پهنه‌بندی نواحی مستعد وقوع روانگرایی با استفاده از مدل فازی: شهرستان ابرکوه، استان یزد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار ژئومورفولوژی، دانشگاه یزد

2 کارشناس ارشد ژئومورفولوژی، دانشگاه خوارزمی تهران

چکیده

در سال­های اخیر وقوع زلزله­های مرگبار در مناطق فعال لرزه­ای باعث گردیده تا پدیده روانگرایی مورد توجه محققین قرار گیرد. در مناطقی که آب زیرزمینی نزدیک به سطح زمین می­باشد، ارتعاشات ناشی از زمین لرزه می­تواند چسبندگی و انسجام میان ذرات  تشکیل دهندة خاک را از بین ببرد، و خاک حالت مایع و روان به خود بگیرد در این حالت روان­گرایی اتفاق می­افتد. روانگرایی اغلب باعث خسارت­های وسیعی بر تأسیسات شهری و روستایی، سازه­های ساحلی، منابع آبی و خطوط انتقال آب، گاز می­شود. در این پژوهش سعی شده تا با مطالعة عوامل اصلی ایجاد روانگرایی، با استفاده از مدل فازی به پهنه­بندی نواحی مستعد وقوع این پدیده پرداخته شود. شهرستان ابرکوه به دلیل شرایط مورفوتکتونیکی و وجود گسل­های فعال­به ویژه گسل اصلی دهشیر- بافت و شاخه­های فرعی آن، ویژگی­های زمین­شناسی و وجود رسوبات جوان کواترنر و وجود منابع آب­های زیرزمینی در معرض خطر روانگرایی می­باشد. جهت مدل­سازی، شش معیار به عنوان عوامل اصلی و تأثیرگذار در ایجاد روانگرایی در نظر گرفته شد که با استفاده از توابع عضویت فازی درسیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS10)، فازی شده­اند. پس از فازی سازی لایه­ها، عملگر گامای فازی اجرا گردید. جهت افزایش دقت در به دست آوردن نقشه ی حساسیت نواحی مسنعد وقوع روانگرایی در منطقه، از سه گامای 7/0، 8/0 و 9/0 استفاده شد. پس از مقایسة لایه­های حاصل از سه گامای مورد نظر  این نتیجه حاصل  که نقشة به ­دست آمده از مقدار گامای 9/0 دارای قدرت هم پوشانی بهتر و نیز دقت بالاتر در پهنه­بندی نواحی از نظر حساسیت به وقوع روانگرایی می­باشد. درنتیجة این مدل­سازی مشخص شد حدود 100 کیلومتر مربع از وسعت شهرستان، در معرض خطر بالای وقوع روان گرایی است که عمدتاً نواحی شمال شرق، شرق و جنوب شرق شهرستان را در بر می­گیرد. نواحی با احتمال خطر وقوع متوسط، 65 کیلومتر مربع برآورد شده است که جنوب شرق و تا حدی مرکز شهرستان را در بر دارد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A study of zoning liquefaction in prone areas using fuzzy models: Abarkuh city, Yazd Province

نویسندگان [English]

  • daryoushm Mehrahahi 1
  • naimatosadat MohasselHamedani 2
1
2
چکیده [English]

Catastrophic earthquakes and their consequences have led to specific
attention to liquefaction effects during recent years. Within areas with a
higher groundwater level, seismic vibration occurring due to an earthquake can
decrease the cohesiveness and strength of water-richsand soils and turn them
suddenly into liquid materials.  Such a
process of changing solid materials to liquid ones under seismic effects is
called “liquefaction”. Liquefied saturated soils may deform with little shear
resistance.This can cause extensive damages to urbanand rural buildings and
other structures such as coastal foundations, sea rigs, water resources,
wateror gas pipelines, and power pylons. Some parts of Abarkuh county is under
liquefaction risk due to morphotectonic conditions and active fault systems,
such as the main Dehshir-Baft fault and its accessory branches, young
Quaternary deposits with especial geological conditions and existence of
extensive undergroundwater.   Due to the
lack of studies on the liquefaction risk and the significance of preventingany
consequent life losses or financial damages in AbarkuhCounty, we try to study
the major factors of triggering liquefaction, investigating the areas with
higher risk factors.We also make some suggestionsas to reduce probable
losses.  To evaluate the major factors
that affect liquefaction, G.I.S software, and, to determine the high risk
areas, a fuzzy logic model are used. 
After making fuzzy layers to increase the sensitivity of liquefaction
zonation mapping, threeGama phases of 0.7, 0.8, and 0.9are used.   By comparing different Gama effects, we have
decided to execute Gama 0.9 level due to its higher resolution and better
coverage on liquefaction zonation.  The
result of this modeling indicates the location of a 100 km2 area within a high
risk factormainly in NE, E and SE parts of the county.  The area of moderate risk with about 65 km2
is located in SE and near the central of the county.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Liquefaction
  • geographic information system (GIS)
  • Fuzzy model
  • Abarkuhcounty

مراجع

بزرگی، قدرت و ارومیه­ای علی، (1385)، ارزیابی پتانسیل روان­گرایی پی آبرفتی ستگاه اخسد مخزنی چپر آباد براساس نتایج آزمایش نفوذ استاندارد. نشریه علوم زمین، شماره67، صص56-68.
پورقاسمی، حمیدرضا، مرادی حمیدرضا فاطمی عقدا سید محمود، (1388)، ارزیابی خطر زمین لغزه با استفاده از روش تصمیم­گیری چند معیارة فازی. علوم مهندسی آبخیز داری ایران؛ شمارة 8 صص51-63.
تصویر ماهواره­ای لندست، ETM، 1385.
حسینی، هاشم، کرم امیر صفاری امیر قنواتی عزت ا...، (1390)، ارزیابی و مکان یابی جهات توسعة فیزیکی شهربا استفاده از منطق فازی (مطالعة موردی: شهر دیواندره). تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، شماره23، صص63-83.
زنگی­آبادی، ع و محمدی ج، (1387)، تحلیل شاخص­های آسیب­پذیری مساکن شهری در برابر خطر زلزله. جغرافیا و توسعه، شماره 12، صص61-79
سازمان منابع طبیعی استان یزد، مطالعات تفضیلی حوضة ابرکوه. 1389.
سیکوند، حبیب و شایان سیاوش، (1390)، پهنه­بندی خطر روانگرایی در دشت سیلاخور. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیا، شماره21، صص51-68.
شهیدی فرد، امیرحسین، (1386)، بستر سازی و پی ریزی بروی خاک­های ریز دانه و اشباع. طرح تفضیلی سازمان نوسازی کشور.
صفاری، امیر، ساسان پور فرزانه موسی وند جعفر، (1390)، ارزیابی آسیب­پذیری مناطق شهری در برابر خطر سی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و منطق فازی. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیای، شمارة 20صص، 129-150.
عسکری، فرج الله و کسایی مجید، (1382)، ارزیابی پتانسیل روانگرایی در بخشی از نواحی جنوب شرقی تهران. نشریة دانشکدة فنی پژوهشگاه زلزله؛ شماره2 صص257-268.
عسکری، فرج الله و قاسمی امیر، (1388)، پهنه­بندی خطر روانگرایی استان لرستان. نشریة مهندسی عمران و نقشه­برداری دانشکده فنی پژوهشگاه زلزله؛ شماره 1صص95-103.
مطالعات هیدرولوژی حوضة ابرکوه، سازمان آب منطقه­ای استان یزد، 1390.
نقشة زمین شناسی شهرستان ابرکوه 1:100000، سازمان نیروهای مسلح.
نقشة زمین شناسی  شهرستان ابرکوه1:100000، سازمان جهاد کشاورزی استان یزد.
نقشة کاربری اراضی شهرستان ابرکوه 1:250000، سازمان جهاد کشاورزی استان یزد.
نقشة توپوگرافی شهرستان ابرکوه1:50000، سازمان نقشه برداری کشور.
Alisha Kaplan,Under Direction of Dr. Paul Mayne Mid. (2004). Soil LiquefactionUndergraduate Research-America Earthquake Center and Georgia Institute of Technology.
Ambraseys, N.  N. , & Melville, C. P. (1982). A History of Persian Earthquakes. Cambridge, Cambridge University.
Berberian, M. (1976). Quaternary faults in Iran. Contribution to the seismotectonics of Iran (part 2). M. Berberian. Tehran, Geological Survey of Iran. 39 (GSI Reports),187-258
Daniel B. Chua, Jonathan P. Stewarta, Shannon Leeb, J. S. Tsaic, P. S. Lind, B. L. Chud Raymond B. Seede, S. C. Hsuf, M. S. Yug, Mark C. H. Wangh. (2004). Documentation of soil conditions at liquefaction and non-liquefaction sites from 1999 Chi–Chi (Taiwan) earthquake Soil Dynamics and Earthquake Engineering 24, 647–65
Earthquake Engineering Research Institute, 1994, Liquefaction what is it and what to do about it,Oakland California.
Gupta M. K., and Agrawal, R. C. (1998). Seismotectonic and liquefaction studies of an industrial site in Northern India, Soil Dynamics and Earthquake Engineering17, 349–355
Hamedi Sangari,  A., Marandi, S. M. (2011). laboratory studies on the effect of vertical gravel column drains on liquefaction potential.IJE TRANSACTIONS B: Applications. 24(3), 209-226
Nazari, H., Fattahi, M., Meyer, B., Se´ brier, M., Talebian, M., Foroutan, M., Le Dortz, K., Bateman, M. D., and Ghorashi, M. (2009). First Evidence for Large Earthquakes on the Dehshir Fault, Central Iran. Terra Nova, 21, 417-426.
Manual for zonation geotechnical hazard. (1999). The technical committee for earthquake geotechnical Engineering. The Japanese Geotechnical Society.
Pande, G. N., and Pietruszczak, S. (2008). Assessment of Risk of Liquefaction in Granular Materials and It’s Mitigation, International Conference of “International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG)” Goa, India.
Rahman, M. S., and Khalid, M., Zahaby, E. (1996). Probabilistic liquefaction risk analysis including fuzzy variables,Soil Dynamics and Earthquake Engineering16, 63- 79
Samson, S. C., Liao, Daniele Veneziano, and Robert, V. Whitman. (1998).Regression Models For Evaluating Liquefaction Probability, Publisher: American Society of Civil

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار