Японские технологии предотвращения стихийных бедствий

185  0

Япония в силу своего географического положения всегда страдала от разных катаклизмов: землетрясений, цунами, извержений вулканов, оползней и так далее. Изменение климата и начало пандемии только увеличили частоту и силу стихийных бедствий: за последнее десятилетие около 20% сильных землетрясений в мире произошли именно в Японии. Поэтому неудивительно, что страна ищет новые решения для сдерживания этих сил, смягчения их последствий и, в конечном счёте, спасения жизней.

Великое восточное землетрясение 2011 года и последовавшее за ним цунами сравняли с землёй тысячи домов и зданий, разрушили важнейшие объекты инфраструктуры и привели к одной из самых страшных ядерных катастроф. В общей сложности погибло около 18 500 человек, а ущерб стране составил почти 34 триллиона иен (более 14 триллионов рублей). Многие жилые районы Фукусимы по сей день остаются непригодными для проживания и, скорее всего, будут оставаться таковыми ещё долгие годы.

В Японии, как и во всём мире, угроза такого рода только возрастает с каждым годом. В 2020 году правительство Японии утвердило пятилетний план стоимостью 15 триллионов иен (более 5 триллионов рублей), направленный на ускорение подготовки к борьбе со стихийными бедствиями. Большое внимание в этом плане уделяется технологическим решениям для повышения устойчивости инфраструктуры, смягчения последствий катастроф и возможности общества оперативно реагировать на них.

Подготовка к стихийным бедствиям и системы оповещения

С середины 2000-х годов японские телефоны и смартфоны оснащают системой раннего предупреждения землетрясений, которая подаёт сигнал тревоги непосредственно перед началом толчков. Именно эта японская система стала первой в мире технологией для телефонов, предупреждающей о приближающемся стихийном бедствии. Она генерирует сигнал тревоги на основе первых небольших толчков, которые происходят за несколько десятков секунд до сильного землетрясения, призывая людей готовиться к эвакуации. В системе используются сейсмометры и измерители сейсмической интенсивности от Японского метеорологического агентства (насчитывают около 690 точек по всей стране) и сети сейсмографических наблюдений от Национального научно-исследовательского института наук о Земле и предотвращения стихийных бедствий (около 1000 точек по всей стране).

Смартфоны также имеют доступ к службе сообщений о стихийных бедствиях и различным приложениям экстренного реагирования от сетевых провайдеров, которые позволяют пользователям уведомлять друзей и родственников о том, что они в безопасности. Также существует приложение, предназначенное для иностранных туристов, благодаря которому они могут бесплатно получать информацию о чрезвычайных ситуациях.

Например, приложение Safety tips предоставляет информацию для иностранцев. Оно уведомляет пользователей о приближающихся землетрясениях, цунами, извержениях вулканов и других чрезвычайных ситуациях, а также даёт советы по гражданской обороне, эвакуации, в случае теплового удара и многому другому. Приложение поддерживает 15 языков (но не русский, к сожалению).

Safety tips на японском, китайском, английском и корейском языках

Местные правительства также принимают меры по предотвращению стихийных бедствий. Токийские органы власти распространили справочник 東京防災 то:кё: бо:сай (предотвращение стихийных бедствий в Токио) по всем столичным домам. В нём содержится информация о широком спектре происшествий, включая землетрясения, проливные дожди, оползни, извержения вулканов, теракты, инфекционные заболевания и многое другое. Со справочником можно бесплатно ознакомиться на официальном сайте правительства Токио, в том числе на английском, китайском (упрощённом и традиционном) и корейском языках. Интересно, что в 2016 году, когда в Южной Корее произошло землетрясение в Кёнджу, корейцы воспользовались корейской версией этого справочника.


Справочник 東京防災 то:кё: бо:сай на английском языке

Погодные катаклизмы — нередкое явление в Японии. В стране часто и обычно очень неожиданно начинаются грозы с мощными локальными ливнями. Из-за своей внезапности ливни бывает трудно предсказать, но специалисты разработали бесплатное приложение, которое может это сделать. Оно использует радар, который измеряет дождевые облака в формате 3D и определяет признаки грозы.

Приложение для прогнозирования ливней 3D Amagumo Weather

Между тем в Университете Тохоку была разработана система, позволяющая определять высоту и радиус действия, количество людей в радиусе действия и масштаб разрушений зданий от надвигающихся цунами после крупномасштабных землетрясений, а также распространять эту информацию в течение 30 минут.

Спасательные роботы

К сожалению, не всегда удаётся вовремя эвакуировать людей. После того, как стихийное бедствие уже произошло, службы спасения отправляются на поиск пострадавших. Для этого были разработаны специальные дроны. Например, система дронов 3rd Еye автоматически обнаруживает людей с помощью теплового инфракрасного изображения и отображает их в виде трёхмерных силуэтов, помогая определить местоположение и состояние тех, кто нуждается в спасении. Эта информация сразу же передаётся спасательным службам, помогая им незамедлительно добраться до людей.

Трёхмерные проекции силуэта на системе дронов 3rd Еye

Пока что этой технологией пользуются во время серьёзных происшествий, но в недалёком будущем её планируют принять на вооружение пожарные и полицейские. И в то же время сейчас разрабатываются роботы, которые могут не только искать людей, но и помогать спасателям справляться с завалами. Технологический институт Тиба, Университет Тохоку и Международный институт спасательных систем разработали спасательного робота Quince. В случае стихийного бедствия Quince способен проникнуть в опасные места — подвалы и внутренние помещения зданий — и исследовать их, чтобы службам спасения не пришлось делать это вручную. Кроме того, робот может проникнуть в места химических и радиоактивных катастроф.

Робот Quince

В 2011 году Quince был запущен в здание ядерного реактора на АЭС Фукусима-1 для сбора данных. Из-за экстремально высокого уровня радиации ни один человек не мог войти в это здание. Собранную информацию робот-спасатель передал оператору АЭС компании Tokyo Electric Power Co., которая планирует демонтаж реакторов.

Первые 72 часа имеют решающее значение для спасения жизней после катастрофы. Для того, чтобы роботы могли, например, преодолевать заваленные дороги и находить выживших после землетрясений, онидолжны оказаться на месте бедствия в кратчайшие сроки. Но пока что они стоят слишком дорого, чтобы их могли позволить органы власти каждого японского населённого пункта. Не говоря уже об использовании роботов медработниками, полицейскими и пожарными — людей нужно ещё и обучать, чтобы они были готовы воспользоваться роботами в момент неожиданной опасности.

Чудо Камаиси

Технологии сами по себе не могут спасти человеческие жизни от катастроф. Но постоянное регулярное обучение иногда может стать самым важным фактором выживания.

В городе Камаиси префектуры Ивате, пострадавшем от мощного цунами 11 марта 2011 года, обучение выживанию спасло жизни почти 3000 учеников начальной и средней школы. Из почти 1000 жертв в Камаиси только пятеро были детьми школьного возраста, и они оказались вне школьных стен в день одной из крупнейших катастроф в новейшей истории Японии.

В тот день школьники отреагировали быстро — в соответствии с тем, чему их научила городская программа обучения действиям при стихийных бедствиях, которая действует уже несколько лет. Они организованно отреагировали на предупреждения о цунами и быстро эвакуировались. Это заставило других местных жителей последовать их примеру. Кроме того, старшеклассники помогали младшим, когда те перебирались на возвышенности.

Учения по эвакуации школьников в Камаиси

Предотвращение землетрясений в строительстве

Япония занимает первое место в мире по количеству сейсмостойких сооружений — в 7600 японских зданиях присутствуют системы сейсмоизоляции. Пример тому — годзю-но то, что буквально переводится как «пятислойная башня». Такой архитектурный приём можно увидеть в традиционных храмах. Это доказывает, что японская технология сейсмостойкости восходит к средневековым временам. Технология имеет широкую центральную колонну, которая не связана напрямую с полами каждого из пяти этажей. Это означает, что колонна и полы не сотрясаются в одном направлении, и сотрясения каждого элемента компенсируют друг друга, смягчая силу вибраций.

Телевизионная башня Tokyo Skytree, самая высокая среди телебашен мира


Бетонная колонна в центре Tokyo Skytree действует как центр тяжести, как и в традиционной пятиуровневой пагоде 

Средневековые японцы придумали эту технику в то время, когда дерево было практически единственным доступным материалом для строительства. Несмотря на то, несмотря на то, что сегодня больше распространены железобетон и другие материалы, строительные компании по-прежнему используют средневековую технологию — изоляцию вибраций при землетрясениях. Армированный бетон помогает сделать конструкции устойчивыми к землетрясениям, но он не уменьшает тряску. Для смягчения колебаний грунта используют системы сейсмоизоляции: между конструкцией и землёй помещают резину, масло или другие вещества, используя их как подушку для поглощения толчков.

Благодаря своему опыту борьбы со стихийными бедствиями для разработки целого ряда технологий предотвращения стихийных бедствий, Япония спасает не только себя — многие из таких систем в дальнейшем появились в Азии и других странах мира с повышенной сейсмической активностью. Японские специалисты постоянно работают над улучшением и модернизацией этих технологий, чтобы с каждым годом сокращать число пострадавших и ущерб инфраструктуре. Но будем надеяться, что природные катастрофы не только в Японии, но и во всём мире будут происходить как можно реже.

Источники: Japan Times, Intralink, Web Japan, ロボスタ

Смотрите также