|
74788
- ۱۱ بهمن ۱۳۸۸
ارزیابی تحلیلی و طراحی سامانه مدیریت ریسک زمین لغزشهای ناشی از زلزله در کشور در پایاننامه دانشجویی محمدرضا مهدویفر در پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی انجام شد.
زمین لغزشهایی که بر اثر زلزله ایجاد میشوند در قرن اخیر موجب دهها هزار کشته و میلیاردها دلار خسارات در دنیا شدهاند. در بسیاری از زلزلهها خسارات حاصل از آنها برابر یا حتی بیش از خسارات مستقیم ناشی از زلزله بوده است. در ایران نیز این گروه از زمین لغزشها در قرن اخیر موجب تلفات و خسارات زیادی شدهاند. در این مطالعه سعی شده است ضمن یافتن رابطه بین پارامترهای زلزلهها و زمین لغزشهای ناشی از آنها، نسبت به توسعه روشی جهت تهیه نقشههای پیشبینی محل این گروه از زمین لغزشها در مقیاس متوسط، اقدام شد. در نتیجه پارامترهای مورد نیاز نیز با توجه به دقت مورد نیاز در این مقیاس( 1:10،000 تا 1:100،000) انتخاب و به کار گرفته شدهاند. برای نیل به هدف فوق، روش نیومارک (1965) که زمین لغزش را به عنوان بلوکی اصطکاکی و شکلناپذیر که بر روی سطحی شیبدار قرار گرفته است، مدل میکند، انتخاب شده است. در این روش تخمینی کاربردی از میزان جابهجایی، که در مقیاس مورد نظر از روشهایی مانند روش اجزاء محدود بسیار کاربردیتر است، ارائه شده است. به کاربردن روش نیومارک نیاز به داشتن مقدار شتاب حدی شیب، که فراتراز آن جابجایی پایدار رخ میدهد، دارد. این پارامتر با استفاده از ضریب پایداری استاتیکی شیب قابل محاسبه است و به نوعی بیانگر میزان مقاومت یک شیب در مقابل شتاب ورودی است. ضریب پایداری استاتیکی هر شیب خود به پارامترهای مقاومتی، مانند مقاومت چسبندگی و ضریب اصطکاک داخلی بستگی دارد. به دست آوردن این پارامترها در مقیاس متوسط که مقدار آنها بایستی برای صدها تا هزاران شیب محاسبه شود) با استفاده از روشهای معمول ژئوتکنیکی، مانند آزمایشات صحرایی یا آزمایشگاهی، بسیار پرهزینه و عملاً غیر ممکن است. به همین دلیل در این مطالعه از معیارهای هوک و براون، که طی دهههای اخیر در بین متخصصان مکانیک سنگ برای تخمین پارامترهای مقاومتی توده سنگ رواج یافته است، استفاده شده است. پارامترهای مورد نیاز برای تعیین معیارهای مذکور به سادگی قابل جمعآوری بوده و با بازدید صحرایی و توصیف سنگ قابل تخمین هستند. برای تحلیل نیومارک، علاوه بر شتاب حدی به شتابنگاشت ثبت شده در روی شیب نیاز است. بدیهی است در این مورد نیز داشتن دادههای شتابنگاشتی برای تمام شیبهای موجود در نقشههای مقیاس متوسط امکانپذیر نیست. برای حل این مشکل، از پارامتر دیگری از زلزله به نام شدت آریاس استفاده شده است. این پارامتر منعکس کننده انرژی کل جذب شده در واحد حجم مواد شیب بوده و همچون بیشینه شتاب زمین، برای تخمین آن در شیبی به فاصله معینی از مرکز کانونی به رابطه کاهندگی نیاز است. در این مطالعه رابطه کاهندگی شدت آریاس، با استفاده از بانک اطلاعاتی شتابنگاشتهای البرز و ایران مرکزی(1368 رکورد)، به دست آمده است. در شرایط تعریف شده توسط نیومارک، مقدار جابجایی میتواند با انتگرالگیری از بخشی از شتابنگاشت که بالای شتاب حدی قرار گرفته است، بهدست آید. در این مطالعه با توجه به جایگزینی شتابنگاشت با شدت آریاس، امکان چنین محاسبهای فراهم نیست لذا با استفاده از شتابنگاشتهای موجود، رابطهای تجربی دیگری تدوین شده است که به وسیله آن بتوان مقدار جابجایی را با استفاده از شدت آریاس، برای هر شیب که دارای شتاب حدی معینی است، محاسبه کرد. با به دست آوردن رابطه کاهندگی شدت آریاس، در حال حاضر امکان تهیه نقشههای هم شدت آریاس برای زلزلهها فراهم شده است. در این مطالعه سامانهای تحت ArcGIS9.0 طراحی شده است که به صورت خودکار پس از وقوع زلزلهای با بزرگای معین و با استفاده از رابطه کاهندگی مذکور، نسبت به تهیه نقشه هم شدت آریاس اقدام میکند. این نقشه که به صورت فایلی تصویری در اختیار سرویس دهنده(سرور) قرار داده میشود، قابلیت نمایش در شبکه اینترنت، بلافاصله پس از اعلام مشخصات زلزله را دارد. با توجه به وقوع زمین لرزههای بزرگ با تلفات انسانی بالا در ایران، وجود چنین سیستمی میتواند کمک زیادی در نجات و امداد رسانی اولیه به زلزلهزدگان کند. سامانه مذکور، علاوه بر تهیه نقشه هم شدت، با استفاده از رابطه جابجایی نیومارک، نسبت به تخمین مقدار جابهجایی برای تمامی واحدهای منطقه اقدام میکند. سپس با استفاده از رابطهای دیگر، احتمال وقوع زمین لغزشهای ناشی از زلزله را برای هر یک از واحدها و بر اساس مقدار جابجایی نیومارک محاسبه کرده و نتیجه را به صورت نقشهای جداگانه ارائه میکند. این نقشه نیز همزمان با نقشه هم شدت آریاس در اختیار سرویس دهنده برای استفاده در اینترنت، قرار داده میشود. با استفاده از نقشه احتمال وقوع زمین لغزشهای ناشی از زلزله، میتوان مناطقی را که احتمالاً بر اثر لغزش، راه دسترسی به آنها در هنگام زلزله مسدود شده و یا خود در معرض این پدیده بودهاند شناسایی کرد. چنین سیستمی نه تنها میتواند برای امداد رسانی قبل از زلزله موثر واقع شود، بلکه با ارائه سناریوهای مختلف از زلزلههای آتی قابلیت نشان دادن خطر زمین لغزشهای ناشی از زلزله را در مناطق مختلف دارا خواهد بود. با وجود تمام احتیاطهایی که در رابطه با محدودیتهای مراحل پیشنهادی این مطالعه بایستی در نظر گرفت، این تحقیق، روشی ساده، سیستماتیک، و فیزیکی را برای تخمین احتمال گسیختگیهای ناشی از زلزله در اختیار قرار میدهد.
|