مدل‌سازی و پهنه‌بندی خطر زلزله با استفاده از مدل تاپسیس فازی(مطالعه موردی: شهر کرمانشاه)

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه ژئومورفواوژی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشیار گروه ژئومورفواوژی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد ژئومورفولوژی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

4 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

زلزله یکی از مهم‌ترین مخاطرات محیطی بسیاری از شهرهای ایران به شمار می‌آید. در این رابطه، ارزیابی مکانی و ریزپهنه‌بندی آسیب‌پذیری لرزه‌ای شهرها از الزامات اساسی در برنامه‌ریزی کاهش اثرات زلزله محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر، آسیب‌پذیری لرزه‌ای کلان‌شهر کرمانشاه مورد بررسی قرار می‌گیرد. عبور سه خط گسلی مهم از مجاورت و داخل محدوده شهر کرمانشاه باعث زلزله‌خیزی این منطقه شهری شده است. یکی از اقدامات اساسی به منظور کاهش آسیب‌پذیری شهر کرمانشاه نسبت به خطر زلزله ارزیابی و پهنه‌بندی لرزه‌ای شهر می‌باشد تا از این طریق نسبت به برنامه‌ریزی‌های کاهش اثرات زلزله اقدام شود. در این زمینه از 11 متغیر موثر بر آسیب‌پذیری لرزه‌ای شهر استفاده شد. این متغیرها عبارتند از: فاصله از گسل‌ها، شیب، لیتولوژی، تراکم جمعیت، کاربری اراضی، تراکم مسکونی، شبکه‌های ارتباطی اصلی شهر، دسترسی به بیمارستان‌ها، شعاع عملکردی ایستگاه‌های آتش‌نشانی، فاصله از تأسیسات خطرزا و دسترسی به فضاهای باز شهری. برای ترکیب این متغیرها از تکنیک تاپسیس فازی در بستر سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. نتایج پژوهش نشان‌دهنده این است که در حدود 32 درصد از مساحت شهر کرمانشاه در کلاس آسیب‌پذیری زیاد و بسیار زیاد قرار گرفته است. محلات واقع در قسمت‌های مرکزی شهر(هسته اولیه شهر) از آسیب‌پذیرترین محلات شهری کرمانشاه نسبت به مخاطره زلزله به شمار می‌آیند. در این زمینه عواملی مانند مجاورت با گسل‌های حاشیه جنوبی شهر، تراکم بالای جمعیتی، تراکم بالای مسکونی، حاشیه‌نشینی، وجود بافت فرسوده شهری و فقدان یا کمبود شدید فضاهای باز شهری از جمله مهم‌ترین دلایل آسیب‌پذیری بالای این محلات نسبت به زلزله محسوب می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling and Zoning the Earthquake Risk Using Fuzzy TOPSIS Model (Case Study: Kermanshah City)

نویسندگان [English]

  • Aghil Madadi 1
  • sayyad Asghari 2
  • Zahra Zaremand 3
  • Ehsan Ghale 4
1 Professor, Department of Geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
2 Associate Professor, Department of Geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3 Graduate of Geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
4 PhD student in Geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili
چکیده [English]

The earthquake is one of the most important environmental hazards in many Iranian cities. In this regard, spatial assessment and micro-zoning of seismic vulnerability of cities are essential requirements in earthquake mitigation planning. In the present study, seismic vulnerability of Kermanshah metropolis is investigated. Crossing three important fault lines in the vicinity of Kermanshah city has caused earthquake hazard in this urban area. One of the main measures to reduce the vulnerability of Kermanshah city to earthquake risk is seismic assessment and zoning of the city in order to implement earthquake mitigation plans. In this context, 11 variables affecting the seismic vulnerability of the city were used. These variables are: fault distance, slope, lithology, population density, land use, residential density, and major communication networks, access to hospitals, operating radius of fire stations, and distance from hazardous facilities, and access to urban open spaces. Fuzzy TOPSIS technique was used to combine these variables in the context of GIS. The results show that about 32% of the area of Kermanshah is in a very high vulnerability class. Neighborhoods located in the central part of the city (the core of the city) are among the most vulnerable to earthquake hazards in Kermanshah. In this context, factors such as proximity to faults in the southern margin of the city, high population density, high residential density, marginalization, the presence of worn urban texture, and the lack or severe shortage of open urban spaces are among the most important causes of high vulnerability of these neighborhoods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vulnerability
  • Earthquake
  • GIS
  • Fuzzy TOPSIS Model
  • Kermanshah
  • فروغی، محمد؛ حیدری­نژاد، نسیم (1389). تحلیل وضعیت سکونتگاه­ها و راه‌های ارتباطی در رابطه با گسل­های فعال در استان چهارمحال و بختیاری (وضعیت لرزه­ای سکونتگاه‌ها و راه­های استان چهارمحال و بختیاری). امداد و نجات، سال 2، شماره 4، 21-31.
  • ملکی، امجد (1386). پهنه‌بندی خطر زمین­لرزه و اولویت­بندی بهسازی مساکن در استان کردستان. پژوهش­های جغرافیایی، شماره 59، 113-129.
  • فرج زاده اصل، منوچهر؛ احدنژاد، محسن؛ امینی، جمال (1390). ارزیابی آسیب‌پذیری مساکن شهری در برابر زلزله (مطالعه موردی منطقه 9 شهرداری تهران). مطالعات و پژوهش­های شهری منطقه­ای، دوره 3، شماره 9، 19- 36.
  • UNDP., (2004). Reducing disaster risk, a challenge for development. A global report, New York, Prevention and Recovery, NY 10017, USA: Bureau for Crisis.
  • ابلقی، علیرضا (1384). یادداشت سردبیر. مجله هفت شهر. سازمان عمران و بهسازی شهری، شماره 18.
  • فرجی، امین؛ قرخلو، مهدی (1389). زلزله و مدیریت بحران شهری (مطالعه موردی: شهر بابل). جغرافیا، دوره 8، شماره 25، 143- 164.
  • خانلری، غلامرضا (1392). زمین­شناسی مهندسی. مرکز نشر دانشگاه بوعلی سینا.
  • اسفندیاری، فریبا؛ غفاری گیلانده، عطا؛ لطفی، خداداد (1392). مدل‎سازی ضریب آسیب‌‎پذیری شهرها در برابر زلزله با استفاده از روش تاپسیس در محیط GIS (مطالعۀ موردی: شهر اردبیل). مجله پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، دوره 2، شماره 2، 43-79.
  • موسوی، سیده معصومه؛ عابدینی، موسی؛ اسمعلی عوری، اباذر (1394). ارزیابی خطر زمین‌‏لرزه در حوزه‏‌ی شهری ایذه با استفاده از مدل‏های چندمعیاری WLC و AHP در محیط GIS. دو فصلنامه علمی و پژوهشی مدیریت بحران، دوره 4، شماره 1، 93-101.
  • نیری، هادی؛ خالق پناه، کمال؛ کرمی، محمدرضا؛ احمدی، خه­بات (1395). پهنه‌بندی میزان آسیب‌پذیری شهر سنندج ناشی از زلزله با استفاده از دو مدل تحلیل سلسله مراتبی و مدل تاپسیس. نشریه جغرافیا و برنامه­ریزی دانشگاه تبریز، دوره 20، شماره 57، 277-294.
  • مرحمت، مهری (1396). پژوهشی بر تنگناهای ژئومورفولوژی شهر شیراز با تاکید بر زلزله. پایان­نامه کارشناسی ارشد به راهنمایی دکتر عقیل مددی. دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه محقق اردبیلی.
  • کرمی، محمدرضا؛ امیریان، سهراب (1397). پهنه­بندی آسیب‌پذیری شهری ناشی از زلزله با استفاده از مدل Fuzzy-AHP (مطالعه موردی شهر تبریز). برنامه­ریزی توسعه کالبدی، دوره 5، پیاپی 10، 110-124.
  • Inel, M., Senel, M., Toprak, S., Manav, Y., (2008). Seismic risk assessment of buildings in urban areas: a case study for Denizli, Turkey. Natural Hazards, Volume 46, Issue 3, 265-285.
  • Sarris, A., Loupasakis, C., Soupios, P., Trigkas, V., Vallianatos, F., (2010). Earthquake vulnerability and seismic risk assessment of urban areas in high seismic regions: application to Chania City, Crete Island, Greece, Natural Hazards, Volume 54, Issue 2, 395-412.
  • Sinha, N., Priyanka, N., Joshi, P.K., (2014). Using Spatial Multi-Criteria Analysis and Ranking Tool (SMART) in earthquake risk assessment: a case study of Delhi region, India. Geomatics, Natural Hazards and Risk, Volume 7, Issue 2, 680-701.
  • Peng, Y., (2015). Regional earthquake vulnerability assessment using a combination of MCDM methods. Annals of Operations Research, Volume 234, Issue 1, 95–110.
  • Alam, Md., Haque, S.M., (2018). Assessment of Urban Physical Seismic Vulnerability Using the Combination of AHP and TOPSIS Models: A Case Study of Residential Neighborhoods of Mymensingh City, Journal of Geoscience and Environment Protection, 6, 165-183.
  • پورطاهری، مهدی؛ سجاسی قیداری، حمدالله؛ صادقلو، طاهره (1389). سنجش و اولویت‌­بندی پایداری اجتماعی در مناطق روستایی، با استفاده از تکنیک رتبه­بندی بر اساس تشابه به حل ایده آل فازی (مطالعه موردی: دهستان حومه بخش مرکزی خدابنده). فصلنامه پژوهش­های روستایی، دوره 1، شماره 1، 1-31.
  • ابراهیم­زاده، عیسی؛ کاشفی، دیمن؛ حسینی، احمد (1394). ارزیابی آسیب‌پذیری محله­های شهری در برابر زلزله (نمونه موردی: شهر پیرانشهر). فصلنامه علمی- پژوهشی برنامه­ریزی فضایی، سال پنجم، شماره اول (پیاپی 16)، 1-26.
  • ساعتی، صابر؛ حاتمی ماربینی، عادل؛ ماکوئی، احمد (1386). تصمیم‌گیری گروهی به کمک TOPSIS فازی. مجله ریاضیات کاربردی واحد لاهیجان، سال 4، شماره 13، 21-34.
  • تقوایی، مسعود؛ احمدیان، مهدی؛ علیزاده، جابر (1390). تحلیل فضایی و سنجش توسعه یافتگی دهستان­های شهرستان میاندوآب با استفاده از مدل تاپسیس فازی. برنامه­‌ریزی فضایی، سال 1، شماره 3، 131-154.
  • امیراحمدی، ابوالقاسم؛ آب­باریکی، زکیه (1393). ریز پهنه‌بندی خطر زلزله شهر سبزوار با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS. فصلنامه جغرافیا و توسعه، دوره 12، شماره 35، 133-152.
  • رحیمی شهید، مجتبی؛ رحیمی، نیما (1396). پهنه­‌بندی خطر زمین­لرزه با استفاده از فرایند تحلیل سلسله­مراتبی (AHP) و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) (مطالعه موردی: بخش مرکزی شهرستان سمیرم). یافته­‌های نوین زمین­شناسی کاربردی، دوره 11، شماره 22، 109- 118.