بخشی از مقاله
چکیده
در مطالعه حاضر، تحلیل خطر لرزهای و ارزیابی خطرپذیری برای مدارس شهر مقدس قم انجام پذیرفت. منابع لرزهزای عمده و مهم در پیرامون شهر مورد شناسایی قرار گرفته و پارامترهای جغرافیایی و نسبت و میزان لرزهخیزی آنها تعیین گردید. ارزیابی لرزهای ارتعاشات زمین در قالب تحلیل خطر پذیری لرزهای به وسیله نرم افزار CRISIS2007 انجام شده است. ساختمانهای مدارس موجود مورد شناسایی قرار گرفته و سپس نمودارها و توابع شکست بر اساس شیوهای که در HAZUS توضیح داده شده، تهیه گردید. کوشش شده است با تحلیل مکانی ارتباط موجود بین لایه تابع خطر و لایه توابع شکست بر اساس ساختار سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - و تهیه نقشه ریزپهنهبندی آسیبپذیری منطقه، طراحی سناریو های آسیبپذیری و تخمین خسارت مالی مدارس شهر قم و ارائه راهبردها و سیاستهای مرتبط با مدیریت بحران در محدوده مطالعاتی، در جهت کاهش تلفات ناشی از وقوع زلزله گامی بردارد.
کلمات کلیدی: خطرپذیری لرزهای، تحلیل خطر مدارس شهر قم، HAZUS، خسارات مالی
1 -مقدمه
در چند دهه اخیر، تعداد سوانح طبیعی و میزان خسارات وارده به شهرها و نیز تلفات ناشی از وقوع سوانح طبیعی روند افزایشی داشته که این افزایش تعداد سوانح، در مورد زلزلهها نیز صدق میکند. در طی قرن بیستم، بیش از 1100 زلزله مخرب در نقاط مختلف کره زمین روی داده که در اثر آن بیش از 1500000 نفر جان خود را از دست دادهاند که 90 درصد آنها عمدتا ناشی از ریزش ابنیههایی بوده است که از ایمنی کافی برخوردار نبودهاند. [1]اگرچه زلزله یک امر کنترل ناپذیر است، اما خسارات ناشی از آن میتواند با مواردی نظیر ساخت سازههای مقاوم، بهسازی لرزهای و تهیه برنامههایی جهت پاسخ اضطراری مناسب در هنگام حادثه و بالا بردن آگاهی عمومی کاهش یابد.
در راستای کاهش ریسک و تعیین پتاسیل مخاطرات، استفاده از منحنی های شکنندگی به عنوان ابزاری جهت تخمین خسارت سازه ها در سال های اخیر مورد توجه بسیار قرار گرفته است. روش تخمین خسارت HAZUS کهتوسّط آژانس مدیریت شرایط اضطراری فدرال آمریکا یا به اختصار FEMA طرّاحی گردیده است، برای نمایش دادن مخاطرات و نتایج تخمین خسارات فیزیکی و مالی برای ساختمانها و زیرساختها استفاده میشود و احتمالات خسارتهای سازهای و غیرسازهای به ساختمانها و شریانهای حیاتی و خسارات اقتصادی مستقیم و غیرمستقیم ناشی از بلایای طبیعی مانند زلزله، سیل و طوفان را محاسبه می نماید. [2]
ارزیابی و تحلیل آسیبپذیری لرزهای شهر را میتوان از اولین اقدامات موثر در تدوین برنامههای کاهش آثار زمین لرزه در قالب برنامههای مدیریت بحران دانست .[3] در این میان خسارت وارده در اثر زلزله در سطح شهر، با وجود شریانهای حیاطی شامل سیستمهای حمل و نقل و تاسیسات شهری و یا ساختمانهای موجود شامل ساختمانهای متداول و ساختمان های با اهمیت زیاد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این راستا تحقیقاتی همچون محاسبه مدل خسارت لرزهای ساختمانی تهران - منطقه 17 تهران - [4] و برآورد خسارات ساختمانی و تلفات انسانی- مطالعه موردی منطقه یک شهر تهران[5] و همچنین تخمین خسارت ساختمانی بیمارستان های تهران به وسیله روش [6] HAZUSو نیز تعیین و کاربرد توابع آسیب پذیری سازهها [7]، طی سالهای گذشته در ایران صورت گرفته است.
از مهمترین ساختمانهای با اهمیت زیاد در سطح شهر مدارس هستند، مدرسه مکانی است که افراد برای همکاری و یاوری و آموختن مقررات و قوانین و یادگیری استدلال و منطق و زیبایی شناختی هستی و مهارت خواندن و نوشتن و حساب کردن به آن وارد میشوند و طی فرآیندی نه چندان زود و برابر اصول و قواعد و جریانهای مشابه و مشترک علمی به یادگیری می پردازند. پژوهش حاضر در نظر دارد تا با شناسایی و تدوین روابط بین تحلیل ریسک و مدیریت بحران زلزله، در جهت کاهش آسیبپذیری لرزهای مدارس شهر قم گام مؤثری بردارد.
2 -روش تحقیق
منطقه مطالعاتی، استان قم از جمله استان هایی است که بدلیل قرار گرفتن در شرایط ویژه لرزهزمینساختی، محدودههایی را با خطر نسبی زمینلرزهای متفاوت بوجود آورده است. محدوده مورد مطالعه بر مبنای نقشه زمینشناسی چهارگوش قم در مقیاس 1:100000 در ایالت های ایران مرکزی قرار دارد و در منطقهای به وسعت حدود 14000 کیلومتر مربع در محدودهای به طول جغرافیایی49 درجه و 40 دقیقه تا 52 درجه و 40 دقیقه خاوری و به عرض جغرافیایی 33 درجه و 40 دقیقه تا 35 درجه و 50 دقیقه شمالی قرار دارد.[8]در این مطالعه در مرحله اول تمامی اطلاعات گردآوری شده موجود، در سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - بارگذاری شده و با دستیابی به سیستم مختصاتی یکسان به مرحله بعد وارد می شویم.[9]
مرحله دوم مربوط به دستیابی به اطلاعات و مقادیر پارامترهای لرزهخیزی زمین می باشد که در تحلیل HAZUS نیاز به این پارامترها میباشد. این مرحله به ساخت مدل خطر لرزه ای احتمالاتی توسط نرم افزار CRISIS2007 اختصاص یافته است. مرحله بعد مطالعه به استفاده از نتایج برنامه تحلیل خطر لرزه ای CRISIS2007 مربوط میشود. این نتایج در دستگاه WGS1984 مورد استفاده قرار گرفته و به پیاده سازی شیوه نامه فنی HAZUS برای تحلیل خسارت لرزه ای اختصاص یافته است. در بخش آخر نیز به محاسبه خسارت مالی احتمالی پرداخته شده است.خطر پذیری لرزهای مفهوم مهمی است که برای تحقق هدف کاهش آثار زلزله لازم است به صورت کاملا جدی به آن پرداخته شود. این مفهوم عبارت است از اینکه وقوع زلزله چه تاثیرات محتملی بر روی محل مورد مطالعه که در اینجا سایت نامیده میشود خواهد گذاشت.
تحلیل خطر لرزهای به دو شیوه تعیّنی و احتمالاتی به این پرسش پاسخ میدهد. شیوه تحلیلخطر تعیّنی رخداد مورد انتظار را متناظر با رخداد زلزلهای که بیشترین شدت را در ساختگاه مورد مطالعه ایجاد میکند در نظر میگیرد. اما این روش همواره نمیتواند روش مناسبی برای پاسخ به شدت تحریک در آینده باشد چرا که در بسیاری از موارد تعیین بدترین حالت غیر ممکن است و قضاوتهای شخصی نیز نمیتواند ملاک مناسبی در تعیین آن باشد. در ضمن بکارگیری سنجههای شدت گوناگون نیز نتایج متفاوتی را دربر خواهد داشت. در این شرایط روشهای مدرنتری مانند تحلیلخطرلرزهای احتمالاتی مطرح میشوند که تمام رخدادهای ممکن را بطور یکجا مورد بررسی قرار داده و در نهایت سناریو حاصل را که در برگیرندهی حالات بسیاری است ارائه مینماید. طبیعتا سناریوی معرفی شده الزاما از بین رخدادهای موجود نیست. در زیر مراحل کلی تحلیل خطر لرزهای احتمالاتی بصورت اجمالی با توجه به آورده شده است:[10]
1.شناسایی منابع زمینلرزه
2.تخمین توزیع بزرگا در هر منبع زمینلرزه
3.تخمین توزیع فاصله میان منبع زمینلرزه و ساختگاه مورد بررسی
4.توصیف شدت زمینلرزه و پاسخ سازهای
5.ترکیب مراحل چهارگانه فوق و تولید منحنی خطر
نرم افزار کامپیوتری CRISIS2007 برای محاسبه و انجام تحلیل خطر لرزهای احتمالاتی1 میباشد که با توجه به شرایط لرزه خیزی منطقه روابط انتشار امواج در زمین و ... به محاسبه خطر لرزهای و پارامترهایی نظیر بیشینه شتاب محتمل زمین، بیشینه سرعت محتمل زمین و یا تغییر شکل ماندگار محتمل زمین می پردازد. دامنه اعتبار شیوه HAZUS شامل توسعه روشهایی برای تخمین زدن آسیبهای زلزله بر روی ساختمانهای متداول و همچنین ساختمانهای بااهمیت زیاد، شامل اجزا
