বিপজ্জনক মাটির তরল পদার্থ ভূমিকম্পের কেন্দ্রস্থল থেকে দূরে নিষ্কাশন অবস্থায় ঘটতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

প্রচলিত জ্ঞানের বিপরীতে, ভূমিকম্পের সময় মাটির তরলতা কেন্দ্রস্থল থেকে দূরে, নিষ্কাশন অবস্থায় এবং তুলনামূলকভাবে কম সিসমিক শক্তির ঘনত্বের স্তরে ঘটতে পারে। গবেষকদের একটি আন্তর্জাতিক দলের অনুসন্ধান আমাদের আরও ভালভাবে মূল্যায়ন করতে এবং ভূমিকম্পের ঝুঁকির জন্য প্রস্তুত করতে দেয়।

ভূমিকম্প-সম্পর্কিত বিপদগুলির মধ্যে সবচেয়ে বিপর্যয়কর এবং অস্থিরতা হল মাটির তরলতা। এটি ঘটে যখন ভূমিকম্পের ঝাঁকুনি অস্থায়ীভাবে পৃথক মাটির দানার মধ্যে স্থান বাড়িয়ে দেয়, যার ফলে দৃঢ়তা হ্রাস পায়। মাটি একটি সান্দ্র তরলের মতো আচরণ করতে শুরু করে, যার মধ্যে যানবাহন, ভবন এবং অন্যান্য কাঠামো ডুবে যেতে পারে। একই সময়ে, পাইপলাইনের মতো সমাহিত অবকাঠামো পৃষ্ঠে "ভাসতে" পারে (চিত্র দেখুন)। তরলীকরণের ফলে ভূমি ছড়িয়ে পড়তে পারে এবং ফাটল হতে পারে, এমনকি ভূমিধসও ঘটতে পারে।

যদিও মাটির তরলীকরণ ভূমিকম্পের একটি বিধ্বংসী প্রভাব হতে পারে, তবে এর দরকারী প্রয়োগ থাকতে পারে। সিভিল ইঞ্জিনিয়াররা ইচ্ছাকৃতভাবে নির্মাণের আগে মাটির গুণমান উন্নত করতে এবং সিসমিক লিকুইফেকশনের ঝুঁকি কমাতে তরলীকরণ প্ররোচিত করে। এটি ব্লাস্টিং, ডাইনামিক কমপ্যাকশন এবং ভাইব্রোফ্লোটেশন দ্বারা করা যেতে পারে, যার মধ্যে একটি বড় কম্পনকারী প্রোব জড়িত।

নিষ্কাশন অবস্থা

ঐতিহ্যগতভাবে, ভূমিকম্পের তরলতা ভূমিকম্পের কেন্দ্রস্থলের কাছে অপরিচ্ছন্ন অবস্থার (যে মাটি প্রাকৃতিকভাবে পানি নিষ্কাশন করে না) সাথে যুক্ত। যাইহোক, ভূ-বিজ্ঞানীরা ভূকম্পন শক্তির নিম্ন স্তরের সাথে কেন্দ্রস্থল থেকে দূরে তরলতা পর্যবেক্ষণ করেছেন।

"এটি বেশ সাধারণ দৃশ্যকল্প," ব্যাখ্যা করে শাহার বেন-জিভ, জেরুজালেমের হিব্রু ইউনিভার্সিটির একজন সিসমোলজিস্ট। উদাহরণ স্বরূপ, তিনি উল্লেখ করেন, "প্রসিদ্ধ ক্যান্টারবেরি 2010-2011 ভূমিকম্পের ক্রমানুসারে ঘটে যাওয়া অনেকগুলি তরল ঘটনা যা নিউজিল্যান্ডের ক্রাইস্টচার্চে প্রচুর পরিমাণে ক্ষতির কারণ হয়েছিল, খুব কম ভূমিকম্প শক্তির ঘনত্বের ইনপুটের অধীনে দূরের মাঠে ঘটেছিল। "

এটি কীভাবে সম্ভব তা বোঝার জন্য, বেন-জিভ এবং সহকর্মীরা অনুভূমিক ঝাঁকুনিতে জল-স্যাচুরেটেড, সমন্বয়হীন শস্যের স্তরগুলির প্রতিক্রিয়ার উপর শস্য-স্কেল সিমুলেশন এবং শারীরিক পরীক্ষা উভয়ই করেছেন। শারীরিক পরীক্ষাগুলি একটি স্বচ্ছ বাক্সে করা হয়েছিল, যার মধ্যে চাপ ট্রান্সডুসারগুলির একটি অ্যারে শস্য গতি এবং ছিদ্র চাপ উভয়ের পরিমাপের অনুমতি দেয়।

ইন্টারস্টিশিয়াল তরল প্রবাহ

গবেষকরা দেখেছেন যে, এমনকি নিষ্কাশন অবস্থায়ও, ভূমিকম্পের ঝাঁকুনি মাটির মধ্যে আন্তঃস্থায়ী তরল প্রবাহকে ট্রিগার করতে পারে, যার ফলে অতিরিক্ত ছিদ্র চাপ গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয় এবং ফলস্বরূপ, মাটির শক্তি হ্রাস পায়। নিষ্কাশন তরলতা দ্রুত উদ্ভাসিত হতে দেখা গেছে — একটি কম্প্যাকশন ফ্রন্টের মাটির মধ্য দিয়ে এমন গতিতে চলাচলের দ্বারা পরিচালিত যা সিসমিক এনার্জি ইনজেকশনের হার দ্বারা সীমাবদ্ধ।

বেন-জিভ ব্যাখ্যা করেন, "ক্ল্যাসিকাল ড্রেনেড মেকানিজমকে একটি ক্রমবর্ধমান প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করা হয়, অর্থাৎ, ছিদ্র চাপ সময়ের সাথে ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়।" যাইহোক, তিনি যোগ করেছেন: “নিষ্কাশিত পরিস্থিতিতে, চাপ দ্রুত এবং আরও তাত্ক্ষণিক। তদনুসারে, আমরা খুঁজে পেয়েছি যে নিষ্কাশন তরলীকরণের জন্য নিয়ন্ত্রণ পরামিতি হল সিসমিক শক্তি (মাটিতে ভূমিকম্পের শক্তির ঘনত্ব ইনপুটের হার)।"

দলটি উল্লেখ করেছে যে অনুসন্ধানগুলি, অতীতের ভূমিকম্পের সাথে যুক্ত তরলতা-সম্পর্কিত ভূতাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে কীভাবে ব্যাখ্যা করি তার জন্যও প্রভাব রয়েছে যা সিসমিক যন্ত্র ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়নি।

বেন-জিভ ব্যাখ্যা করেন, "ভূমিকম্পের প্রস্তুতি সংক্রান্ত সিদ্ধান্ত এবং নীতি-নির্ধারণের পদ্ধতি ভূমিকম্পের ক্যাটালগের উপর নির্ভর করে, প্রধানত একটি অঞ্চলে একটি নির্দিষ্ট ভূমিকম্পের মাত্রার পুনরাবৃত্তির সময় ব্যবধান। একটি ক্যাটালগ তৈরি করার একটি উপায় যা যন্ত্রের রেকর্ডের আগে ফিরে যায়, তিনি উল্লেখ করেন, ভূতাত্ত্বিক রেকর্ডে নরম-পলির বিকৃতি পরীক্ষা করা।

"যদি মাটির তরলীকরণের ঘটনাগুলির প্রমাণ পাওয়া যায়, তাহলে স্থল গতির পরামিতিগুলি গণনা করা সম্ভব যা তরলীকরণকে ট্রিগার করেছিল, এবং তারপরে উপকেন্দ্রীয় দূরত্ব এবং মাত্রাকে সীমাবদ্ধ করতে পারে," তিনি বলেছেন। "আমাদের অধ্যয়ন, যা দেখিয়েছে যে তুলনামূলকভাবে কম তীব্রতার ঝাঁকুনির অধীনে তরলকরণ শুরু করা যেতে পারে, সম্ভবত অত্যধিক প্যালিও গ্রাউন্ড গতির পুনরায় পরীক্ষা করার আহ্বান জানিয়েছে।"

পুরোপুরি ব্যাখ্যা করা হয়নি

অলিভার টেলর, একজন জিওটেকনিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার ইসিএস লিমিটেড যারা গবেষণায় জড়িত ছিলেন না তারা বিশ্বাস করেন যে কাজটি তাৎপর্যপূর্ণ: “[বেন-জিভ এবং সহকর্মীরা] মৃত্তিকা সম্পর্কে একটি পুঙ্খানুপুঙ্খ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে যা ধ্রুপদী নিষ্কাশন শাসনের বাইরে তরল করে। এটি এমন কিছু যা ইন-সিটু পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, এখনও আমাদের বর্তমান বোঝার দ্বারা সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা হয়নি।"

কোলাহলপূর্ণ মালবাহী ট্রেন ক্যালিফোর্নিয়ার ভূমিকম্পের পূর্বাভাস দিতে সাহায্য করতে পারে

যাইহোক, টেলর নোট করেছেন যে দলটি কেবলমাত্র একটি কম্প্যাক্টেড ইউনিফর্ম বালিতে সবচেয়ে আলগা সম্ভাব্য মাটির অবস্থা পরীক্ষা করেছে। "এটির সাথে সমস্যা," তিনি যোগ করেন, "এটি শুধুমাত্র 'সবচেয়ে খারাপ' পরিস্থিতি তৈরি করে যেখান থেকে ফলাফলগুলি 'বৈধিত' হয় - এবং এমন পরিস্থিতির প্রতিনিধি নাও হতে পারে যেখানে কম শক্তি-ঘনত্বের তরলতা ছিল পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে"।

অধ্যয়নটিকে "খুব আকর্ষণীয়" বলে অভিহিত করে, চি-ইউয়েন ওয়াং − ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে-এর একজন ফলিত ভূ-পদার্থবিজ্ঞানী – উল্লেখ করেছেন যে এটি "অস্পষ্ট কেন [দ্যা] সিমুলেশন ছিদ্রযুক্ত মাটির সংকোচনযোগ্যতা বিবেচনা করেনি, কারণ পরবর্তীটি অগভীর গভীরতায় মাটি সংরক্ষণের প্রধান উপাদান, যা ছিদ্র চাপের বিবর্তন নিয়ন্ত্রণ করে।"

তাদের প্রাথমিক অধ্যয়ন সম্পূর্ণ হওয়ার সাথে সাথে, বেন-জিভ এবং তার সহকর্মীরা একই অবস্থানে কীভাবে মাটির তরলতা অনেকবার ঘটতে পারে তার রহস্য অন্বেষণ করতে একই তাত্ত্বিক কাঠামো ব্যবহার করছেন। এটি ঘটবে বলে আশা করা যায় না কারণ প্রাথমিক পর্বটি মাটিকে ঘনীভূত করবে এবং ভবিষ্যতে পুনরায় তরল হওয়া রোধ করবে।

অধ্যয়ন বর্ণনা করা হয় প্রকৃতি যোগাযোগমন্ত্রী.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/dangerous-soil-liquefaction-can-occur-away-from-earthquake-epicentres-in-drained-conditions/