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TUhjnbcbe - 2023/6/29 19:27:00

9年前的3月11日,日本发生了特大地震,由此地震引发的海啸,对日本太平洋沿岸的岩手县、宫城县以及福岛县等多个地区造成了近乎“毁灭”式的损害。而福岛核电站,也是由于海啸的原因,至今仍然存在风险。而日本的这次地震,也给全世界提了一个醒:海啸,比地震还要可怕。进入令和元年,日本相继被台风袭击,同样受到了巨大损害。

日本自古以来,就伴随着各种自然灾害,特别是地震。因为日本位于环太平洋地震带之上,火山以及断裂的地层遍布全日本。在不知道何时会出现的自然灾害面前,日本人尽量地做到了未雨绸缪。但是对策毕竟是人为的,而大自然,也是无情的。

日本地震调查委员会在去年就发布了“全国地震预测地图”,从地图我们可以清楚地看到,在今后的30年内,日本北海道的东部以及中部四国的太平洋沿岸,有很大的可能性发生超级大地震。日本千叶市是85%的概率,横滨市是82%,静冈是70%。三大都市圈当中,东京发生超大地震的概率为48%,名古屋是46%,大阪是56%!

虽然这只是预测,可是这些预测并非空穴来风,而是日本地震调查委员会经过实地勘察、地震监测等总结而来,所以此份地震预测地图,是具有很高的权威性的。日本人看到这张图以后,其实并没有恐慌,而是想着如何预防地震所带来的损害。9年前的大地震,因为大海啸的缘故,出现了2万多名死亡以及行踪不明之人。根据这份地图来看,以后在沿海地区同样会发生大地震,而伴随未来的,同样是海啸。在经历了伤痛以后,日本人开始思考了,考虑如何建立预防海啸的机制,哪怕是不能完全阻止,也想要建立一套降低海啸影响的机制,这就出现了本文中所介绍的日本“新技术”。

大地震与海啸

想要弄清楚日本到底开发了什么样的技术,就需要先理解大地震与海啸之间的关系。我们都知道大地震会引发海啸,但是究竟是什么原理呢?

可以分为四个点来理解:

地震造成了地壳变动,海底的一部分隆起或者降低,就会发生高低差;隆起的地壳将海水上推,发生海啸;上推以后的海水,会向两个方向前进,海岸和深海;往海岸的海水,由于地势逐渐提升,其高度自然会上升;所以海啸是无法避免的,是一种自然现象。

上图是日本检测某海啸的推移图,从图上我们可以明确地看出:

海啸的高度是不定的;海啸第一波并非是最高峰,还会有第二、第三波来袭;海啸发生以后,最需要的就是赶紧撤离危险区域,有的海啸来临快,有的间隔时间长;根据日本的研究发现,海啸的速度与深度是有关系的,水深越浅,速度越慢;但是海啸会重叠,前波慢的话,后波就会叠加而上,一层一层的提升高度,而速度也会变快。根据日本的测算,即便是海啸速度慢,也能够达到36公里/小时,这个速度可以赶上奥运会选手的速度了,所以常人一般是无法靠着跑步来避险的。

9年前的地震造成的海啸,给日本带来的巨大损伤,我清晰地记着日本人当着面打电话给亲人的场景,不少人因为联系不上亲人而失声痛哭。作为后续的对策,日本人将住宅区域迁往了更高的地方,修筑了更坚固的海岸防线。但是大自然似乎并不会因此而动情,因此没有%安全的对策。在此背景之下,日本人想象更大海啸来临的场景,尝试了许多沿岸堤坝的建设方法,终于有一个理论,似乎让他们看见了希望。

可动式堤坝

日本现有的堤坝都是如上图所示,采用的斜坡的方式防止海水侵入,但是这种方式有一个缺点,那就是无法预防比堤坝更高的海水进入。

在传统的堤坝之上,日本人想出了另外一种方式--开发一种可以移动的堤坝。上图是可动式堤坝的外观图,红色部分为新加入的防海啸设施,最高处的板子可以回弹水压。

如果在堤坝之上铺满这种可移动式防海水设备,就可以建成可动式堤坝。

这样的想法兼顾到了可操作性以及成本性,现场很容易施工,而且不需要大范围的改造现有堤坝,能够在最小的成本之下施工。

海啸来之前,如上图最下方的图片,和平时的堤坝没有两样;

当海水超过了界限以后,如同上方最上方的图片演示,可移动式堤坝受到海水的冲击,会升高,从而挡住汹涌而来的海水。当超过一定界限时,最上方的板子可以反弹海水的冲力,增加可抵挡海水高度。

海水的推力是巨大的,所以要求这种可移动式堤坝需要有很高的耐动压与静压的能力。在上升以后,不能够滑落,还需要有固定堤坝本身的装置在内。当海水退去,堤坝在自重的影响下,回落到海水升高之前,这就需要计算自重、推力以及海水压力相关的精密关系。

结束语

上述介绍的可移动式堤坝,目前在日本还处于理论阶段,并没有大范围的实施。从一个理论到实际,需要很长时间的验证和讨论。但是我们可以看到,日本人在经受灾难以后,整个民族都在反思如何防止接下来的灾难,这种追求改善追求进步的精神,值得每个人学习。

很多人给我说,日本的各种服务很好,无论是大商店还是小店铺,各种机制都十分的完善。但是反过来想一下,建立在这种完善机制的背后,是每一个日本人的努力,那是他们思考、反思之后的结果啊。

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