ارزیابی سناریوهای مختلف خرابی سیستم تأمین آب در اثر وقوع زلزله به منظور مدیریت ریسک مطالعه ی موردی: سیستم تأمین آب مربوط به تصفیه خانه ی یک کلانشهر

امیدوار, بابک; محمودیان, محمود; کاکایی, سعید

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

² دانشگاه تهران

³ دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

چکیده

تأمین پیوسته‏ی آب آشامیدنی همواره از مهم‏ترین دغدغه‏های جوامع و ملل مختلف بوده است. سیستم تأمین آب آشامیدنی در معرض گستره‏ی وسیعی از مخاطرات و ریسک‏ها قرار دارد و از آسیب‏پذیرترین شریان‏های حیاتی است. در میان این مخاطرات، سانحه‏ی طبیعی زلزله از اهمیت بسزایی برخوردار است. پتانسیل لرزه‏خیزی بالای نواحی مختلف کشور ایران، به‏ویژه در کلان‏شهرها، و همچنین عواقب و پیامدهای سنگین ناشی از وقوع چنین سانحه‏ای، اهمیت انجام مطالعات در این زمینه را بیش از پیش روشن می‏سازد. این مقاله به‏منظور ارزیابی سناریوهای مختلف خرابی سیستم تأمین آب در اثر وقوع زلزله با ملاحظه‏ی کل زنجیره‏ی تأمین آب تهیه گردیده است. منظور از کل زنجیره‏ی تأمین آب، سیستمی است که دربردارنده‏ی هر سه بخش آب خام، تصفیه‏خانه و شبکه‏ی توزیع است. در این مقاله سعی شده است با استفاده از روش تحلیل درخت خطا (FTA)¹ به ارزیابی ریسک عدم تأمین آب توسط سیستم آب‏رسانی در محدوده‏ی تصفیه‏خانه‏ی یک کلان‏شهر در اثر وقوع سناریوهای مختلف زلزله پرداخته شود. راهکارهایی نیز به‏منظور کاهش ریسک ارائه گردیده است و تأثیر این راهکارها مورد تحلیل قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.23453915.1396.6.2.3.7

عنوان مقاله [English]

Seismic Risk Analysis and Scenario Development of Water Supply Systems

نویسندگان [English]

Babak Omidvar ¹
Mahmood Mahmoodian ²
Saeed Kakaiee ³

¹ Associate Professor

² MS of Natural Disaster Management

³ MS of Natural Disaster Management

چکیده [English]

Continuous supply of potable water after earthquake has always been one of the most important concerns of every nation and society. Water supply system is encountered with a wide range of hazards and risks that makes this system one of the most vulnerable lifelines. The high seismic potential of different areas in Iran, and also catastrophic consequences of the earthquake shows the urgent need to carry out researches in this field. This study has been done in order to assess different failure scenarios of water supply system, considering the whole water supply chain (including raw water, water treatment plant and distribution network).
In this research, the risk of population being without water after occurrence of earthquake scenarios in a Metropolitan area around a water treatment plant is analyzed using Fault Tree Analysis method. Three different risk reduction strategies are suggested in order to reduce the risk. Finally, the results are compared with each other and the best strategy is selected.

کلیدواژه‌ها [English]

: Water supply system
Earthquake
Risk Management
Fault Tree Analysis (FTA)
Mitigation strategy

مراجع

1. WHO (2004). Guidelines for drinking-water quality. Vol. 1, Recommendations, 3 ed., World Health Organization, Geneva.
2. Zongxue, X., Jinno, K., Kawamura, A., Takesaki, S., & Ito, K. (1998). Performance risk analysis for Fukuoka water supply system. Water Resources Management, 12(1), 13-30.
3. Ezell C. and Farr V., (2000, September). Infrastructure Risk Analysis of Municipal Water Distribution System. Journal ofInfrastructure Systems, 118.
4. Tuhovcak, L., Rucka, J., (2006, Springer). Risk Analysis of Water Distribution Systems, 169–182.
5. Savic, D., (2006). Robust Design and Management of Water Systems, 91–100.
6. Toprak, S., Koc, A. C., & Taskın, F. (2007, June). Evaluation of Water Distribution Pipeline Performance against Earthquakes. In 4th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering, (pp. 25-28).
7. Lindhe, A. (2008). Integrated and Probabilistic Risk Analysis of Drinking Water Systems, Thesis for the degree of licentiate of engineering, Department of Civil and Environmental Engineering, Chalmers University of Technology, Sweden.
8. Lindhe, A., L. Rosen, T. Norberg, and O. Bergstedt (2009). Fault tree analysis for integrated and probabilistic risk analysis of drinking water systems, Water Research, 1641-1653.
9. Lindhe, A., Rosén, L., Norberg, T., Pettersson, T. J., Bergstedt, O., Åström, J., & Bondelind, M. (2008, June). Integrated risk analysis from source to tap: Case study Göteborg. In The 6th Nordic Drinking Water Conference, Oslo, Norway, 9-11, 231-241.
10. Lu, J., Wang, C., & Huang, T. (2009). Analysis on Seismic Risk of Urban Water Supply System. In ICPTT 2009: Advances and Experiences with Pipelines and Trenchless Technology for Water, Sewer, Gas, and Oil Applications, 1158-4466, ASCE.
11. Bonneau, A. L., & O'Rourke, T. D. (2009). Water supply performance during earthquakes and extreme events (No. 3). MCEER.
12. Yoo, D. G., Jung, D., Kang, D., & Kim, J. H. (2016). Seismic-Reliability-Based Optimal Layout of a Water Distribution Network. Water, 8(2), 50.
13. عرب‏پور راهویی، فرهاد (1388). ارزیابی آسیب‏پذیری لرزه‏ای شبکه‏ی آب کرمانشاه. پایان‏نامه‏ی کارشناسی ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
14. معقولی، آزاده (1388). تحلیل خسارت لرزه‏ای شبکه‏ی آب شیراز. پایان‏نامه‏ی کارشناسی ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  1. Omidvar, B., Malekshah, M. H., & Omidvar, H. (2014). Failure risk assessment of interdependent infrastructures against earthquake, a Petri net approach: case study—power and water distribution networks. Natural hazards, 71(3), 1971-1993.
  2. حجتی ملکشاه، محمد (1388). تحلیل عملکرد لرزه‏ای شریان‏های حیاتی با در نظر گرفتن اندرکنش متقابل آن‏ها. پایان‏نامه‏ی کارشناسی ‏ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  3. صدرالساداتی، سید علی (1389). شبیه‏سازی عملکرد لرزه‏ای شبکه‏ی توزیع آب شهری با استفاده از مدل عصبی فازی، مطالعه‏ی موردی: شبکه‏ی توزیع آب اسلامشهر. پایان‏نامه‏ی کارشناسی‏ ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  4. محمودیان، محمود (1389). ارزیابی سناریوهای خرابی شبکه‏ی آب در اثر زلزله به‏منظور مدیریت ریسک. پایان‏نامه‏ی کارشناسی ‏ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  5. نعیمى، مهرداد (1390). کاربرد درخت خطا و الگوریتم کوتاه‏ترین مسیر در بررسی اندرکنش لرزه‏ای شریان‏های حیاتی. پایان‏نامه‏ی کارشناسی ‏ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  6. نعیمى، مهرداد؛ امیدوار، بابک (1392). نحوه‏ی محاسبه‏ى اثر برق در تجهیزات شبکه‏ی آب، مطالعه‏ی ‏موردى: منطقه‏ی 6 تهران. دو فصلنامه‏یمدیریتبحران، دوره‏ی 1، شماره‏ی 2، 17 ـ 33.
  7. صادقی کمیجانی، نیلوفر (1391). تحلیل ریسک لرزه‏ای شبکه‏ی آب‏رسانی با در نظر گرفتن اندرکنش افزونگی و خرابی‏های وابسته و ارائه‏ی راهکارهای مدیریتی. پایان‏نامه‏ی کارشناسی ‏ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  8. حسنی، نعمت (1390). آسیب‏پذیری لرزه‏ای و راهکارهای مقابله با زلزله در سامانه‏های آب‏رسانی ایران. فصلنامه علمی تخصصی دانش مدیریت بحران.
  9. توکلی ثانی، محمد صادق (1390). مدل‏سازی وابستگی شریان‏های حیاتی با به‏کارگیری مدل گراف و ماتریس مجاورت (مطالعه‏ی موردی شبکه‏های آب و برق). پایان‏نامه‏ی کارشناسی ‏ارشد، دانشکده محیط‏زیست دانشگاه تهران.
  10. راهنما، رضا (1394). توسعه‏ی توانمندی‏های نرم‏افزارArcGISجهت استفاده در برآورد آسیب‏پذیری لرزه‏ای لوله‏های مدفون (مطالعه‏ی موردی: لوله‏های شبکه‏ی آبرسانی منطقه‏ی یازده تهران). پایان‏نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی دانشکده عباسپور.
    1. TECHNEAU (2007). Generic Framework and Methods for Integrated Risk Management in Water Safety Plans. Chalmers University of Technology.
    2. محمدفام، ایرج (1388). تکنیک‏های ایمنی: آنالیز درخت خطا (FTA). فن‏آوران، همدان.
      1. Zare, M., Bard, P. Y., & Ghafory-Ashtiany, M. (1999). Site characterizations for the Iranian strong motion network. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 18(2), 101-123.
      2. Ghodrati Amiri G., A. Mahdavian and F. Manuchehri Dana (2007). Attenuation Relationships for Iran. Journal of Earthquake Engineering, 11 (4), 469-492.
      3. HAZUS99-SR2 Technical Manual (1999). Developed by Federal Emergency Management Agency.
      4. Participants, F. S. C. (2005). Open FTA Version 1.0 User Manual. Formal Software Construction Ltd., UK.

ارزیابی سناریوهای مختلف خرابی سیستم تأمین آب در اثر وقوع زلزله به منظور مدیریت ریسک مطالعه ی موردی: سیستم تأمین آب مربوط به تصفیه خانه ی یک کلانشهر

مراجع

مراجع

دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 12اسفند 1396صفحه 29-44

دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 12
اسفند 1396
صفحه 29-44