بخشی از مقاله
چکیده
تحقیقات بسیار گستردهاي تاکنون انجام گرفته است تا مدلهایی به منظور ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله براي مناطق مختلف با سناریوهاي ویژه و منحصر به فرد تولید کند . مدلهاي بسیاري نیز در سرتاسر دنیا تولید شده تا محاسبات لازم را در این رابطه انجام دهد. در ایران تاکنون مدلی جامع که به بررسی و ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله بپردازد، متاسفانه ارائه نشده است و کارهایی که انجام گرفته است نیز موردي و اغلب به عنوان پروژهها ي تحقیقاتی و همچنین تنها به جزئی از یک مدل جامع پرداخته است. در این مقاله سعی بر این است که ابتدا بر اساس مطالعات مهم انجام شده ابعاد مختلف مدلهاي ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله بررسی شود و در نهایت پس از شناخت پارامترهاي تاثیرگذار در این زمینه، مدلی ارائه گردد که بتواند در عین جامع بودن ملاحظات مورد نظر را براي کشور برآورده کند. در این مقاله الگوریتمهاي مورد نیاز براي توسعه مدل ارزیاب ی خسارات و تلفات ناشی از زلزله در یک فرمت کلی و جامع ارائه خواهد شد.
کلید واژهها: مدیریت بحران، مدل هاي ارزیابی، خسارات، تلفات، ریسک
مقدمه
کشور ایران به واسطه موقعیت تکتونیکی، وجود گسلهاي فعال، رخداد زلزلههاي بزر گ در طول تاریخ و نیز ثبت پیوسته خردزمین لرزهها، از پتانسیل لرزهخیزي بالایی برخوردار است. کلیه مطالعات انجام شده در این راستا نیز مؤید احتمال بالاي وقوع زلزلههاي ویرانگر در اغلب نقاط کشور میباشند. از طرفی رشد ناهماهنگ و غیراصولی شهرها و سایر سکونتگاهها در طول تاریخ و به خصوص طی یک قرن اخیر، باعث شده است که آسیبپذیري کشور در برابر زلزلههاي احتمالی بیشاز پیش افزایش یابد. ساختوساز در حریم گسلها، عدم توجه به مقاومت لرزهاي بناها و تأسیسات حیاتی، گسترش ناهمگون و آسیبپذیر بافت و ساختار شهرها و بسیاري از موارد دیگر، همگی نشان میدهند که در صورت وقوع زلزلهاي بزرگ در کشور، تلفات و صدمات زیادي به کشور وارد خواهد شد که جبران آن نیاز به صرف زمان و هزینه هنگفتی دارد.
مجموع خسارات مستقیم و غیرمستقیم وارده به شهرها در صورت رخداد زلزلهاي بزرگ در آنها، بدون در نظر گرفت ن ارزش جان انسانها و نیروهاي ازدسترفته که البته قابل ارزشگذاري نمیباشد، صدها هزار میلیارد ریال برآورد میشود و هزینه نوسازي و بازسازي ساختارها و ساختمانهاي آسیبدیده نیز به مراتب بیش از این مقدار تخمین زده میشود که میتواند اقتصاد کشور را با چالشی عمیق مواجه نماید.کاهش ریسک یا خطرپذیري لرزهاي در کشور جز با برنامهریزيهاي هدفمند، واقعی و فرابخشی درازمدت - و البته هماهنگ - تحقق نمییابد. اقدامات انجام شده در کشور نیز تاکنون اثربخشی قابل قبولی در کاهش ریسک زلزله و بهبود مدیریت بحران نداشته است.
لذا براي ارتقاي ایمنی کشور در برابر زلزله میبای ست اقدامات گستردهاي در حوزههاي پیشگیري، آمادگی، واکنش اضطراري و بازسازي اجرا شود و راهکارهاي لازم به منظور کاهش صدمات و تلفات ناشی از زلزله احتمالی با انجام سرمایهگذاریهاي لازم و در قالب پروژههاي کوتاهمدت تا بلند مدت به اجرا گذاشته شوند.یکی از اقداماتی که به منظور شناخت وضعیت خطرپذیري لرزهاي کشور و بهبود عملیات واکنش اضطراري میبایست در مقیاس ملی به اجرا گذاشته شود، توسعه سامانههاي ارزیابی اثرات زلزله میباشد. مطالعات مختلفی تاکنون در این خصوص در کشور انجام شده است که جنبههایی از موضوعات مرتبط را مورد رسیدگی قرار دادهاند. از آن جمله میتوان به مطالعات مرکز مطالعات زلزله و محیط زیست تهران و جایکا - JICA and CEST, 2000 - ، مطالعات منصوري و همکاران - 1390 - و مطالعات قائمقامیان و همکاران - 1389 - اشاره کرد .
همچنین مدلی براي برآورد اثرات زلزله در شهر تهران توسط سازمان پیشگیري و مدیریت بحران تهران با همکاري جایکا و دانشگاه خواجه نصیر توسعه داده شده است که برخی از المانهاي برآورد ریس ک را پوشش میدهد.در این مقاله سعی شده است که ابتدا بر اساس مطالعات مهم انجام شده در این رابطه، ابعاد مختلف مدلهاي ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله بررسی شود و در نهایت پس از شناخت پارامترهاي تاثیرگذار در این زمینه، مدلی ارائه گردد که بتواند در عین جامع بودن، نیازهاي کشور را در حوزه شناخت آسیب پذیري و بهبود مدیریت واکنش اضطراري برآورده کند. بدینمنظور لازم است ضمن ارزیابی مولفههاي مهم در برآورد خسارات و تلفات ناشی از زلزله، الگوریتمها و مدلهاي مورد نیاز و نیز نرمافزارها و سختافزارهاي مرتبط بررسی و ارزیابی گردد.
کلیات مدل ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله
به منظور برنامهریزي براي کاهش خطرپذیري لرزهاي و بهبود فرآیند واکنش اضطراري، و جود مدل ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله ضروري است. این مدل میبایست قابلیت انجام محاسبات قبل - براساس سناریوهاي احتمالی - و پس از رخداد زلزله را داشته باشد. بدین مفهوم که مدل میبایست ضمن دارا بودن قابلیت برآورد اثرات احتمالی زلزلهها، به سرعت آخرین اطلاعات را از وقوع زلزله دریافت و تحلیلهاي لازم را براي تعیین اثرات بحران به صورت منطقهاي یا ملی انجام دهد. لذا در توسعه مدل لازم است به موضوعا ت زیر توجه نمود:
-مدل میبایست از لحاظ ساختاري قابل انعطاف بوده تا بتواند اطلاعات مربوط به کاهش خطرپذیري و مدیریت بحران را از ابعاد مختلف، شناسایی و تهیه نماید.
-مدل باید کاربردي باشد، به گونهاي که اقدامات مورد نیاز در جنبههاي مختلف را ببا هدف اصلی کاهش خسارات و تلفات مشخص نماید.
-پیشرفتهاي اخیر در زمینه ارزیابی خطرات لرزه اي میبایست در این مدل مد نظر قرار گیرد.
-مدل میبایست قابلیت دستیابی به اهداف محاسباتی مطلوب را در اسرع وقت دا شته باشد - قبل از زلزله: محاسبه خطرپذیري وجزئیات اطلاعات همراه با اعتماد به نتایج؛ بعد از زلزله: محاسبه دقیق اطلاعات مورد نیاز همراه با سرعت محاسباتی و اعتماد به نتایج - . -این مدل باید به سادگی در سرتاسر ایران نسبت به شرایط مختلف اجتماعی، اقتصادي، محیطی و نیز ساخت و سازهاي مختلف قابل پذیرش و تطبیق باشد.
-مدلسازي باید به گونهاي باشد که قادر به تغییر و ارتقا نسبت به پیشرفت اطلاعات در آینده باشد - نوع جدید ساخت و ساز، اقدامات بازسازي، زلزلههاي آینده، توسعه و پیشرفت آینده در زمینه تکنولوژي - . -مدل میبایست توانایی ارائه راهکارهاي مدیریت واکنش اضطراري در مدت زمان کمی پس از زلزله را داشته باشد.
-مدل میبایست با س اختار مدولار تهیه شده تا امکان توسعه در هر بخش را داشته و در عین حال امکان اصلاح و ویرایش یک مدول به گونهاي که دیگر بخشهاي مدل تحت تاثیر قرار نگیرد، فراهم باشد.
تاکنون مطالعات زیادي در رابطه با ارزیابی تلفات و خسارات ناشی از زلزله به منظور شناسایی احتمالات موجود در خسارات اقتصادي، اجتماعی و زیرساختی در اثر زلزله صورت گرفته است . به منظور ایجاد یک مدل کارآمد به منظور محاسبه تلفات و خسارات ناشی از زلزله میبایست مولفههاي ریسک و آسیبپذیري تعیین شوند. بدین منظور، در ابتدا لازم است تا محدوده مورد نظر که در آن خطرات مرتبط با زلزله بایدبررسی شود، تعیین گردد. پس از این مرحله میبایست آسیبپذیري سازهها و زیرساختهایی که در معرض این گونه خطرات و در محدوده مورد مطالعه میباشند، تعیین شود و بععد از آن توزیع آسیب را میتوان بر اساس کلاسهاي مختلف سازهها با استفاده از توابع شکنندگی برآورد نمود.
در گام بعد لازم است توزیع تلفات و مصدومان زلزله بر اساس توابع مرگ و میر تعیین گردد . تمامی ای ن مراحل تشکیلدهنده مولفههاي مورد نیاز براي راهاندازي یک سامانه ارزیابی خسارات و تلفات در فرآیند مدیریت بحران میباشند. در شکل شماره 1 فلوچارت مورد نظر به منظور توسعه مدل ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله براي کشور ایران با رویکرد هوشمندسازي جهت کاهش ریسک و ارتقاي مدیریت بحران ارائه شده است.
بررسی مشخصات و ویژگی هاي مدول هاي مربوط به مدل ارائه شده و تعیین مولفه هاي مورد نیاز
معمولا تا شناختی درس ت و جامع از پارامترهاي تاثیرگذار و سهیم در توسعه یک مدل جامع به منظور ارزیابی خسارات و تلفات ناشی از زلزله فراهم نگردد و همچنین چگونگی ارتباط مابین این پارامترها مشخص نشده باشد، امکان رسیدن به نتیجه مطلوب میسر نخواهد شد.
-مدول برآورد بزرگاي زلزله: در این مدول از اطلاعات جامع و کامل از وضعیت لرزهخیزي ایران به گونهاي که تمامی گسلهاي فعال و غیر فعال در آن معین شدهاند و همچنین یک تاریخچه کامل از زمینلرزههاي به وقوع پیوسته در ایران از ابتدا تاکنون به همراه ریز جزئیات مربوط به آنها و همچنین اطلاعات زمینشناختی و حتی روابط مربوطه در این زمینه که تماما براي ایران بومی شده است، استفاده خواهد شد. همچنین با استفاده از یک شبکه لرزهنگاري که به صورت آن لاین به ارسال دادههاي زمینلرزههاي اتفاق افتاده پرداخته و اطلاعات آن را به مرکز ارسال کند، بزرگی زمینلرزههاي اتفاق افتاده در هر منطقه تعیین می گردد. در این مدول قابلیت استفاده از سناریوهاي زمینلرزههاي محتمل نیز ملحوظ شده تا امکان بررسی و ارزیابی خسارات و تلفات احتمالی ناشی از رخداد زلزله فراهم شود. لازم به ذکر است در این مدول از نتایج تحقیقاتی که توسط پژوههشگران دیگر انجام شده است و نیز از دادههاي شبکه لرزهنگاري و شتابنگاري استفاده خواهد شد.
-مدول برآورد جنبش زمین و مخاطرات مرتبط در سطح محدوده مورد نظر: همانطور که اشاره شد در مدل توسعه داده شده، پس از رخداد زمینلرزهاي واقعی و یا براساس سناریوي زلزله که در مدول مربوط به لبرآورد بزرگاي زلزلهل تعریف شده است میتوان مشخصات زمینلرزه مانند شتاب، سرعت، جابجایی، بزرگا و .. را تعیین نمود. در مدول برآورد جنبش زمین و مخاطرات مرتبط، با استفاده از اطلاعات اخذ شده در مدول قبلی و براساس اطلاعات مربوط به کاهندگی، ضریب تشدید، ویژگیهاي زمینساختی و
