معبد زیرزمینی ژاپن چگونه سیلاب را از حومه توکیو دور می‌کند؟

در خیابان‌های توکیو، وقتی باران شدیدی می‌بارد، ماشین‌ها از میان گودال‌های آب رد می‌شوند و مردم چتر به دست باعجله به سمت ایستگاه‌های مترو می‌روند. روی زمین، همه‌چیز شبیه روزی بارانی و خسته‌کننده، عادی به‌نظر می‌رسد؛ اما اگر به آرامش سطحی اکتفا نکنیم، دقیقاً ۵۰ متر پایین‌تر از آسفالت خیابان‌ها، یکی از عجیب‌ترین شاهکارهای مهندسی جهان از خواب بیدار می‌شود تا جلوی فاجعه را بگیرد؛ سازه‌ای به‌نام رسمی Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel که به‌اختصار G-Cans نامیده می‌شود.

در عمل، ژاپنی‌ها برای هدایت سیلاب مسیر دومی ساخته‌اند؛ چیزی شبیه یک رودخانه‌ی مصنوعی زیرزمینی که بیشتر روزهای سال خشک می‌ماند؛ ولی وقتی بارش‌ها شدید می‌شود و آب رودخانه‌های محلی در منطقه‌ی کاسوکا به مرز طغیان می‌رسد، مثل سیستم دفاعی شهر وارد عمل می‌شود.

آب به‌جای اینکه از لبه‌ی رودخانه‌های کوچک اطراف سرریز کند و خسارت به‌جای بگذارد، از یک مسیر انحرافی کشیده می‌شود و داخل چاه‌هایی غول‌آسا سقوط می‌کند. این تأسیسات در اعماق تاریک زمین، سیلاب را می‌دزدد و به‌سمت تونل‌هایی می‌فرستد که ابعادشان بیشتر به کلیسا یا معبد باستانی شباهت دارد تا سیستم زهکشی.

۳۰ اوت ۲۰۲۴، وقتی توفان Shanshan ژاپن را شلاق می‌زد، دوربین‌های مداربسته‌ی تأسیسات، درست کمی بعد از ساعت پنج صبح، لحظه‌ی هجوم وحشتناک آب به این دنیای زیرزمینی را ثبت کردند؛ ولی چرا اصلاً یکی از پیشرفته‌ترین کشورهای جهان مجبور شد برای مهار چند رودخانه، چنین سازه‌ی غول‌آسایی را ده‌ها متر زیر زمین بسازد؟

چالشی که باعث شد ژاپنی‌ها به فکر توسعه‌ی مسیر زیرزمینی بیفتند، خود آب نبود. مشکل از جایی آغاز می‌شد که شهر، جایی برای آب باقی نمی‌گذاشت.

حوضه‌های آبریز رودخانه‌های ناکاگاوا و آیاسه در شمال توکیو، از نظر جغرافیایی در منطقه‌ای کم‌شیب واقع شده‌اند. آبی که وارد منطقه می‌شود، راه فرار چندانی ندارد و به‌کندی تخلیه می‌شود. چند رود بزرگ‌تر مثل ادو و آراکاوا اطراف منطقه را گرفته‌اند و بخش‌هایی از زمین حتی از سطح بعضی رودخانه‌ها پایین‌ترند.

رودخانه‌های کوچک‌تر پس از چند ساعت بارندگی شدید به‌سرعت پر می‌شوند و آب به‌سمت خانه‌ها و خیابان‌ها برگردد.

در گذشته‌های نه‌چندان دور، شکلِ کاسه‌ای‌مانند حوضه‌های آبریز دردسر بزرگی نبود. طبیعت کار خودش را می‌کرد؛ زمین‌های کشاورزی، شالیزارها و فضاهای باز مثل اسفنجی غول‌پیکر، آب باران را به خود می‌گرفتند؛ اما از دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی به بعد، همه‌چیز تغییر کرد.

دولت ژاپن سال‌ها سعی کرد با راه‌حل‌های معمول‌تر مشکل را حل کند. دیواره‌های رودخانه‌ها بالاتر رفتند، کانال‌ها اصلاح شدند و ظرفیت تخلیه‌ی آب افزایش یافت؛ ولی هرچه شهر متراکم‌تر می‌شد، حجم بیشتری از آب در زمانی کوتاه‌تر به همان شبکه‌ی محدود راه می‌یافت.

وزارت زیرساخت ژاپن هم در توضیح بحران می‌گوید قطره‌های بارانی که قبلاً در خاک نفوذ می‌کردند، با افزایش ساخت‌وساز روی آسفالت سُر می‌خوردند و تقریباً مستقیم به رودخانه‌ها می‌ریختند.

اوضاع در دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی به‌قدری عجیب بود که گاهی بچه‌های محله در خیابان‌های غرق آب توکیو ماهی می‌گرفتند! اما طغیان آب همیشه این‌قدر بی‌خطر و سرگرم‌کننده نبود. سال ۱۹۹۱ بارش‌های سیل‌آسا و طغیان رودخانه‌ها، ده‌ها کشته به جا گذاشت و بیش‌از ۳۰ هزار خانه را به زیر آب برد.

اگر امکان بزرگ‌تر کردن شبکه‌ی رودخانه‌ها روی سطح شهر وجود نداشت، شاید می‌شد بخشی از سیلاب را پیش از طغیان آبراهه‌ها، به زیر زمین فرستاد و از مسیری کاملاً جدا عبور داد. برپایه‌ی همین ایده، پروژه‌ای کلید خورد که قرار بود به یکی از شگفت‌انگیزترین تأسیسات کنترل سیل دنیا تبدیل شود.

پروژه‌ی G-Cans در اوایل دهه‌ی ۹۰ میلادی با مطالعات زمین‌شناختی آغاز شد و در نهایت متخصصان، منطقه‌ی کاسوکابه در شمال توکیو را برای اجرای عملیات انتخاب کردند؛ جایی‌که چند رودخانه‌ی کوچک و سیلاب‌خیز به هم نزدیک می‌شوند و پیش‌ازاین بارها دردسر آفریده بودند.

ایده‌ی اولیه می‌گفت مهندسان باید مکانی را طراحی کنند که آب اضافی رودخانه‌های کوچک را نگه دارد و بعد در زمانی امن‌تر به رودخانه‌ای بزرگ‌تر منتقل کند؛ اما اجرای چنین ایده‌ای در یکی از متراکم‌ترین منطقه‌های شهری جهان چندان ساده نبود.

مهندسان باید تونلی چندکیلومتری را در عمق حدود ۵۰متری زمین حفر می‌کردند؛ تونلی که پنج شفت عظیم را به یک مخزن مرکزی و ایستگاه پمپاژ متصل می‌کرد. در طول کار، خود شفت‌ها به پروژه‌های جانبی تبدیل شدند؛ استوانه‌های بتنی غول‌آسایی که باید در دل زمین فرومی‌رفتند و هنگام باران، آب خروشان رودخانه‌ها را بدون فروریختن دیواره‌ها یا آسیب‌زدن به سازه مهار می‌کردند.

به گزارش رویترز، پروژه G-Cans حدود ۲۳۰ میلیارد ین روی دست دولت ژاپن خرج گذاشت؛ اما ژاپنی‌ها در طول این ۱۳ سال حتی یک مشت خاک را هم هدر ندادند. خاکی که از اعماق ۵۰ متری زمین بیرون کشیده شد، برای ساخت و تقویت سیل‌بندهای کنار رودخانه‌ها در سطح زمین مورداستفاده قرار گرفت تا یک تهدید، به ابزاری برای محافظت بیشتر تبدیل شود.

اعداد و ارقام به‌تنهایی نمی‌توانند عظمت G-Cans را به ما نشان دهند. برای اینکه بفهمیم این سازه دقیقاً چگونه کار می‌کند، باید مسیر آب را از همان لحظه‌ای دنبال کنیم که رودخانه دیگر گنجایشش را از دست می‌دهد.

تصور کنید سطح رودخانه‌های کوچک محلی؛ به‌خاطر بارانی شدید بالا آمده‌اند. آب از ارتفاع مشخص سرریز عبور می‌کند و از همین مرحله مأموریت مخفیانه‌ی سازه آغاز می‌شود.

مرحله‌ی اول، سقوط به درون گرداب: آب طغیان‌کرده به‌سمت یکی‌از پنج شفت عظیم سیستم هدایت می‌شود. شفت‌ها بیش‌از ۷۰ متر عمق دارند و قطر شفت شماره‌ی یک به حدود ۳۰ متر می‌رسد؛ حفره‌ای آن‌قدر بزرگ که مجسمه‌ی آزادی به‌راحتی در آن جا می‌گیرد!

مهندسان می‌دانستند که سقوط مستقیم و آزادانه‌ی میلیون‌ها لیتر آب از ارتفاع ۷۰متری، دیواره‌های بتنی را متلاشی می‌کند؛ بنابراین، شفت‌ها را طوری طراحی کردند که آب در امتداد دیواره‌ها بچرخد و به‌شکل یک گرداب عظیم و کنترل‌شده به پایین سرازیر شود تا بخشی از انرژی خود را از دست بدهد.

مرحله‌ی دوم، رودخانه‌ای که کسی نمی‌بیند: در انتهای شفت، آب وارد تونلی به‌طول مجموع ۶٫۳ کیلومتر در عمق ۵۰متری زمین می‌شود. برای اینکه حس و حال این صحنه را درک کنید، بزرگراه شماره‌ی ۱۶ توکیو را در نظر بگیرید. در روزهای عادی تقریباً هیچ اتفاقی در تونل پایین نمی‌افتد؛ اما هنگام بارندگی شدید، همان فضای خالی به کانالی تبدیل می‌شود که آب رودخانه‌های کوچک را جمع می‌کند و به‌سوی مقصد مشترکی می‌فرستد.

مرحله‌ی سوم، معبد: در مرحله‌ی بعد، آب به فضایی به‌نام مخزن تنظیم فشار وارد می‌شود؛ تالاری با ۱۷۷ متر طول، ۷۸ متر عرض و ۱۸ متر ارتفاع که ۵۹ ستون عظیم بتنی سقف آن را نگه داشته‌اند. این محوطه به‌خاطر ردیف‌شدن ستون‌ها در فضایی نیمه‌تاریک در عکس‌ها شبیه کلیسای جامع یا معبد باستانی به‌نظر می‌رسد.

اما ستون‌های بلند اصلاً تزئینی نیستند و برای نمایش ساخته نشده‌اند. وقتی حجم عظیمی از آب از تونل وارد مخزن می‌شود، جریان باید پیش از رسیدن به پمپ‌ها آرام‌تر و قابل‌کنترل شود. از طرفی، وزن آب و نیروی شناوری آب‌های زیرزمینی دائماً تلاش می‌کنند این سازه‌ی توخالی را به سمت بالا هل بدهند. ستون‌ها بخشی از سازوکاری هستند که سقف سازه را محکم سر جایش نگه می‌دارد تا همه‌چیز متلاشی نشود.

مرحله‌ی چهارم، خارج‌کردن آب: در پایان، باید آب را از اعماق زمین بیرون کشید و به رودخانه‌ی بزرگ ادو ریخت تا به سمت خلیج توکیو برود. اینجا بزرگ‌ترین ماشین‌های مجموعه برای بالا فرستادن و طی‌کردن فاصله‌ی G-Cans تا ارتفاع مقصد وارد عمل می‌شوند؛ توربین‌ها و پمپ‌های عظیمی که با الهام از پمپ موتور موشک‌های فضایی طراحی شده‌اند.

مجموع ظرفیت تخلیه‌ی پمپ‌ها به حدود ۲۰۰ مترمکعب‌برثانیه می‌رسد؛ یعنی در زمانی نزدیک به ۱۲ ثانیه می‌توانند حجمی برابر با آب یک استخر المپیک را جابه‌جا کنند.

البته انتخاب رودخانه‌ی ادو هم تصادفی نیست. ادو نسبت به رودخانه‌های کوچکی که آبشان را به G-Cans می‌ریزند، ظرفیت بسیار بیشتری دارد. پس در اصل سیستم آب را از محل مستعد فاجعه می‌گیرد و به مسیری منتقل می‌کند که توان حمل آن را دارد.

کل سیستم را می‌توان به میان‌بُری عظیم برای سیلاب تشبیه کرد. پنج ورودی آب را پیش از طغیان رودخانه‌ها می‌ربایند، تونلی زیرزمینی آن را کیلومترها جابه‌جا می‌کند، مخزن غول‌آسا جریان را مهار می‌کند و سرانجام پمپ‌ها آب را به رودخانه‌ی ادو تحویل می‌دهند.

شاید از تصور اعداد و ابعاد ستون‌ها و پمپ‌ها و مخازن شگفت‌زده شویم؛ اما ارزش واقعی تأسیسات فقط زمانی مشخص می‌شود که طبیعت با تمام قوا به شهر حمله کند. پس باید ببینیم آیا سیستم فراتر از تئوری‌ها در دنیای واقعی چگونه کارایی‌اش را نشان می‌دهد.

یکی از بهترین آزمون‌های سیستم G-Cans در سپتامبر ۲۰۱۵ رقم خورد؛ زمانی‌که باران‌های سیل‌آسا منطقه‌ی کانتو را دربرگرفتند و سطح رودخانه‌های کوچک حوضه‌ی ناکاگاوا به‌سرعت بالا رفت. طبق آمار رسمی وزارت زیرساخت ژاپن، حدود ۱۹ میلیون مترمکعب آب وارد شبکه‌ی زیرزمینی شد و از طریق تونل‌ها و پمپ‌ها به رودخانه‌ی ادو ریخت.

اکتبر ۲۰۱۹، توفان بزرگ و ویرانگر Hagibis یکی از شدیدترین بارندگی‌های چند دهه‌ی اخیر را به بخش بزرگی از ژاپن آورد. حجم بارش در حوضه‌ای که G-Cans از آن محافظت می‌کند، حتی از سیلاب‌های مرجع قدیمی و فاجعه‌بار هم فراتر رفت؛ بااین‌حال نتیجه روی زمین بسیار متفاوت بود.

براساس الگوهای قدیمی، این حجم از باران باید حداقل ۲۹ هزار و ۴۵۷ خانه را در منطقه به‌زیر آب می‌برد و زندگی هزاران خانواده را نابود می‌کرد؛ اما وقتی توفان تمام شد و آب‌ها فروکش کردند، آمار خانه‌های سیل‌زده تنها ۲ هزار و ۷۳۷ واحد گزارش شد. برآورد مقام‌های ژاپنی نشان می‌داد مجموعه‌ی اقدامات کنترل سیل از جمله G-Cans، خسارت را حدود ۹۰ درصد کاهش داده‌اند.

تجارب تاریخی ذهنیت ما را درخصوص مفهوم سازه‌ی خالی تغییر می‌دهند. تالاری که بیشتر سال هیچ آبی در آن نیست و تونلی که شاید ماه‌ها خاموش بماند؛ بازهم باید برای چند ساعت بحرانی آماده باشد؛ چراکه ظرفیت و قدرت سازه در همین چند ساعت؛ زیرساخت‌ها و ساختمان‌هایی به ارزش میلیاردها دلار و امنیت هزاران خانواده را حفظ می‌کند.

به‌گفته‌ی مقام‌های دولتی ژاپن، بیدارشدن‌های به‌موقع تأسیسات تا اواسط سال ۲۰۲۴ از خسارتی بالغ‌بر ۱۵۰ میلیارد ین جلوگیری کرده بود. درعین‌حال به‌لطف شبکه G-Cans بسیاری از ساکنان امروزی منطقه، تجربه‌ای را که برای نسل‌های پیشین عادی بود، به همان شکل نمی‌شناسند.

وقتی بارش به‌پایان می‌رسد و آب از سیستم خارج می‌شود، G-Cans دوباره حال‌وهوای شهر زیرزمینی متروکه‌ای را پیدا می‌کند. پمپ‌ها خاموش و تونل‌ها خالی می‌شوند و مخزن تنظیم فشار که هنگام سیلاب بخشی از یک ماشین عظیم مهندسی به‌شمار می‌رود، به فضایی ساکت و تقریباً نامعمول تبدیل می‌شود.

تالار اصلی با سقف بلند و ۵۹ ستون بتنی عظیم، هیچ شباهتی به تأسیسات معمول شهری ندارد و در نگاه اول مکانی آیینی را در ذهن مردم تداعی می‌کند. ستون‌ها در ردیف‌های منظم تا انتهای سالن ادامه دارند و مقیاس فضا باعث می‌شود آدم‌هایی که میانشان راه می‌روند کوچک به‌نظر برسند؛ درست برازنده‌ی لقب کلیسای جامع یا معبد زیرزمینی.

در دوره‌هایی که خطر بارندگی شدید وجود ندارد، درهای مجموعه برای بازدید عمومی باز می‌شود. گردشگران می‌توانند وارد مخزن شوند، کنار ستون‌های چندصدتنی قدم بزنند و از نزدیک فضایی را ببینند که شاید چند هفته بعد با جریان عظیم آب پر شود.

فضا به‌قدری سوررئال و غریب به‌نظر می‌رسد که عکاس مجله‌ی Wired پس از بازدید اذعان کرد دنیای زیرزمینی G-Cans، حس فیلم سایپرپانک بلیدرانر را یادآور می‌شود نه یک تأسیسات زهکشی و فاضلاب!

اتمسفر سینمایی و رازآلود دالان‌ها؛ G-Cans را به لوکیشنی محبوب برای فیلم‌ها، برنامه‌های تلویزیونی و تبلیغات تجاری تبدیل می‌کند؛ چون تقریباً بدون هیچ دکور اضافه‌ای، حال‌وهوای یک پایگاه مخفی، معبدی باستانی یا سازه‌ای متعلق به آینده را تداعی می‌کند. (مثل تیزر معروف شرکت لندرور در سال ۲۰۰۶).

در حال حاضر تأسیسات ضدسیلاب G-Cans تورهای رسمی و پرطرفداری دارد و وزارت زیرساخت ژاپن هم برنامه‌های متنوعی تدارک می‌بیند تا گردشگران بتوانند از شفت‌های غول‌آسا، پمپ‌ها و خودِ «معبد زیرزمینی» بازدید کنند؛ تجربه‌ای نفس‌گیر از قدم‌زدن در بستر رودخانه‌ای که هر لحظه ممکن است بیدار شود.

شاید با دیدن موفقیت G-Cans تصور کنید این سازه، مسئله‌ی سیل در منطقه را کاملاً حل می‌کند؛ ولی اگر از ژاپنی‌ها بپرسید، به شما می‌گویند چنین نیست. معبد زیرزمینی هم ظرفیت محدودی دارد و بارندگی‌های چند سال اخیر بارها یادآوری کرده‌اند که هیچ سیستم دفاعی‌ای متناسب نمی‌تواند بدترین شرایط را کنترل کند.

G-Cans سال‌ها پیش برای گرفتن آب اضافی چند رودخانه‌ی مشخص و انتقال آن به رود ادو ساخته شد. تا وقتی حجم آب در محدوده‌ی طراحی سیستم باقی بماند، شبکه می‌تواند فشار را از روی رودخانه‌های کوچک بردارد.

علاوه‌بر حجم کل آب، سرعت بارش نیز می‌تواند صحنه را تغییر دهد. اگر طی چند ساعت یا حتی چند ده دقیقه حجم بسیار زیادی آب روی یک منطقه‌ی شهری فرود بیاید، خیابان‌ها، کانال‌ها و شبکه‌ی فاضلاب باید بتوانند با سرعت کافی جابه‌جایش کنند.

سال ۲۰۲۳، باوجود تمام تونل‌ها و پمپ‌های عظیم، بیش از ۴۰۰۰ خانه در حوضه‌ی آبریز G-Cans دوباره زیر آب رفتند. سال ۲۰۲۴ نیز مقام‌های ژاپنی اعلام کردند که بارش‌های ناگهانی و متمرکز به‌شدت بی‌رحم‌تر شده‌اند.

نوبویوکی توشیا، رئیس سابق مهندسی عمران در منطقه‌ی سیل‌خیز ادوگاوا می‌گوید باوجود تمام عظمت تأسیسات زیرزمینی G-Cans، توکیو هنوز از هر طرف در معرض خطر قرار دارد و کار مبارزه با سیل باید ادامه پیدا کند؛ به‌همین دلیل ژاپن G-Cans را پایان برنامه‌های مقابله با سیل نمی‌داند.

توکیو و مناطق اطراف همچنان مشغول توسعه‌ی تونل‌های ذخیره و انتقال آب، تقویت سیل‌بندها، افزایش ظرفیت شبکه‌ی زهکشی و ساخت تأسیسات تازه هستند. حتی پروژه‌هایی در دست اجرا قرار گرفته‌اند که کانال‌های زیرزمینی موجود مانند کانال‌های Shirako و Kanda را به یکدیگر متصل می‌کنند تا آب در زمان بارندگی شدید بین بخش‌های مختلف شبکه جابه‌جا شود.

G-Cans باهدف کاهش پیامدهای سیل ساخته شد نه حذف کامل خطرهای احتمالی و از این منظر یکی از شگفت‌انگیزترین سازه‌های جهان محسوب می‌شود.

در مقابل تلاش‌های اخیر شهرسازی ژاپن یادآوری می‌کنند که شهرها می‌توانند برای نجات خودشان، مسیر تازه‌ای برای باران بسازند؛ مهندسان می‌توانند شفت را عمیق‌تر، تونل را طولانی‌تر و پمپ را قدرتمندتر کنند؛ اما اگر خود باران مدام تغییر کند و بی‌مهارتر شود، هیچ تونلی برای همیشه «به‌اندازه‌ی کافی بزرگ» باقی نمی‌ماند.

بیایید دوباره به همان تصویر آغازین برگردیم. سرانجام باران تمام می‌شود، سطح رودخانه‌های طغیان‌کرده آرام‌آرام پایین می‌آید و غرش پمپ‌های غول‌پیکر در اعماق ۵۰متری زمین خاموش می‌شود. فضای عظیم و رازآلودی که تا چند ساعت پیش میزبان میلیون‌ها لیتر آب خروشان بود، دوباره خالی و ساکت رها می‌ماند تا شاید چند هفته بعد، گردشگران با آرامش میان ستون‌هایش قدم بزنند.

در نهایت فراموش نکنیم که هدف تأسیساتی مثل G-Cans هرگز شکست‌دادن آب نیست. توکیو بعد از دهه‌ها جنگیدن با سیلاب‌های ویرانگر، سرانجام فهمید که نمی‌تواند تمام آب‌های خشمگین را پشت دیوارها سد کند؛ پس در اعماق زمین برایش یک مسیر فرار ساخت.

معبد زیرزمینی متولد شد تا کاری را انجام دهد که بیشتر شهرهای مدرن فراموشش کرده‌اند؛ زیرا وقتی حجم آب زیاد می‌شود، به‌جای مقاومت در برابر سیل باید راهی برای هدایت آن پیش‌بینی کرد.