With all the recent occurrences and hype around earthquake, by now everyone is familiar with the term. But what is earthquake? Scientifically, Earthquake is a phenomenon caused by the movement and collision of seismic plates along tectonic fault lines. In an earthquake, earth’s outer layer experiences strain and rocks slide abruptly emitting burst of energy in the form of seismic waves that travel through the earth’s crust and create the vibrations we feel.
Since earthquakes can neither be forecasted nor eradicated, it is prudent to have an integrated disaster management system to handle the post earthquake situation and also try our best to minimize the loss that can result from earthquakes. And this should be developed taking into account how earthquake prone a country is.
How is the magnitude of an earthquake measured? And how does it relate to building design?
What is the Richter scale?
The Richter magnitude scale, developed in 1935 by Charles F. Richter is used to measure the magnitude of earthquake. The reading is expressed in whole numbers and decimal factions but has no unit. The scale assigns a magnitude number to quantify the energy released by an earthquake. The higher the reading on the Richter scale is, the more devastating the earthquake results to be.
For instance, an earthquake that registers 5.0 on the Richter scale creates tremors with an amplitude that is 10 times greater than an earthquake registering 4.0 of Richter Scale.
The Richter scale was later replaced in the 1970s by the moment magnitude scale. This is now the scale used by the United States Geological Survey to measure magnitudes of all modern mammoth earthquakes.
What is the peak ground acceleration?
In structural engineering, buildings are designed based on peak ground acceleration (PGA) instead of Richter Scale measurements. The peak ground acceleration is what happens on particle-level on the ground during earthquake. Note that it does not determine earthquake magnitude but the movement of ground caused by earthquake waves.
In earthquake, energy waves are released from the hypocenter (the underground focus point of an earthquake) and causes earth to shake in all directions but in modeling only horizontal and vertical directions are taken into account. PGA records the acceleration of these movements. Two other related terms are peak ground velocity which is the highest speed reached by ground and peak displacement referring to the distance moved by the energy waves. The values of these differ in earthquakes and at different sites depending on several factors. These comprise of fault length, earthquake magnitude, distance from origin of earthquake, depth of earthquake, ground’s geology etc. One of the important parameters that affect PGA, is the ground type and therefore it can fluctuate notably even with a distance difference of a few kilometers in case of moderate to large earthquakes.
What are shallow-focus and deep-focus earthquakes?
Shallow focus earthquakes are earthquakes with focus nearer to earth surface are usually large at speed and cause greater damage than deep focus earthquakes which occur much deeper in the earth. This is because in shallow focus the energy is emitted close to the surface.
So the bottom line is, Richter scale readings cannot be correlated with building design parameters since it does not directly deal with the acceleration and force exerted which is the main concern of building design parameters. Such correlation might have a wide range of uncertainty and variability depending on relevant factors discussed above.
Are we safe in Bangladesh? How much risk are we at?
Recent study reveals that Bangladesh is positioned in a zone that is at moderate risk of experiencing earthquakes. And along with the rapid urbanization of the country and its socio-economic conditions, it is imperative to take measures to minimize devastating effects of any impending earthquake especially given the recent track record of earthquakes occurring on a global scale.
Bangladesh has its own building design code known as BNBC having complete design guidelines and specifications which includes earthquake design consideration and building load.
However, being a third world country, Bangladesh is yet struggling to implement its code for infrastructure development and urban planning and integrate the whole construction practice. The country has only recently started developing its disaster management system from a very fundamental state.
Mass communication is still needed to spread awareness among the citizens about earthquakes, building safety, disaster management etc. Apart from these, the Government, concerned authorities, planners, researchers, developers and every citizen need to work together to make the country more resilient to face earthquake.
As a preemptive measure to make buildings safer during earthquakes, bti has sponsored a research to strengthen building structures beyond BNBC in joint venture with University of Asia Pacific, the findings of which have been made public as a recommendation to make buildings more earthquake resistant.
***********************************************************************************************
ভূমিকম্পের বাস্তবতা ও ভূমিকম্পের ঝুকিতে বাংলাদেশের অবস্থান
অনুবাদক: আসহাব-উল-ইসলাম শান্ত
ভূমিকম্প নিয়ে ঘটে যাওয়া সকল ঘটনা ও উন্মাদনার কারনে সবাই এই শব্দটির সাথে পরিচিত। কিন্তু ভূমিকম্প আসলে কি? বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যায়, ভূমিকম্প হলো এমন একটি বিষয় যা টেকটোনিক ফল্ট লাইন (ফাটল) বরাবর সিসমিক প্লেটের নড়াচড়া ও সংঘর্ষ। ভূমিকম্পের সময় পৃথিবীর বাইরের স্তরে প্রসারণ ও পাথর ধ্বস সংঘটিত হয় যা সিসমিক ওয়েভের আকারে শক্তির বিস্ফোরণ ঘটায় এবং তা পৃথিবীর উপরিভাগে ছড়িয়ে পড়ে আমাদের অনুভূতিযোগ্য কম্পনের সৃষ্টি করে।
যেহেতু ভূমিকম্পের পূর্বাভাস বা তা নির্মূল করা যায় না, বিচক্ষনতা হলো ভূমিকম্প পরবর্তি অবস্থা নিয়ন্ত্রনের জন্য সমন্বিত দুর্যোগ ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থা গ্রহন এবং পূর্বের থেকেই ক্ষতি কমানোর সর্বোচ্চ চেস্টা করা। ভূমিকম্প মোকাবেলা কার্যক্রম প্রণয়ন করার সময় বিবেচনায় রাখতে হবে দেশটি কতটা ভূমিকম্প প্রবন।
কিভাবে ভূমিকম্পের তীব্রতা মাপা হয়? এবং কিভাবে তা ইমারত নিকশার সাথে সম্পর্কযুক্ত?
রিখটার স্কেল কি?
চার্লস এফ. রিখটার ১৯৩৫ সালে রিখটার স্কেল তৈরী করেন যা ভূমিকম্পের তীব্রতা পরিমাপে ব্যবহার করা হয়। এর পাঠ সংখ্যা ও দশমিক সংখ্যা ব্যবস্থায় প্রকাশ করে যার কোন ইউনিট নেই। স্কেলটি একটি তীব্রতার সংখ্যা নির্ধারন করে যা ভূমিকম্পের ফলে নির্গত শক্তির মাত্রা নির্দেশ করে। রিখটার স্কেলের পাঠ যত বেশী, ভূমিকম্পের তীব্রতা তত ধ্বংসাত্বক।
উদাহরনস্বরূপ, রিখটার স্কেলে যে ভূমিকম্পের কম্পনের মাত্রা ৫.০, তা রিখটার স্কেলে ৪.০ মাত্রার ভূমিকম্পের কম্পনের থেকে ১০ গুন শক্তিশালী।
১৯৭০ সালে রিখটার স্কেলের বদলে মোমেন্ট ম্যাগনিচ্যুড স্কেল এর ব্যবহার শুরু হয়। বর্তমান সময়ের সমস্ত শক্তিশালী ভূমিকম্প পরিমাপে যুক্তরাষ্ট্রের ভূতাত্ত্বিক জরিপ এই স্কেলটি ব্যবহার করে।
পিক গ্রাউন্ড এক্সিলারেশন কি?
স্থাপত্য প্রকৌশলে, রিখটার স্কেলের পরিমাপ এর পরিবর্তে ইমারত তৈরী করা হয় পিক গ্রাউন্ড এক্সিলারেশন (পিজিএ) এর উপর ভিত্তি করে। ভূমিকম্পের সময় কোন নির্দিষ্ট স্থানে যে ত্বরন সৃষ্টি হয় তাই হলো পিক গ্রাউন্ড এক্সিলারেশন। মনে রাখার মত বিষয় হলো এটা ভূমিকম্পের তীব্রতার পরিমান নির্ধারন করে না বরং দেখায় ভূকম্পনের ত্বরঙ্গের ফলে ভূমিতে কতটা ত্বরন বা চ্যুতি সৃষ্টি হয়।
ভূমিকম্পে হাইপোসেন্টার (মাটির তলদেশে ভূমিকম্পের কেন্দ্রবিন্দু) থেকে শক্তিশালী ত্বরঙ্গ নির্গত হয় এবং ভূমিকে সকল দিকেই নাড়া দেয় কিন্তু নকশায় শুধু অনুভূমিক এবং উল্লম্ব বরারবর শক্তিকে বিবেচনায় নেয়া হয়। পিজিএ এই ত্বরন নথিবদ্ধ করে। অন্য দুইটি প্রাসঙ্গিক শব্দ হলো পিক গ্রাউন্ড ভেলোসিটি যা হলো ভূমির সর্বোচ্চ গতি এবং পিক ডিসপ্লেসমেন্ট হলো শক্তির ত্বরঙ্গ কতটা দুরত্ব অতিক্রম করেছে। ভূমিকম্পের সময় এই মানগুলো বিভিন্ন বিষয়ের নির্ভর করে স্থান অনুযায়ী পরিবর্তনশীল, যেমন ফাটলের দৈর্ঘ্য, ভূমিকম্পের তীব্রতা, ভূমিকম্পের উৎপত্তিস্থল থেকে দুরত্ব, ভূমিকম্পের গভীরতা, ভূমিস্তরের গঠন ও বিন্যাস ইত্যাদি। মাঝাড়ি ও বড় ভূমিকম্পের ক্ষেত্রে পিজিএ এর উপর প্রভারবিস্তারকারী একটি গুরুত্বপূর্ণ নির্ধারক হলো ভূমির ধরন এমনকি সেটি সামান্য কয়েক কিলোমিটার এর ব্যবধানে পিজিএ এর ব্যাপক পরিবর্তন নির্দেশ করে।
অগভীর কেন্দ্র ও গভীর কেন্দ্র ভূমিকম্প কি?
গভীর কেন্দ্র ভূমিকম্প যা পৃথিবীর অনেক ঘভীরে উৎপত্তি হয়, তার চাইতে অগভীর কেন্দ্র ভূমিকম্পের কেন্দ্র ভূপৃষ্ঠের কাছে থাকে,এটি সাধারনত দ্রুতগতির হয় এবং অধিক ক্ষয়ক্ষতি ঘটায়। তার কারন হল অগভীর কেন্দ্র ভূমিকেম্পের ক্ষেত্রে শক্তি ভূপৃষ্ঠের কাছে নির্গত হয়।
মোদ্দ কথা হল, রিখটার স্কেলের পাঠ ইমারত নির্মানের সাথে সম্পর্কযুক্ত করা যায় না কারন এটি সরাসরি ত্বরন বা প্রয়োগকৃত শক্তির সাথে মাকাবেলা করে না যা ইমারত নির্মানের নকশার ক্ষেত্রে অন্যতম বিবেচনাধীন বিষয়। এই ধরনের পারস্পরিক সম্পর্ক প্রাসঙ্গিক বিষয়গুলোর উপর নির্ভর করে অনেক ধরনের অনিশ্চয়তা ও পার্থক্য তৈরী করতে পারে।
আমরা কি বাংলাদেশে নিরাপদ? কতটা ঝুকির মধ্যে আমরা আছি?
সাম্প্রতিক কিছু গবেষনায় দেখা যায় বাংলাদেশ মাঝাড়ি ভূমিকম্প ঝুকি প্রবণ এলাকায় অবস্থিত। বিশেষভাবে সারা বিশ্বে সাম্প্রতিক সময়ে ভূমিকম্পের ঘটনাগুলো বিবেচনায় দেশের দ্রত নগরায়ন এবং আর্থ সামাজিক পরিস্থিতিতে আসন্ন যেকোন ভূমিকম্পের ভয়াবহ ক্ষয়ক্ষতি কমানোর জন্য ব্যবস্থা গ্রহন অতি জরুরী
বাংলাদেশের নিজস্ব ইমারত নকশা ও নির্মান বিধিমালা আছে যা বিএনবিসি নামে পরিচিত যার মধ্যে নকশার সম্পূর্ন বিবরনী আছে। যেখানে নকশার ক্ষেত্রে ভূমিকম্পকে বিবেচনা করা ও ইমারতের ভার বহন ক্ষমতা নির্ধারনের পূর্ণ দিক নির্দেশনা আছে।
৩য় বিশ্বের দেশ হওয়ায়, বাংলাদেশে এখনও অবকাঠামো উন্নয়ন, শহর পরিকল্পনা এবং সমন্বিত নির্মান শিল্প কার্যক্রমে এই কোড এর পূর্ণ প্রয়োগ বাধাগ্রস্থ হচ্ছে। দেশটি সাম্প্রতিক সময়ে দুর্যোগ ব্যবস্থাপনা পদ্ধতির প্রাথমিক উন্নয়ন সাধন শুরূ করেছে।
ভূমিকম্প সম্পর্কে জনগনের মধ্যে সচতনতা সৃষ্টি, ইমারত নিরাপত্তা ও দূর্যোগ মোকাবেলার জন্য এখনও গন-যোগাযোগ প্রয়োজনীয়। এগুলো ছাড়াও সরকার, সংস্লিষ্ট কতৃপক্ষ, পরিকল্পনাকারী, গবেষক, ডেভেলপার, এবং সর্বোপরী প্রত্যেকটি নাগরিকের ভূমিকম্প মোকাবেলা করার জন্য দেশকে প্রস্তুত করতে একযোগে কাজ করা উচিত।
স্বতপ্রণোদিত উদ্যোগ হিসেবে বিএনবিসি এর সীমা ছাড়িয়ে ভূমিকম্পে স্থাপনাকে আরও নিরাপদ করার জন্য বিটিআই ইউনিভার্সিটি অব এশিয়া প্যাসিফিকের সাথে যৌথভাবে গবেষনায় অংশগ্রহন করেছে, স্থাপনাকে আরও ভুমিকম্প প্রতিরোধী করার জন্য সেই গবেষনা লব্ধ জ্ঞান জনগনের ব্যবহারের জন্য প্রকাশ ও প্রচার করা হয়েছে।