مدیریت بحران

مدیریت بحران

ارزیابی مناطق در معرض خطر گسل در شبکه راه استان تهران و برنامه‌ریزی مسیر اضطراری

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان
قاسم علیدادی 1
محمدعلی نکویی 2
زهره عارفی 3
1 کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مهندسی و پدافند غیرعامل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مهندسی و پدافند غیرعامل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، گرایش بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران
چکیده
زلزله یکی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی تهدیدکننده استان تهران است که می‌تواند آسیب‌های جدی به زیرساخت‌های حیاتی ازجمله شبکه راه‌ها وارد کند. این پژوهش با هدف ارزیابی آسیب‌پذیری و تاب‌آوری شبکه راه‌های استان تهران در برابر زلزله با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) انجام‌شده است. داده‌های پژوهش شامل لایه‌های شیپ فایل استان تهران، معابر شهری و استانی، گسل‌ها، زلزله‌های چهار دهه اخیر، مراکز درمانی، ایستگاه‌های آتش‌نشانی و مراکز اسکان اضطراری در محیط ArcGIS Desktop مورد تحلیل قرارگرفته‌اند. با استفاده از تحلیل‌های Hot Spot و تحلیل چگالی، نواحی با تراکم بالای رخدادهای زلزله شناسایی شدند. همچنین با ایجاد حریم 10 کیلومتری اطراف گسل‌ها و تحلیل همپوشانی با شبکه معابر، مشخص شد که 73/60 درصد از کل شبکه معابر استان تهران و 43/88 درصد از شبکه معابر شهر تهران در معرض آسیب‌پذیری قرار دارند. با ایجاد شبکه راهی (Network) و انجام تحلیل‌های مسیریابی و تخصیص تسهیلات، راهکارهایی برای بهبود دسترسی به مراکز امدادی در شرایط بحرانی پس از زلزله ارائه‌شده است. نتایج این پژوهش می‌تواند به برنامه‌ریزان و مدیران بحران در راستای ارتقای تاب‌آوری شبکه حمل‌ونقل استان تهران و کاهش آسیب‌پذیری آن در برابر زلزله‌های احتمالی آینده کمک شایانی نماید.
کلیدواژه‌ها
تاب‌آوری
شبکه راه
زلزله
سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)
آسیب‌پذیری
استان تهران
تحلیل شبکه
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessment of Earthquake Exposure in Tehran Province Road Network and Optimal Emergency Route Planning

نویسندگان English

Qasim Alidadi 1
Mohammad Ali Nekooie 2
Zohreh Arefi 3
1 MSc. Student, Faculty of Engineering and Passive Defense, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
2 Assoc. Prof., Faculty of Engineering and Passive Defense, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
3 MSc. Student, Dept. of Biotechnology, Faculty of Chemical Engineering, Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), Tehran, Iran
چکیده English

Earthquakes are one of the most significant natural hazards threatening Tehran Province, with potential to severely damage critical infrastructure, including road networks. This research aims to evaluate the vulnerability and resilience of Tehran Province's road network against earthquakes using Geographic Information Systems (GIS). The study data includes shape files of Tehran Province, urban and provincial roads, fault lines, earthquakes from the past four decades, healthcare facilities, fire stations, and shelters, all analyzed in ArcGIS Desktop environment. Using Hot Spot analysis and density analysis, areas with high concentration of earthquake occurrences were identified. By creating a 10-kilometer buffer around fault lines and conducting overlap analysis with the road network, it was determined that 60.73 percent of the entire Tehran Province road network and 88.43 percent of Tehran city's road network are vulnerable to earthquake damage. Through network creation and conducting routing and facility allocation analyses, strategies for improving access to emergency centers during post-earthquake crisis situations were developed. The results of this research can significantly assist planners and crisis managers in enhancing the resilience of Tehran Province's transportation network and reducing its vulnerability to potential future earthquakes.

کلیدواژه‌ها English

Resilience
Road Network
Earthquake
Geographic Information System (GIS)
Vulnerability
Tehran Province
Network Analysis
  1. س. م. موسوی، م. عابدینی و ا. اسمعلی عوری، «ارزیابی خطر زمین‏لرزه در حوزه‏ی شهری ایذه با استفاده از مدل‏های چندمعیاری WLC و AHP در محیطGIS» ، مدیریت بحران, vol. 4, no. 1, pp. 93–101, 2015, [Online]. Available: https://www.joem.ir/article_14934.html
  2. M. Nojavan, E. Salehi, B. Omidvar, and M. Nojavan, “An analysis of the effects of human settlements on increasing and strengthening the natural disasters: a case study of Iran,” J. Res. Ecol., vol. 5, no. 1, pp. 515–530, 2017, doi: http://ecologyresearch.info/ documents/EC0336.pdf.
  3. https://amar.org.ir/statistical-information/statid/52299, «جمعیت به تفکیک تقسیمات کشوری (تا سطح آبادی) - تهران - سرشماری 1395,«مرکز آمار ایران.
  4. F. Kamranzad, H. Memarian, and M. Zare, “Earthquake Risk Assessment for Tehran, Iran”, 2020. doi: 10.3390/ijgi9070430.
  5. S. Soltani, “3D modeling of the Tehran sedimentary basin: impact on seismic risk assessment,” 2023, Université Grenoble Alpes [2020-...]; International Institute of Earthquake …. doi: https://theses.fr/2023GRALU032.
  6. M. Kheirizadeh Arouq, M. Esmaeilpour, and H. Sarvar, “Vulnerability assessment of cities to earthquake based on the catastrophe theory: a case study of Tabriz city, Iran,” Environ. Earth Sci., vol. 79, pp. 1–21, 2020, doi: https://doi.org/10.1007/s12665-020-09103-2.
  7. http://irsc.ut.ac.ir/bulletin.php?lang=fa, “مرکز لرزه‌نگاری کشوری,” موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران.
  8. W. E. Westman, “Resilience: concepts and measures BT- Resilience in mediterranean-type ecosystems,” B. Dell, A. J. M. Hopkins, and B. B. Lamont, Eds., Dordrecht: Springer Netherlands, 1986, pp. 5–19. doi: 10.1007/978-94-009-4822-8_2.
  9. B. Walker and D. Salt, Resilience practice: building capacity to absorb disturbance and maintain function. Island press, 2012. doi: https://muse.jhu.edu/pub/19/article/544351/summary.
  10. R. J. T. Klein, R. J. Nicholls, and F. Thomalla, “Resilience to natural hazards: How useful is this concept?,” Glob. Environ. Chang. part B Environ. hazards, vol. 5, no. 1, pp. 35–45, 2003, doi: https://doi.org/10.1016/j.hazards.2004.02.001.
  11. S. L. Cutter et al., “A place-based model for understanding community resilience to natural disasters,” Glob. Environ. Chang., vol. 18, no. 4, pp. 598–606, 2008, doi: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2008.07.013.
  12. S. L. Cutter, K. D. Ash, and C. T. Emrich, “The geographies of community disaster resilience,” Glob. Environ. Chang., vol. 29, pp. 65–77, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2014.08.005.
  13. A. Al Raihan et al., “A framework for community level disaster resilience index,” 2022. [Online]. Available: https://www.preventionweb.net/media/85537/download?startDownload=20250712
  14. C. S. Renschler, A. E. Frazier, L. A. Arendt, G.-P. Cimellaro, A. M. Reinhorn, and M. Bruneau, “A framework for defining and measuring resilience at the community scale: The PEOPLES resilience framework,” MCEER Buffalo, 2010. [Online]. Available: https://www.esf.edu/glrc/library/documents/FrameworkforDefiningandMeasuringResilience_2010.pdf
  15. S. B. Miles and S. E. Chang, “ResilUS-Modeling Community Capital Loss and Recovery,” in 14th Annual World Conference on Earthquake Engineering, 2008, pp. 459–465. doi: https://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/14_09-01-0095.PDF.
  16. M. Amin, “Toward secure and resilient interdependent infrastructures,” J. Infrastruct. Syst., vol. 8, no. 3, pp. 67–75, 2002, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)1076-0342(2002)8:3(67).
  17. Y. Kuwata and S. Takada, “Effective emergency transportation for saving human lives,” Nat. hazards, vol. 33, pp. 23–46, 2004, doi: https://doi.org/10.1023/B:NHAZ.0000035003.29275.32.
  18. M. Peggion, A. Bernardini, and M. Masera, “Geographic information systems and risk assessment,” 2008. [Online]. Available: https://core.ac.uk/download/pdf/38613171.pdf
  19. T. Rashed and J. Weeks, “Assessing vulnerability to earthquake hazards through spatial multicriteria analysis of urban areas,” Int. J. Geogr. Inf. Sci., vol. 17, no. 6, pp. 547–576, 2003, doi: https://doi.org/10.1080/1365881031000114071.
  20. S. Lhomme, D. Serre, Y. Diab, and R. Laganier, “GIS development for urban flood resilience,” WIT Trans. Ecol. Environ., vol. 129, pp. 661–671, 2010, doi: 10.2495/SC100561.
  21. Https://ostan-th.ir/page/695/%D8%AC%D8%BA%D8%B1%D8%A7%D9%81%DB%8C%D8%A7.html, “استانداری تهران.”
  22. J. Ritz et al., “Paleoearthquakes of the past 30,000 years along the North Tehran Fault (Iran),” J. Geophys. Res. Solid Earth, vol. 117, no. B6, 2012, doi: https://doi.org/10.1029/2012JB009147.
  23. Https://datagis.ir/, “مرکز داده‌های جغرافیایی ایران.”
  24. م. م. پور، “تحلیل زمین‌شناسی زمین‌لرزه‌های استان,” 1393. [Online]. Available: https://www.irna.ir/news/81282107/171-عصر-ایلام-187-و-تحلیل-زمین-شناسی-زمین-لرزه-های-استان
  25. ا. پیغاله و م. ذوالفقاری, «مقایسه‌ی مدل بهینه ‎سازی‎ تصادفی و‎ سایر روش‌های احتمالی برای اختصاص منابع اقتصادی جهت کاهش ریسک لرزه‏ای‎ منطقه‏ ای»، مدیریت بحران, vol. 4, no. 1, pp. 17–39, 2015, [Online]. Available: https://www.joem.ir/article_14929.html
  26. L. Capacci, F. Biondini, and D. M. Frangopol, “Resilience of aging structures and infrastructure systems with emphasis on seismic resilience of bridges and road networks,” Resilient Cities Struct., vol. 1, no. 2, pp. 23–41, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.rcns.2022.05.001.
  27. “FEMA. (2021). Design Guidance for Shelters and Safe Rooms (FEMA P-453, 2nd Edition). Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.”
  28. ح. توکلی, م. مغیثی و ا. پیغاله, «برآورد احتمال انسداد مسیر در شبکه حمل‌ونقل درون‌شهری پس از وقوع زلزله با استفاده از الگوریتم بیزی (مطالعه موردی: شهر بابل)»، مدیریت بحران، vol. 11, no. 1, pp. 49–662022, [Online]. Available: https://www.joem.ir/article_251422.html
  29. “FEMA. (2021). Design Guidance for Shelters and Safe Rooms (FEMA P-453, 2nd Edition). Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.”
  30. آ. کرنژادی, م. اونق و ا. سعدالدین, «پهنه‏ بندی خطر و خسارت زمین ‏لغزش»، مدیریت بحران, vol. 4, no. 1, pp. 51–62, 2015, [Online]. Available: https://www.joem.ir/article_14931.html
  31. ا. امیراحمدی, ج. جمال آبادی و ر. دانشفر، «مدل‌سازی و پهنه‌بندی زمین‌لغزش‌های حوضه لتیان با استفاده از مقایسه آماری 2 متغیره»، مدیریت بحران, vol. 11, no. 1, pp. 97–127, 2022, [Online]. Available: https://www.joem.ir/article_251425.html
مدیریت بحران
دوره 14، شماره 3 - شماره پیاپی 31
شماره پیا پی 31 پاییز 1404
تابستان 1404
صفحه 59-80

  • تاریخ دریافت 16 فروردین 1404
  • تاریخ بازنگری 22 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 19 خرداد 1404