ارزیابی خطر و خسارت ناشی از پدیده‌ی روانگرایی خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 علوم و مهندسی آبخیزداری دانشکده‌ی منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

تحلیل خطرات طبیعی می‌‌تواند ابزار مناسبی در تصمیم‌گیری، برنامه‌ریزی و اولویت‌بندی اقدامات مدیریت بحران باشد. در این پژوهش، ضمن پیش‌بینی سناریوهای بروز خطر و خسارت پدیده‌ی روانگرایی، آسیب‌پذیری عناصر در معرض خطر نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. جزئیات این رویکرد در منطقه‌ی گرگان در استان گلستان مورد ارزیابی و توصیف قرار گرفته است. همچنین نقشه‌های خاک (طبقات بافت رسوب)، عمق آب زیرزمینی (اطلاعات چاه‌های پیزومتری) و شتاب زلزله (داده‌های بیشترین شتاب لرزه‌ای تاریخی ثبت شده) تهیه شد. وقوع روانگرایی خاک بر اساس متغیرهای مذکور و مدل تجربی سه فاکتوره برای شرایط موجود در چهار رتبه‌ی خطر تهیه گردید. بر اساس ترکیب‌های احتمالی توانایی وقوع شتاب بیشینه‌ی لرزه‌ای و تغییرات عمق آب زیرزمینی، وضعیت بروز خطر مشخص گردید. با در نظر گرفتن ارتباط عوامل پیش‌گفته، پهنه‌های مختلف وقوع خطر روانگرایی با استفاده از سامانه‌ی اطلاعات جغرافیایی و نرم‌افزارArc GIS 9.3  محاسبه گردید. در نهایت طبقات حساسیت روانگرایی برای منطقه‌ی مورد مطالعه تهیه شد. بر اساس نتایج پژوهش، ‌در سناریوی وقوع خطر، ناحیه‌ی شمالی منطقه‌ی مورد مطالعه با تمرکز فعالیت‌ها و مراکز جمعیتی و بالا بودن سطح آب زیرزمینی در رتبه‌های خطر و خسارت بالا قرار دارد. نقشه‌ و نتایج پیش‌بینی محدوده‌ی خطر روانگرایی خاک در قالب سناریوی آینده در چهارچوب تحلیل احتمال خطر و خسارت می‌تواند ابزار مناسبی در مدیریت خطر و کاهش خسارت ناشی از این پدیده باشد. رویکرد ارزیابی مورد استفاده می‌تواند با در نظر گرفتن شدت و محدوده‌ی خطر و عناصر حساس در گرفتن تصمیماتی برای کاهش خطر مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Hazard and risk analysis of soil liquefaction

نویسندگان [English]

  • Ali abdolahzadeh 1
  • Majid Ownegh 2
  • Raoof Mostafazadeh 3
1 M.Sc Graduated, Dept of Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Ian.
2 Prof., Dept of Arid Zone and Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
3 Ph.D student, Department of Watershed Management Engineering, College of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Natural hazard risk assessment helps decision makers for planning and prioritizing disaster management strategies. This paper focuses on the prediction of different scenarios and assessing the risk of soil liquefaction. The vulnerability of the elements due to soil liquefaction was determined. The Gorgan state (1600 km2), Golestan Province, Iran was considered as a case study for assessing the vulnerability due to this phenomenon. Soil deposits map, ground water depth, and the earthquake acceleration map (based on the occurred historical earthquake points) have been prepared for this study. An empirical liquefaction model as a function of the three studied variables was used to model the liquefaction in four hazard classes using the ArcGIS software. Possible scenarios was determined considering the potential of superposing the peak rate of the ground acceleration and water depth. The area of liquefied zones was estimated using the geographical information systems (GIS). The liquefaction risk classes has been estimated using risk equation considering hazard rate, elements at risk (e.g. roads, residential area and water resources) and their assigned vulnerability values in the case study area. According to the results, the North region of the case study had the highest risk class with dense residential communities and industrial activity, and also high groundwater table. Presented liquefaction vulnerability maps could be used as a basis for the hazard management and reducing future liquefaction losses. The implemented approach employed the intensity and range of liquefaction in collaboration with vulnerable elements to determine the liquefaction risk and make a scientific decision accordingly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil liquefaction
  • geographic information system (GIS)
  • Natural hazards
  • Spatial planning