1001 thắc mắc: Tại sao nhà đổ, Việt Nam có khả năng xảy ra động đất không?

Mỗi năm trên Trái đất có chừng 500.000 đến 1 triệu vụ rung chấn địa chất do các dụng cụ đo lường phát hiện được, trong đó có chừng 100.000 vụ có thể làm rung rinh ngôi nhà, nghiêng đảo một chậu nước, mà ta cảm nhận được gọi là động đất và 1.000 vụ gây hại thực sự.

Lịch sử ghi lại nhiều trận động đất và sóng thần nghiêm trọng. Theo thống kê, nếu coi thiệt hại về người là sự đánh giá thì trận động đất lớn nhất xảy ra ở Tứ Xuyên (Trung Quốc) năm 2006 có 379.484 người chết (trong Lịch sử Trung Quốc còn nói đến trận động đất ở Thiểm Tây năm 1566, làm 830.000 người chết, song có lẽ con số không chính xác). Trận sóng thần lớn nhất là trận sóng thần Ấn Độ dương, ngày 26-12-2004 làm chết đến 230.000 người (riêng Inđonexia 168.000 người).

Làm thế nào để biết trước động đất và sóng thần?

Động đất được ví như "kẻ địch không hề tuyên chiến" như bão lũ và dù khoa học đã rất tập trung nghiên cứu với sự phối hợp của nhiều ngành khoa học: địa chấn học, kiến tạo học, địa vật lý kể cả hoá học và sinh học nữa nhưng kết quả vẫn rất khiêm tốn, nếu như không muốn nói rằng khoa học vẫn đang bất lực.

Ngay trước thời gian động đất hoặc sóng thần xảy ra người ta thường quan sát thấy có các dầu hiệu ở động vật vì rất có thể chúng cảm nhận dựoc những thay đổi bất thường về trường tĩnh điện, hạ âm… song không hoàn toàn là những dự báo đáng tin cậy.

Các chuyên gia địa chất cho rằng “Dự báo thành phố nào sẽ bị động đất và sóng thần rất quan trọng, nhưng không quan trọng bằng làm thế nào để chúng không gây ra tổn thất quá lớn”.

Sóng thần cũng không thể dự báo được chính xác hoàn toàn song vì là hậu quả của động đất nên có thể biết trước được ít nhiều. Tại nhiều vùng ven biển người ta đã xây dựng những hệ thống cảnh bảo sóng thần để các cơ quan chuyên môn căn cứ vào sự phát hiện của dụng cụ đo, thông báo thường xuyên cho nhân dân.

Tại sao các tòa nhà lại sụp đổ khi động đất? 

Khi mặt đất chuyển động bên dưới tòa nhà, chúng gửi các làn sóng xung kích qua các phần còn lại của cấu trúc và khiến nó rung lắc qua lại. Sức mạnh của sự dao động này phụ thuộc vào 2 yếu tố chính là khối lượng của tòa nhà (tập trung chủ yếu ở phần nóc) và độ chắc chắn của nó (yếu tố chủ yếu của sự dao động). Các tòa nhà thấp thường chắc chắn hơn, trong khi các tòa nhà cao thì mềm dẻo hơn.

Vậy là mọi người nghĩ rằng giải pháp chống sập nhà là xây dựng các tòa nhà thấp hơn để chúng biến dạng ít nhất có thể.

Nhưng trận động đất năm 1985 ở Mexico là ví dụ tốt cho thấy điều đó không hoàn toàn đúng. Trong trận động đất, nhiều tòa nhà từ 6 đến 15 tầng đã bị sụp đổ. Điều lạ là các tòa nhà thấp hơn 6 tầng gần đó vẫn đứng vững và các tòa nhà cao hơn 15 tầng cũng hầu như không bị ảnh hưởng, còn các tòa nhà cỡ trung thì lại rung lắc dữ dội hơn và bị sụp đổ.

Điều đã xảy ra ở Mexico là 1 hiệu ứng gọi là cộng hưởng, khi mà tần số của làn sóng địa chấn động đất xảy ra cùng với tần số tự nhiên của các tòa nhà tầm trung. Giống như sự thúc đẩy cùng nhịp cho xích đu. Mỗi làn sóng địa chấn sẽ khuếch đại thêm sự rung lắc của tòa nhà và ngày càng mạnh hơn cuối cùng đi quá giới hạn mà tòa nhà có thể chịu được gây sụp đổ.

Ngày nay, các kĩ sư làm việc với các nhà địa chất và địa chấn học để dự đoán tần số của động đất tại các vị trí xây dựng để ngăn chặn sự sụp đổ do cộng hưởng, dựa vào các yếu tố như loại đất hay dữ liệu của các trận động đất trước kia. Dao động với tần số thấp sẽ gây nhiều thiệt hại cho các tòa nhà cao hơn và mềm dẻo hơn trong khi dao động với tần số cao sẽ gây nguy hiểm với các cấu trúc thấp và chắc chắn.

Các kĩ sư cũng đã nghĩ ra cách để hấp thụ rung lắc để hạn chế sự biến dạng bằng cách sử dụng công nghệ mơi mới.

 Dựa trên độ linh hoạt để cô lập sự dao động của phần nền so với phần còn lại của tòa nhà.

Dựa trên sự dao động lệch pha để điều tiết xóa bỏ sự cộng hưởng với tần số tự nhiên để giảm rụng lắc.

Động đất trên thế giới thường tập trung ở 2 đới: đới vòng quanh Thái Bình dương và đời từ Địa Trung hải qua Hymalaia vòng xuống Malaixia. Hai đới này cũng là nơi tập trung nhiều núi lửa đã tắt và đang hoạt đông.

Ở Việt Nam, động đất chủ yếu tập trung ở phía đông bắc trũng Hà Nội, doc theo sông Hồng, sông Chảy, sông Đà, sông Mã…, ven biển Nam Trung bộ. Năm 2004, Viện Vật lý địa cầu đã lập bản đồ về khả năng động đất ở Việt Nam.

Nhiều thành phố lớn ở Việt Nam kể cả Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh hoàn toàn có thể có nguy cơ động đất (Hà Nội có nguy cơ động đất lớn hơn TP Hồ Chí Minh, tuy mấy nam gần đây chưa ghi nhận trận động đất nào mạnh nào, mà chỉ thấy dư chấn.

TP Hồ Chí Minh ít nguy cơ hơn nhưng vì nền đất yếu nên rất dễ bị tổn thương). Nếu có động đất tại Hà Nội, thì mạnh nhất là cấp 7, cấp 8 tính theo độ Richter (đã từng xảy ra vào các năm 1277, 1278 và 1285).

Người ta đã xây dựng các kịch bản về cấp độ động đất và cách ứng phó thích hợp với từng trường hợp. Những kịch bản đó cần được phổ biến đến từng người dân để họ hiểu được những khả năng và việc cần làm. Nói chung, chúng ta luôn phải cảnh giác trước “kẻ thù không tuyên chiến” này.