคุมการออกแบบก่อสร้างอาคารต้านทานแผ่นดินไหวเริ่มมีผลบังคับใช้ อาคารสาธารณะในพื้นที่เสี่ยงภัยต้องได้รับการออกแบบก่อสร้างให้สามารถต้าน
ทานแผ่นดินไหวได้อย่างเหมาะสม
ดร.วีระศักดิ์
ละอองจันทร์ อาจารย์ประจำสาขาวิศวกรรมเทคนิคธรณี ภาควิชาวิศวกรรมโยธา
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) ธัญบุรี กล่าวว่า ตนได้ทำการวิจัยและพัฒนาฐานรากชนิดเสาเข็มในดินซีเมนต์ชั้นลึกต้านแรงแผ่น
ดินไหว โดยได้ทำการทดลองในโมเดลและแบบจำลองในคอมพิวเตอร์ รวมถึงทดสอบจริงภาคสนาม
ซึ่งผลการทดสอบมีความสอดคล้องกัน โดยเสาเข็มดินซีเมนต์เสริมแกนด้วยวัสดุประเภทต่างๆ
ที่เสริมแกนเหล็ก H-Beam คือเสริมในรูปตัว H สามารถรับแรงกระทำด้านข้างแบบซ้ำไปซ้ำมาได้ดีที่สุด
และในส่วนของการกระจายพลังงานแกนแบบเหล็ก H-Beam ก็สามารถที่จะกระจายพลังงานได้ดีที่สุด
ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญอย่างหนึ่งของโครงสร้างรับแรงแผ่นดินไหว
รศ. ดร.เป็นหนึ่ง
วานิชชัย นักวิชาการจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย กล่าวถึงการ เกิดแผ่นดินไหวที่เชียงราย
ยังไม่นับเป็นแผ่นดินไหวที่ร้ายแรงที่สุดที่เคยเกิดขึ้นในประเทศไทย เพราะจากสถิติการแผ่นดินไหวที่เคยตรวจวัดได้
พบมีความแรงมากที่สุด 6.5 ริกเตอร์ ที่จังหวัดน่าน เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2478 ทั้งนี้ในอนาคตอาจเกิดความรุนแรงและเสียหายมากกว่านี้หากเกิดใกล้กับเมือง
ใหญ่
ล่าสุด
รศ.ดร.เป็นหนึ่ง ได้ลงสำรวจสภาพความเสียหาย ณ จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวที่แม่ลาว
จ.เชียงราย บริเวณจุดเกิดแผ่นดินไหว เน้นอาคารที่อ่อนแอต่อแรงแผ่นดินไหว จึงต้องเร่งดำเนินการให้มีการเตรียมพร้อมรับมือภัยพิบัติพร้อมทั้งให้ข้อมูล
ความรู้เกี่ยวกับแผ่นดินไหวกับประชาชนมากขึ้น
1.
ประเทศที่เกิดแผ่นดินไหวในรอบ
10 ปี มีประเทศดังนี้
-เหตุแผ่นดินไหวขนาด 9.0 ริกเตอร์ ในญี่ปุ่น (11 มีนาคม 2554)
-เหตุแผ่นดินไหวขนาด 8.8 ริกเตอร์ ในชิลี (27 กุมภาพันธ์ 2553)
-เหตุแผ่นดินไหวขนาด
7.9 ริกเตอร์ ในเมืองเฉิงตู มณฑลเสฉวนของจีน (12 พฤษภาคม 2551)
- เหตุแผ่นดินไหวขนาด
7.6
ริกเตอร์ ในกรุงอิสลามาบัดของปากีสถาน (8 ตุลาคม
2551)
-เหตุแผ่นดินไหวขนาด 7.2 ริกเตอร์ เมืองเอล เซนโทร รัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐฯ (4 เมษายน 2553)
-เหตุแผ่นดินไหวขนาด
7.1 ริกเตอร์ เมืองวานของตุรกี (23 ตุลาคม
2554)
-เหตุแผ่นดินไหวขนาด
7.0
ริกเตอร์ เมืองพอร์ท อู พริ้นซ์ ในเฮติ (12 มกราคม
2553)
2.ประเทศที่เกิดแผ่นดินไหวบ่อยที่สุด
ในรอบ 10 ปี ซึ่งเกิดขึ้นมากว่า 2 ครั้ง
-นิวซีแลนด์
-จีน
-เฮติ
-ตุรกี
-อเมริกา
-ปากีสถาน
-ชิลี
-ญี่ปุ่น
ประเทศ ไทยเป็นส่วนหนึ่งของแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียน (Eurasian Plate) ซึ่งล้อมรอบด้วยแผ่นเปลือกโลกอีก 2 แผ่น คือแผ่นเปลือกโลกอินเดีย-ออสเตรเลีย (Indian-Australian Plate) และแผ่นมหาสมุทรแปซิฟิก (Pacific Plate) ซึ่งตำแหน่งดังกล่าวอยู่ในเขตที่ถือว่าค่อนข้างปลอดแผ่นดินไหวพอสมควร แต่จากการบันทึกทางประวัติศาสตร์ ก็เคยปรากฏเหตุแผ่นดินไหวที่ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ในประเทศไทยอยู่บ้าง
ประเทศ ไทยนั้นมีรอยเลื่อนที่สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวอยู่หลายที่ โดยเฉพาะในภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศ อย่างไรก็ตามการที่จะเกิดแผ่นดินไหวของรอยเลื่อนในประเทศไทยนั้นยังไม่ รุนแรงเท่ากับบริเวณพื้นที่ที่เป็นรอยต่อของเปลือกโลกหรือวงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire) ซึ่งจากสถิติการเกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทยที่ผ่านมาเกือบ 40 ปีเรามีแผ่นดินไหวขนาดกลาง (5.0-5.9 แมกนิจูด) เกิดขึ้น 8 ครั้ง หรือเฉลี่ย 1 ครั้งในรอบ 5 ปี แบ่งเป็นภาคเหนือ 5 ครั้ง ภาคตะวันตก 3 ครั้ง โดยแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในบ้านเราส่วนใหญ่มีขนาดไม่เกิน 6.0 แมกนิจูด แผ่นดินไหวที่มีขนาดมากกว่า 6.0 แมกนิจูดจะ เกิดนอกประเทศทั้งนั้น แต่แม้แผ่นดินไหวจะเกิดขึ้นในระยะไกล เช่น เกิดขึ้นในประเทศอินโดนีเซีย พม่า ทว่าในพื้นที่ที่เป็นชั้นดินอ่อนที่อยู่ห่างไกลจากจุดเกิดแผ่นดินไหว เช่น กรุงเทพฯ ก็สามารถรับรู้แรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นได้เช่นกัน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น