هدف: مشخص شود کدام قسمت از سیستم خط لوله‌ی انتقال آب شهری باید در برابر زلزله مقاومت کند.

محسن شهندشتی، استادیار مهندسی عمران، به تازگی 400 هزار دلار کمک مالی از بنیاد ملی علوم برای توسعه‌ی الگوریتمی دریافت کرده است که اثرات زمین‌لرزه‌ها را بر زیرساخت‌های خط لوله‌ی آب، مدل‌سازی می‌کند. این مدل تعیین می‌کند که چگونه از بودجه‌ی محدود زیرساخت‌ها بهترین استفاده شود تا خطوط لوله، کمتر در معرض آسیب زمین‌لرزه قرار بگیرند. جی روزنبرگر و ویکتوریا چن، اساتید گروه مهندسی صنایع- ساخت و مهندسی سیستم- و پروفسور سیمون چائو از محققان اصلی این پروژه هستند.

به گفته ی شهندشتی، همیشه در پروژه‌های نوسازی این خطر وجود دارد که شما تصمیم اشتباهی بگیرید، به خصوص هنگامی که با لوله‌هایی کار می‌کنید که برای چندین دهه دفن شده‌اند. الگوریتم بهینه‌سازی که ما در حال ایجاد آن هستیم، از اصول برگرفته شده از منابع مالی کمیبرای حل این مسئله که کدام لوله را جایگزین کند، استفاده می‌کند تا جوامع بتوانند بهترین استفاده را از منابع مالی زیرساخت خود بگیرند.

دسترسی به آب پس از زمین‌لرزه‌های بزرگ ممکن است دشوار باشد. به دنبال زلزله‌ی 1994 در نورتریج کالیفرنیا، ساکنان آن منطقه حدود یک هفته بدون آب بودند و آتش‌نشانان به دلیل آسیب رسیدن به سیستم خط لوله‌ی شهر، قادر به اطفا حریق نبودند. آن زلزله در مقایسه با زلزله‌های اخیر 6.4 و 7.1 ریشتری جنوب کالیفرنیا،6.7 ریشتر شدت داشت.

شهندشتی امیدوار است که تحقیقات وی به شهرها این امکان را بدهد که با دقت بیشتری پیش‌بینی کنند که در چه مناطقی، احتمال آسیب به خطوط لوله بالاتر هست و آن‌ها بتوانند به طور پیشگیرانه‌ای لوله‌ها را تعمیر و جایگزین کنند تا از قطع شدن آب جلوگیری کنند.

وی می‌گوید: آسیب‌پذیری لرزه‌ای شبکه‌ی لوله‌های آب به خوبی بررسی نشده است و ما می‌دانیم که زمین‌لرزه لوله‌های زیرزمینی را تحت تاثیر قرار میدهد.

روزنبرگر و چن به همراه چند نفر از دانشجویان خود در حال ایجاد الگوریتم بهینه‌سازی هستند. چائو نیز متخصص مهندسی زلزله است که در این تیم تحقیقاتی حضور دارد.

علی ابوالمعلی رئیس بخش مهندسی عمران این دانشگاه می‌گوید: آب آشامیدنی تمیز برای جوامع ما یک ضرورت است و هر کاری که بتوانیم انجام می‌دهیم تا این اطمینان حاصل شود که مردم در مناطق زلزله‌خیز شاهد وقفه‌ای در دسترسی به آب نخواهند بود تا این شهرها را قابل زیست‌تر کنیم. این پروژه ترکیبی از علم تصمیم‌گیری و ارزیابی زیرساخت‌ها به روشی کاملا بدیع است و الگوریتم دکتر شهندشتی و همچنین نتایج اولیه‌ نشان می‌دهد که این کار ممکن است و می‌تواند تاثیر گسترده‌ای بر نحوه‌ی نگهداری از خطوط لوله‌ی انتقال آب در شهرها بگذارد.

این تحقیقات نمونه‌ای از چگونگی کمک دانشگاه‌ها به جوامع پایدار شهری است. موضوعی که در برنامه‌ی استراتژیک دانشگاه‌ها در سال 2020 وجود دارد.

علاوه بر این پروژه، مهندسان عمران در دانشگاه تگزاس در حال تحقیق در مورد ارزیابی سلامت سازه‌ی لوله‌های فاضلاب، ساخت لوله‌های بتنی، ساخت و ساز و بازسازی بدون ترانشه، روش‌های حداقل حفاری، طراحی و آزمایش بتن‌آرمه و مواد مبتنی بر سیمان هستند.

دانشکده‌ی مهندسی عمران همچنین در حال بررسی رویکردهای نوآورانه برای کاهش بلایا می‌باشد، از جمله‌ پروژه‌های متعددی که توسط اداره ملی اقیانوس‌شناسی و جوی تامین می‌شود.

در تلاشی دیگر، دانشگاه تگزاس درحال طراحی روشی برای دریافت، اندازه گیری و ادغام پیش بینی ها در یک سیستم یکپارچه از چندین منبع ( مانند سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، سپاه مهندسان ارتش ایالات متحده)است که بتوان به آسانی ان را در طول یک رخداد جوی پیش بینی درک کرد. در یک مطالعه ی جداگانه، داده ها از سامانه ماهواره قطبی مشترک برای بهبود مدلهای پیشبینی در اطراف ذوب برف، رواناب و سیل مورد بررسی قرار می گیرند.

ترجمه: محمدرضا صابری