Khả năng ứng phó thiên tai của Nhật Bản

Ngay ngày đầu năm mới 2024, xứ sở hoa anh đào không may hứng chịu trận động đất 7,6 độ richter diễn ra tại bờ biển phía Tây. Tuy Nhật Bản vẫn chưa đánh giá được toàn bộ thiệt hại, song các báo cáo ban đầu ước tính hàng trăm căn nhà đã bị phá hủy trong trận rung chuyển và hỏa hoạn bùng phát sau đó, con số tử vong đã lên tới hơn 90 và gần 250 người mất tích.

Động đất là hiện tượng thường xuyên diễn ra tại quốc gia này do nó nằm giữa bốn mảng kiến tạo, ngày nào ở đây cũng xuất hiện rung chấn. Theo báo cáo từ EarthScope Consortium, mỗi năm Nhật Bản diễn ra khoảng 1.500 trận động đất rõ rệt. Trước thiên tai có thể ập tới bất kỳ lúc nào như vậy, tìm cách sống chung với động đất đã hòa quyện vào trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng và xã hội của nước này.

Thích ứng với các trận động đất lớn

Không dễ để Nhật Bản có được chuẩn bị tốt nhất để ứng phó với các trận động đất lớn. Họ đã phải trải qua nhiều thảm họa đau thương và lượm lặt kiến thức từ đó. Ở Nhật, quy định ứng phó địa chấn cho quy trình xây dựng tòa nhà lần đầu tiên được đưa ra sau trận động đất mạnh 7,9 độ richter năm 1923 đã khiến hơn 140.000 người thiệt mạng và biến hàng trăm ngàn công trình thành đống đổ nát. Những quy định ban đầu tập trung vào việc củng cố các công trình mới đang được xây dựng trong các khu đô thị, tăng cường giám sát việc xây dựng các tòa nhà bằng gỗ và bê tông.

Nhiều thập niên trôi qua kể từ đó, quy phạm xây dựng chống động đất đã trải qua nhiều thay đổi, đáng chú ý nhất là việc thông qua Luật Tiêu chuẩn Xây dựng vào năm 1950 và Bản sửa đổi Tiêu chuẩn Xây dựng Chống động đất mới năm 1981. Ngoài cung cấp các chi tiết xây dựng cụ thể, các văn bản pháp luật này đặt ra kỳ vọng về cách các tòa nhà phản ứng khi xảy ra động đất. Đạo luật năm 1950 đã thiết lập ra tiêu chuẩn, trong đó tòa nhà chịu được cơn động đất lên tới 7 độ richter mà không xảy ra vấn đề nghiêm trọng. Bản sửa đổi năm 1981 nêu cụ thể hơn một chút về thiệt hại có thể xảy ra, rằng khi có động đất mạnh 7 độ richter, một tòa nhà sẽ chỉ bị hư hại nhẹ và vẫn hoạt động như bình thường. Đối với những địa chấn mạnh hơn nữa, luật pháp của nước này quy định các tòa nhà không được sụp đổ.

Nói cách khác, khi phải chịu những trận động đất lớn như cái xảy ra vào ngày đầu năm 2024, “tòa nhà được coi là thành công nếu nó không sập xuống và gây chết người, dù cho thiệt hại lớn tới nỗi nó không thể phục hồi về mặt kinh tế”, theo lý giải của Keith Porter, kỹ sư trưởng của Viện Giảm thiểu tổn thất thảm họa Canada. Ông cũng cho biết thêm rằng những tiêu chuẩn tương tự là chuẩn mực ở Bắc Mỹ, chúng tập trung vào bảo vệ mạng người hơn là độ bền cấu trúc về lâu về dài. Tuy đây là ưu tiên rõ ràng, song việc chấp nhận các mức độ thiệt hại cuối cùng có thể dẫn tới chi phí cao hơn và nhiều vấn đề bảo trì hơn trong tương lai.

Thiết kế chống rung lắc

Có một số kỹ thuật khác nhau giúp đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe này. Việc chọn áp dụng kỹ thuật nào phụ thuộc vào loại cấu trúc – chẳng hạn như tòa nhà cao chọc trời hay nhà ở cho gia đình – và ngân sách dự trù, ngoài ra còn có một số cân nhắc khác. Ở cấp độ cơ sở, các tòa nhà được gia cố bằng những thanh dầm, cột và lớp tường dày hơn nhằm chịu được rung lắc tốt hơn.

Ngoài ra, còn có một số kỹ thuật giúp ngăn cách tòa nhà khỏi tác động từ mặt đất rung chuyển. Một phương pháp phổ biến là chèn các lớp đệm làm từ vật liệu hấp thụ như cao su ở chân móng tòa nhà, nó sẽ làm giảm rung chấn tác động lên chính cấu trúc đó. Một phương cách khác là sử dụng hệ thống kháng chấn, đòi hỏi không chỉ có những lớp đệm ở móng, mà còn xây dựng toàn bộ cấu trúc trên lớp đệm dày để tạo thành một lớp ngăn cách hoàn toàn giữa tòa nhà và mặt đất rung chuyển.

Rất nhiều tòa nhà cổ của Nhật được xây theo cách truyền thống là dùng cột trụ, xà nhà bằng gỗ, chúng rất dễ sụp đổ khi động đất xảy ra. Sau một trận động đất khủng khiếp khác xảy ra vào năm 1995, chính phủ nước này bắt đầu tập trung vào việc tu chỉnh kiến trúc cổ để chúng chống chịu tốt hơn khi động đất.

Tất nhiên, không có biện pháp nào là hiệu quả tuyệt đối, tùy vào khu vực xây dựng tòa nhà mà thách thức sẽ nảy sinh. Chẳng hạn, nếu tòa nhà được xây trong khu vực hóa lỏng – hiện tượng mặt đất bên dưới tòa nhà trở nên không ổn định do mặt đất chuyển động mạnh khi động đất hoặc vụ nổ xây dựng xảy ra. Đó là lý do tại sao an toàn xây dựng là một phần trong cách tiếp cận của Nhật Bản đối với khả năng phục hồi sau động đất.

Sau trận động đất ngày đầu năm mới, giáo sư Toshitaka Katada thuộc Đại học Tokyochia sẻ với hãng tin AP về niềm tin “trên đời này không có ai sẵn sàng ứng phó với thiên tai như người Nhật”, do các biện pháp chuẩn bị đã trở thành thông lệ đối với đất nước này, như lập kế hoạch sơ tán và diễn tập. Các trung tâm sơ tán, thường là trường học và các không gian tập hợp cộng đồng khác, được trang bị đầy đủ vật tư khẩn cấp. Không chỉ vậy, người dân cũng được khuyến khích chuẩn bị sẵn đồ dùng phòng trường hợp khẩn cấp tại nhà. Quốc gia này cũng có hệ thống cảnh báo mạnh mẽ, và đã kích hoạt cả cảnh báo động đất lẫn sóng thần trong tuần vừa qua.

Đây là một ví dụ khác cho thấy rằng các thảm họa xảy ra trước đó đã hỗ trợ định hình hệ thống khẩn cấp này thế nào. Vào năm 2011, phía Đông Nhật Bản đã hứng chịu trận động đất lớn mạnh 9 độ richter, nó đã gây ra cơnsóng thần khủng khiếp, kéo theo sự cố ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima. Sau thảm họa kép, chính phủ nước này đã cải thiện cơ sở hạ tầng, đồng thời cải thiện cảnh báo và xác định trung tâm an toàn trước sóng thần.

Giáo sư Koichi Kusunoki tại Viện Nghiên cứu động đất thuộc Đại học Tokyo cho biết ông cùng đồng nghiệp đang tiến hành khảo sát thực địa dọc theo Bán đảo Noto, tạo cơ hội hiểu rõ hơn về tác động của trận động đất lớn vừa qua. Đây là bước đầu tiên hướng tới tìm hiểu làm sao để người dân có thể an toàn hơn khi mặt đất bắt đầu rung chuyển.

Nguồn: nationalgeographic.com