مروری بر خسارت‌های اقتصادی ساخت و سازهای شهری در پهنه‌های گسلی

پری نساء مصحفی ¹ ( دکترای تخصصی-عضو هیات علمی-دانشگاه آزاد اسلامی واحد مراغه )

تاریخ ارسال : 1402/01/16 تاریخ تایید : 1402/01/26

کلید واژه: "زمین‌لرزه", " ساخت و ساز شهری", " پهنه گسلی", " خسارت اقتصادی", "مدل ارزیابی خسارت",

چکیده مقاله :

زمین لرزه به عنوان یکی از مخرب‌ترین پدیده‌ها و مخاطرات طبیعی مطرح است که به دلیل افزایش رشد و توسعه شهرها و تمرکز سرمایه اهمیت بالایی پیدا کرده است. زمین‌لرزه‌ها افزون بر شتاب ناشی از عبور موج، خطر گسیختگی زمین را نیز به دنبال دارند. تجربه زلزله‌های مخرب نشان می‌دهد که سازه‌های واقع در حریم گسله‌ی زمین‌لرزه‌ای، بیشترین خسارت را در زمان وقوع زمین‌لرزه داشته‌اند. شتاب ماکزیمم حرکت زمین قابل محاسبه است و با تمهیدات مهندسی می‌توان خسارات آن را کنترل نمود، اما مهار جابجایی‌های بزرگ و جلوگیری از انتقال آن به سازه در زون گسل زمین‌لرزه‌ای کاری دشوار است. در ویرایش چهارم آیین‌نامه 2800 بر اساس کار کمیته پهنه‌بندی این آیین‌نامه، بیش از 300 گسله اصلی و بزرگ برای سرزمین ایران به نقشه در آمده و علاوه بر آن گسله‌های نهان دیگری نیز وجود دارد که شناسایی و جانمایی دقیق آنها نیازمند انجام مطالعات دقیقتر است. نکته مهم در لرزه خیزی گستره ایران زمین علاوه بر عمق نسبتا کم زلزله‌های رخ داده، انطباق کانون‌های رخداد زلزله-ها با موقعیت قرارگیری مراکز جمعیتی است. روش ارزیابی و برآورد خسارات ناشی از زلزله، ابزار مهمی برای مقابله با زلزله و همچنین برآورد بیمه ساختمان‌ها می‌باشد. تحقیق حاضر یک مطالعه مروری است که در آن به ارزیابی پژوهش‌هایی که از سال 1998 تا 2023 در ارتباط با خسارتهای اقتصادی ساخت و سازهای شهری در پهنه‌های گسلی صورت گرفته، پرداخته شده است. از بین روش‌های کمی و کیفی متعدد، پنج متد کارآمد جهت تخمین و ارزیابی خسارات اقتصادی زلزله‌ها در راستای

چکیده انگلیسی :

An overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zones An overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zones An overview of the economic damages of urban constructions in the fault zones. An overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zones An overview of the economic dAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zonesAn overview of the economic damages of urban constructions in the fault zones

متن کامل:



مروری بر خسارت­های اقتصادی ساخت و سازهای شهری در پهنه­های گسلی

پری نساء مصحفی*

استادیار، گروه زمین­شناسی، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه، ایران

زهره خواجه سعید

استادیار، گروه اقتصاد، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه، ایران

*[e-mail]

چکیده

زمین لرزه به عنوان یکی از مخرب­ترین پدیده­ها و مخاطرات طبیعی مطرح است که به دلیل افزایش رشد و توسعه شهرها و تمرکز سرمایه اهمیت بالایی پیدا کرده است. زمین­لرزه­ها افزون بر شتاب ناشی از عبور موج، خطر گسیختگی زمین را نیز به دنبال دارند. تجربه زلزله­های مخرب نشان می­دهد که سازه­های واقع در حریم گسله­ی زمین­لرزه­ای، بیشترین خسارت را در زمان وقوع زمین­لرزه داشته­اند. شتاب ماکزیمم حرکت زمین قابل محاسبه است و با تمهیدات مهندسی می­توان خسارات آن را کنترل نمود، اما مهار جابجایی­های بزرگ و جلوگیری از انتقال آن به سازه در زون گسل زمین­لرزه­ای کاری دشوار است. در ویرایش چهارم آیین­نامه 2800 بر اساس کار کمیته پهنه­بندی این آیین­نامه، بیش از 300 گسله اصلی و بزرگ برای سرزمین ایران به نقشه در آمده و علاوه بر آن گسله­های نهان دیگری نیز وجود دارد که شناسایی و جانمایی دقیق آنها نیازمند انجام مطالعات دقیقتر است. نکته مهم در لرزه خیزی گستره ایران زمین علاوه بر عمق نسبتا کم زلزله­های رخ داده، انطباق کانون­های رخداد زلزله­ها با موقعیت قرارگیری مراکز جمعیتی است. روش ارزیابی و برآورد خسارات ناشی از زلزله، ابزار مهمی برای مقابله با زلزله و همچنین برآورد بیمه ساختمان­ها می­باشد. تحقیق حاضر یک مطالعه مروری است که در آن به ارزیابی پژوهش­هایی که از سال 1998 تا 2023 در ارتباط با خسارتهای اقتصادی ساخت و سازهای شهری در پهنه­های گسلی صورت گرفته، پرداخته شده است. از بین روش­های کمی و کیفی متعدد، پنج متد کارآمد جهت تخمین و ارزیابی خسارات اقتصادی زلزله­ها در راستای پیش بینی بحران و مدیریت به موقع بحران در هنگام رخداد زلزله در ساخت و ساز­های واقع بر زون­های گسلی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با عنایت به اینکه مشخصات هندسی گسل­ها و حریم مهندسی گسلش در هر زون گسلی، مختص آن پهنه است لذا جهت پیش­بینی و برآورد دقیق خسارات اقتصادی، اجرای ترکیبی از متدهای مطرح ­­شده پیشنهاد می­شود.

کلید واژگان: زمین­لرزه، ساخت و ساز شهری، پهنه گسلی، خسارت اقتصادی، مدل ارزیابی خسارت

1- مقدمه  

گسل یا گسله‌ به شکستگی‌هایی اطلاق می‌شود که سنگ‌های دو طرف صفحه شکستگی نسبت به یکدیگر حرکت کرده باشند.  این جابه‌جایی می‌تواند از چند میلی‌متر تا صدها متر باشد. انرژی آزاد شده به هنگام حرکت سریع گسل های فعال، عامل وقوع اغلب زمین‌لرزه‌ها است. گسل‌های بزرگ در پوسته زمین نتیجه حرکت برشی زمین هستند و زمین‌لرزه‌ها نیز نتیجه نیروی رها شده در حین لغزش سریع لبه‌های یک گسل به هم هستند. بزرگ‌ترین نمونه‌های گسل، مرزهای میان ورقه‌های زمین‌ساختی کره زمین است. از آنجا که یک گسل معمولاً از یک شیار مستقیم و مرتب تشکیل نشده و ناحیه‌ای از تغییر شکل‌های پیچیده زمین را در بر می‌گیرد معمولاً بجای گسل از ‌پهنه گسلی‌ صحبت می‌شود. مطالعه گسل‌ها از آنجائی كه توان لرزه زايی دارند، دارای اهميت است‌. شناسايی زون‌های گسلی فعال و برآورد توان لرزه زايی اين گسله‌ها می‌تواند در كاهش خسارت‌های جانی و مالی مهم باشد.  ایران به علت موقعیت لرزه­خیزی و وجود گسل­های فراوان و همچنین قرارگیری روی یکی از کمربندهای زلزله­­خیز جهان موسوم به آلپا، در مقابل زلزله آسیب پذیری فراوانی دارد. در ویرایش چهارم آیین­نامه  2800 بر اساس کار کمیته پهنه­بندی این آیین­نامه، بیش از 300 گسله اصلی و بزرگ برای سرزمین ایران به نقشه در آمده است]1[. 

زلزله از خسارت بارترین سوانح طبیعی در دهه هاي اخیر می باشد که میتواند موجبات خسارات شدید مالی و جانی شده و معیارهاي اقتصادي را تحت شعاع قرار دهد. یکی از بحرانی­ترین مشکلات پس از زلزله، ارزیابی خسارات ساختمان­ها است. مساحت، مقدار، نرخ و نوع خسارت، اطلاعات ضروری برای عملیات نجات، اقدامات بشردوستانه و بازسازی در حوزه­های فاجعه می­باشند. تحلیل آسیب پذیری عبارت است از میزان مخاطره در ترکیب با سطح توان اقتصادی و اجتماعی که بتوان توسط آن با واقعه ناشی از خطر مقابله نمود. به عبارتی، آسیب پذیری میزان توانایی سیستم اقتصادی و فیزیکی جوامع و نیز آمادگی و انعطاف پذیری آنها را در برابر فشارهای مخاطرات زلزله مطرح می­نماید. در بسیاری از زلزله های گذشته ایران و جهان تلفات و خسارات ناشی از زلزله به دلیل تاخیر در شناسایی موقعیت و ابعاد حادثه و به تبع آن تعلل در پاسخ به موقع به تاثیرات ناشی از آن، افزایش یافته است. به منظور کاهش تبعات ناشی از عدم اطلاع از موقعیت و اثرات احتمالی زلزله ها، متدهای متعددی جهت ارزیابی سریع خسارات و تلفات ناشی از زلزله در ایران و جهان توسعه یافته­اند که در تحقیق حاضر، پنج متد کارآمد مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و کارآمدترین رویکرد معرفی شده­ است. این مدل­ها و متدها برای برنامه ریزی مدیریت بحران و همچنین اقدامات امداد و نجات پس از رخداد زلزله کاربرد زیادی دارند و می توانند در جهت کاهش اثرات زلزله مورد استفاده مدیران ذیربط قرار گیرند. 

2- روش انجام پژوهش

تحقیق حاضر یک مطالعه مروری است که در آن به مرور و ارزیابی پژوهش­ هایی که از سال 1998 تا 2023 در ارتباط با موضوع این تحقیق صورت گرفته، پرداخته شده است. مقالات و تحقیقات محققان مختلف که در پایگاه­های اطلاعاتی علمی نظیر Elsevier، Springer ، Google Scholar، و SID نمایه سازی شده­اند، مورد بررسی قرار گرفته­اند. به طور کلی ابزارهای متنوعی همچون Performance Assessment Calculation Tool (PACT) ، Matlab Damage and Loss Analysis (MDLA)،   Seismic Performance Prediction Program (SP3) ، جهت تخمین خسارات زلزله مطرح شده­اند ]2[. اما در مقاله حاضر، پنج متد جهت تخمین و ارزیابی خسارات اقتصادی زلزله­ها در راستای پیش بینی بحران و مدیریت به موقع بحران در هنگام رخداد زلزله در ساخت و ساز­های واقع بر زون­های گسلی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و با ارزیابی این متدها بهترین رویکرد پیشنهاد شده است. 

2- نگاهی برتعیین حریم پهنه­های گسلی کلانشهرهای ایران و جهان

یکی از مهم ترین مفاهیم گسل­های فعال، حریم گسلی است. خطیب و صادقی فرشباف ]3[ با جمع بندی دیدگاه­های گوناگون که هرکدام به نوعی حر یم گسل را مشخص مینمایند پیشنهاد نمودند که تعیین حریم گسل با توجه به بیشترین فاصله­ی پرتگاه­های گسلی، پهنای محدوده­ی ضخامت هسته گسل، پهنای زون آسیب، شعاع بزرگترین رخدادهای لرزه­ای پیرامون گسل­های فعال، درصد محدوده­ی لنداسلایادها (LAP)، چگالی تعداد لنداسلایدها (LND)  و پهنای منطقه تغییر شکل در فرادیواره و فرودیواره ارزیابی شود. تحقیقات انجام گرفته در شرق ایران نشان می­دهند که حریم گسل به عنوان تابعی از طول بخش فعال گسل، زاویه شیب صفحه گسل و ضریب واحدهای سنگی برش­خورده در پهنه گسلی است ]3[. وجود ساخت و ساز و هرگونه تأسیسات در محدوده­ی اجتناب از گسل در زمان رخداد می­تواند به مقدار زیاد با ریسک بالایی همراه باشد ( شکل 2). همزمان با لغزش در گسل اولیه، ممکن است گسل­های افشانه با توجه به نرخ لغزش گسل اولیه در بازه­های زمانی مختلف پدیدار گردند و سبب ایجاد زمین لرزه­های کم عمق و خسارات اقتصادی زیاد شوند. شواهد مربوط به چنین فعالیتی در گسل Chelengpu در غرب تایوان مشاهده شده است که در زلزله 7.6 M چی-چی تایوان در سال 1999 دچار گسیختگی شده است]5[.

 

شکل 1. عکس هوایی مایل از پهنه گسلی waipukurau به سمت رودخانه Tukituki در نیوزیلند. پهنه گسل شامل مجموعه­ای از طاقدیس­های موازی و پله­ای (اسکارپ­ها) مربوط به گسل­های معکوس است که در سمت بالا دست گسل­های معکوس تشکیل شده­اند ]4[.

 

شکل 2. اسکارپ گسلی و پیامد ساخت و ساز در محدوده­ی اجتناب از گسل. اسکارپ گسل معکوس در نتیجه زلزله چی-چی در سال 1999 تایوان که ناحیه گسیختگی گسل در قسمت میانی تا قسمت پایین اسکارپ اتفاق افتاده است. به کج شدن و تخریب ساختمان­های موجود در بلوک بالادست (فرا دیواره) گسل توجه شود ]3[.

در ویرایش چهارم آیین­نامه 2800 بر اساس تحقیق کمیته پهنه­بندی این آیین­نامه، بیش از 300 گسله اصلی و بزرگ برای کشور ایران به نقشه درآمد و علاوه بر آن گسله­های پنهان و ناشناخته دیگری نیز وجود دارد که شناسایی و مکانیایی دقیق آنها محتاج زمان و انجام مطالعات دقیقتر است. نکته اساسی در لرزه خیزی پهنه ایران زمین علاوه بر عمق نسبتا کم زلزله­های رخ داده، انطباق کانون­های وقوع زلزله­ها با موقعیت قرارگیری ساخت و ساز­های شهری و  مراکز جمعیتی است. بسیاری از شهرهای ایران در حاشیه و یا بر روی گسل­های فعال بنا شده­اند. با هدف ساخت و ساز مقاوم در برابر زلزله آیین­نامه 2800 کشور در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی با همکاری محققان رشته­های مرتبط تدوین و به صورت دوره­ای مورد بازنگری قرار می گیرد. در فصل 6  ویرایش چهارم این آیین­نامه (که در حال حاضر آخرین ویرایش آن نیز می­باشد)، تصریح شده است که در پهنه گسل های اصلی با جابجایی عمده، احداث ساختمان با اهمیت بسیار زیاد ممنوع است و در دیگر پهنه­ها احداث آنها با انجام مطالعات و اعمال تمهیدات مخصوص مجاز است. نیز در پهنه گسل­های اصلی با جابجایی عمده، احداث ساختمان با اهمیت زیاد، صرفا با انجام مطالعات ویژه و اعمال تمهیدات ویژه مجاز می­باشد ]6[.

با عنایت به الزام صریح و روشن آیین­نامه 2800 ، تدقیق نقشه گسل­ها و تعیین پهنه­ها یا حرائم گسلی در محدوده­های شهری الزامی می­نماید، مسئله­ای که تا قبل از این به دلیل عدم وجود چنین نقشه­ها و حرائم مصوبه و به تبع آن عدم ابلاغ چنین نقشه­هایی به مراجع مربوطه، منجر به وضعیتی در برخی کلانشهرها شده است که بر روی زون­های گسلی، بیمارستان، مدارس، مخازن سوخت، برج و سایر ساختمان های بسیار مهم و خطرزا احداث گردد. لازم به توضیح است که گسل­های اصلی طبق تعریف آیین­نامه 2800 ایران، گسل­های با طول 10 کیلومتر و بیشتر می­باشد و همچنین بنابه تعریف آیین­نامه 2800 ، ساختمان­های بسیار مهم شامل ساختمان­های ضروری (ساختمان­هایی که ادامه کارکرد آنها بعد از زلزله ضرورت دارد) وساختما نهای خطرزا می­باشد. به منظور اعمال الزام "ممنوعیت ساخت، محدودیت ساخت و روش ساخت"  آیین­نامه ساخت و ساز مقاوم در برابر زلزله، که ضابطه­ای است حقوقی و عدم اجرای آن تخلف محسوب می­شود و به منظور فراهم کردن بستر فنی لازم جهت اجرایی شدن و نیز با هدف مهم کاهش ریسک و افزایش تاب­آوری شهری و کاهش آسیب ­های اقتصادی و تلفات جانی در شهرهای با جمعیت بالای 200 هزار نفر در برابر زلزله­های آینده، "طرح تدقیق نقشه گسل­ها و تعیین حرائم آنها در محدوده­های شهری " توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و با همکاری سازمان زمین­شناسی، دانشگاه­ها و مراکز پژوهشی کشور، نهادهای دولتی ذیربط، شهرداری­ها، استانداری­ها، نظام مهندسی­ها و نهادهای غیر دولتی شروع شده است. این کار مهم با همکاری تنگاتنگ سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهرداری تهران، ابتدا از شهر تهران آغاز شد و سپس بر اساس مصوبه شورایعالی شهرسازی و معماری، مقرر گردید که در اولویت اول در کلانشهرهای تبریز، مشهد، کرج و کرمان نیز انجام شود. در ادامه علاوه بر کلانشهرهای مذکور و نیز شهر زنجان، مراحل اولیه کار در شهرهای بزرگ دیگری همچون شیراز، ساری، قائمشهر، قم، کرمانشاه، زاهدان، خرم آباد، اهواز، همدان و قزوین نیز شروع گشته است ]6[.  

 

  شکل 3. محدوده زون گسیختگی سطحی در رخداد زلزله­ها  ]6[.  

 

 

           شکل 4. حریم گسل­های شهر تبریز  ]6[.

2-1- سطوح خطر لرزه­ای

به منظور طراحی عملکردی یا بهسازی لرزه­ای یک سازه، بخشی از فرضیات طراح، بر اساس زلزله‌ایست که انتظار می‌رود سازه در آینده تحت تأثیر آن قرار خواهد گرفت؛ سطح خطر لرزه ای به معنای زلزله انتخابی می‌باشد که بر اساس نیروی ناشی از آن، سازه‌ی مورد نظر مورد تحلیل و طراحی قرار می‌گیرد. بر اساس ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود، سطوح خطر زلزله به صورت ذیل تعريف می­شود: زلزله سطح خطر-1: اين سطح خطر براساس 10 درصد احتمال رويداد در 50 سال که معادل دوره بازگشت 475 سال است، معین می­شود. سطح خطر-1 در استاندارد 2800 ايران ، زلزله طرح (MDE ) نامیده شده است. زلزله سطح خطر-2 : اين سطح خطر بر اساس 2 درصد احتمال رويداد در 50 سال که معادل دوره بازگشت 2475 سال است، معین می­گردد. سطح خطر-2 به عنوان بيشينه زلزله محتمل (MCE) نامیده می­گردد  ]7[. 

2-2- سطوح عملکرد سازه ای

بعد از انتخاب سطح خطر لرزه ای مورد نظر، باید میزان آسیب مطلوب درصورت وقوع زلزله سطح خطر انتخاب شود. سطح عملکرد سازه همان میزان آسیب مورد نظر می­باشد که از مجموعه‌ی تغییرشکل‌ها و خرابی‌های تک تک اعضا حاصل می‌شود؛ پس با انتخاب یک سطح عملکرد سازه ای، محدودیتی برای میزان خرابی هر عضو تحت نیروهای لرزه‌ای حاصل از زلزله سطح خطر تعیین می‌نماییم و اعضا باید بگونه­ای طراحی گردند که این محدودیت‌ها را با توجه به سطح عملکرد ساختمان و سطح خطر انتخابی مهندسین ارضا نمایند  ]7[.

2-3- ارزیابی سطح عملکرد بر اساس استاندارد بهسازی لرزه‌ای آمریکا

در این بخش، توضیحات بر اساس استاندارد ارزیابی و بهسازی لرزه‌ای سازه‌های موجود آمریکا (ASCE41 ) ارائه گردیده است  ]7[. 

2-3-1- خدمت رسانی بی وقفه (Operational performance) 

در وضعیت عملکردی خدمت‌ رسانی بی وقفه که بالاترین سطح عملکردی یک سازه است، تغییر شکل‌ها در محدوده الاستیک بوده و پس از پایان زلزله اجزا به حالت قبلی خود بر می‌گردند. سختی و مقاومت اعضای سازه‌ای اساساً تغییری نمی‌کند. ترک‌های جزیی در اعضای سازه‌ای، نما، تیغه‌ها و سقف‌ها ایجاد می‌گردد. تمام سیستم‌های لازم برای عملکرد ساختمان فعال باقی می‌مانند. خرابی‌های ناچیز ایجاد شده و سیستم تاسیسات و برق‌ رسانی فعال باقی می‌مانند. سازه در این سطح عملکرد، آسیب‌ های خیلی کمتری نسبت به ساختمان‌های طراحی‌ شده بر مبنای روش‌های تجویزی متحمل می‌شوند و احتمال بروز تلفات انسانی نزدیک به صفر است. این سطح عملکرد، بهترین سطح عملکرد ممکن می‌باشد که مطابقِ انتظار، اجرای سازه‌ای با این سطح عملکردی هزینه بسیاری نیز در بر خواهد داشت؛ لذا این سطح عملکرد برای سازه‌ هایی با کاربری‌های ویژه، مانند بیمارستان ها و ایستگاه‌های آتش‌نشانی مورد استفاده قرار می‌گیرد  ]7[.

2-3-2- قابلیت استفاده بی وقفه (Immediate Occupancy performance)

در وضعیت قابلیت استفاده بی‌وقفه اعضا سازه‌ای عملکردی همچون سطح عملکرد قابلیت خدمت‌‌ رسانی بی‌وقفه دارند و از تغییر شکل‌های نسبی ماندگار خبری نخواهد بود اما در مورد اجزای غیرسازه‌ای، تاسیسات ساختمان دچار خرابی‌ های ناچیز مکانیکی می‌شوند به گونه‌ای که ممکن است نیاز به تعمیر جزیی داشته باشند  ]7[.

2-3-3- ایمنی جانی (Life Safety Performance)

در حالت سوم یعنی ایمنی جانی، بخشی از سختی و مقاومت در تمام طبقات از دست خواهد رفت. گسیختگی خارج از صفحه دیوار رخ نخواهد داد اما تغییرشکل نسبی ناشی از رفتار خمیری در سازه رویت خواهد شد. ادامه بهره‌ برداری از ساختمان به احتمال زیاد بدون انجام یک سری تعمیرات میسر نخواهد بود و تعمیرات لازم هزینه‌بر خواهند بود. بسیاری از تاسیسات مکانیکی و الکتریکی و عناصر معماری دچار آسیب خواهند شد. سازه در این سطح عملکرد آسیب بیشتری از سازه‌های طراحی شده بر مبنای روش‌های تجویزی می‌بیند و خطر تلفات جانی اندکی بیشتر خواهد بود  ]7[.

2-3-4- آستانه فروریزش (Collapse Prevention Performance )

در سطح عملکرد چهارم یعنی آستانه فرو ریزش، در اعضای سازه‌ای سختی و مقاومت ناچیزی برای تحمل بارهای جانبی باقی می‌ماند اما ستون‌ها و دیوارهای باربر ثقلی عملکرد خود را حفظ می­نمایند. تغییر شکل‌های نسبی ماندگار زیاد است. برخی از خروجی‌ها مسدود خواهد شد و احتمال این‌ که سازه در اثر پس‌ لرزه‌ها فرو بریزد وجود دارد بنابراین تحت هر شرایطی می‌بایست از سکنه خالی شود. دیوارهای مهار نشده گسیخته شده یا حداقل دچار شکست اولیه می‌شود. نیز خرابی گسترده‌ای در اعضای غیر سازه‌ای ایجاد می‌گردد. آسیب‌های به وجود آمده و خطر تلفات جانی به طور قابل توجهی زیادتر از سازه‌های طرح از ابتدا خواهد بود  ]7[.

3- تاثیرات اقتصادی زلزله های مخرب در مقیاس جهانی

بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO)، جمعیت شهری از سال 2015 تا 2030 هر سال در حدود 1.5-1.6% رشد خواهد داشت. در نتیجه به طور جهانی در حدود 2.8 میلیون نفر تلفات در اثر زلزله تا سال 2100 قابل پیش بینی است  ]8[. بر اساس گزارش اداره کاهش ریسک فجایع طبیعی سازمان ملل متحد، در حدفاصل زمانی سال­های 2017-1998 وقایع مرتبط با پدیده­های ژئوفیزیکی و تغییرات آب و هوایی سبب مرگ1.3  میلیون نفر و زخمی­شدن، بی­خانمانی و جابجایی 4.4 میلیارد نفر در سطح جهانی شد که قسمت اعظم این تلفات و خسارات بواسطه پدیده­های ژئوفیزیکی و عمدتا در نتیجه زمین­ لرزه­ها به وقوع پیوسته است. در حد فاصل زمانی 2017-1998، خسارات اقتصادی زمین لرزه­ها در حدود 661 میلیارد دلار (US$) برآورد شده است ]9[.

زمین لرزه ترکیه که در 6 فوریه 2023 به بزرگای 7.8 M در جنوب ترکیه در نزدیک مرز شمالی آن با سوریه به وقوع پیوست، ناشی از گسلش راستالغز در عمق کم بود. این رویداد ناشی از یک گسل چپگرد تقریبا قائم با روند شمال شرقی-جنوب غربی، یا گسل راستگرد تقریبا قائمی با روند جنوب شرقی- شمال غربی بوده است. موقعیت اولیه این زلزله در مجاورت یک الحاق سه­گانه بین پلیت های آناتولی-عربی-آفریقا بوده است. موقعیت این زلزله با زمین لرزه­ای که در پهنه گسلی آناتولی خاوری یا پهنه گسل ترانسفورم دریای مرده رخ داده، منطبق است ]10[ (شکل 7). در این زمین لرزه در حدود 40,200,000  منزل مسکونی در استان­های زلزله­زده ترکیه، تحت تاثیر زلزله قرار گرفتند وخسارت اقتصادی در بخش مسکونی معادل با 66 میلیارد دلار (US$) برآورد شده است  ]11[. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 5 . میزان تلفات انسانی بر حسب نوع فجایع طبیعی در حد فاصل زمانی 2017-1998. بیشترین درصد مرگ و میر که معادل با 56 درصد است مربوط به زمین لرزه­ها می­باشد  ]9[.

 

 

شکل 6 . میزان خسارات اقتصادی و انسانی برای وقایع طبیعی ژئوفیزیکی با محوریت زمین لرزه برای قاره­های مختلف در حد فاصل زمانی 2017-1998. بیشترین درصد خسارت اقتصادی (معادل با 78 درصد) مربوط به آسیا می­باشد  ]9[.

  

شکل 7 . تصویری از ایجاد شکاف عمیق و جابجایی جاده­ای در زلزله 2023 جنوب ترکیه  ]11[.

4- پیش­نشانگر­­ها و متد­های افزایش سرعت تخمین خسارات زلزله در جهت کاهش خسارات آتی

مدیریت مخاطرات طبیعی، به ویژه زمین­لرزه امري مشکل است. اگر چه در حال حاضر بشر با پیشرفت هاي تکنولوژیکی، به ویژه در زمینه مقابله با زمین لرزه به نتایج مطلوبی رسیده است که نمود عینی آنها در آئین نامه هاي ساخت و ساز مشاهده می­شود  ]1[. امروزه محققان علوم زمین لرزه بر این نکته تاکید دارند که پیش بینی زمین لرزه به این معنا که بزرگا و موقعیت آن معین گردد با دانش فعلی بشر امکان پذیر نیست، اما سیستم هاي هشدار و پاسخ سریع زمین لرزه می­توانند درکاهش خسارات جانی و مالی زمین لرزه، برنامه ریزی مدیریت بحران و همچنین اقدامات امداد و نجات و بازسازی سازه­ها ]12[. پس از رخداد زلزله کاربرد زیادی داشته و مورد استفاده مدیران ذیربط قرار گیرند. در پژوهش حاضر 6 متد از پیش­نشانگر­­ها و متد­های افزایش سرعت تخمین خسارات زلزله در جهت کاهش خسارات آتی مورد مرور و بررسی قرار گرفته و کارآمدترین متد، پیشنهاد گردیده است.

1-4-  سیستم مبتنی بر اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه جهت ارزیابی سریع خسارت زلزله (VGI)

توسعه فناوری­های Web 2.0 موجب ارتقا و افزایش داده های دوطلبانه در کنار داده های رسمی شده ]13[ و با ظهور این فناوری، مردم در مدیریت وقایع و بلایای طبیعی به عنوان منابع اطلاعاتی بوده و قادر به تامین اطلاعات توسط نقشه­ها و استفاده از منابع متعدد  ازجمله شبکه­های اجتماعی هستند ]14[. مشکل اصلی سیستم­های موجود برای برآورد خسارات این است که داده­ها را نمیتوانند به شکل لحظه ای در هنگام وقوع حادثه مخابره نمایند و بر اساس اطلاعات از پیش جمع­ آوری­­شده اقدام به برآورد می شود. در سامانه طراحی شده تحت وب در یک تحقیق ]15[ کاربران با به اشتراک گذاری لحظه ای اطلاعات مربوط به خسارت واردشده به خود یا سایر افراد، حجم گسترده­ای از داده­ها را جهت تحلیل در اختیار تیم مدیریت بحران قرار میدهند (شکل 8). سامانه توسعه داده­شده علاوه بر جمع­آوری و ذخیره اطلاعات داوطلبانه Volunteered Geographic Information (VGI)

، آنالیز مکانی Heatmap را جهت بررسی پراکنش مکانی و نمایش خسارات انجام میدهد. این سیستم به صورت فرضی در شهر اشنویه در استان آذربایجان غربی پیاده­سازی شد و یک سناریوی فرضی جهت زلزله طراحی گردید. پس از به اشتراک گذاری اطلاعات توسط افراد داوطلب، Heatmap میزان آسیب­ها در زمان کوتاهی تولید و در اختیار مدیران بحران که در اجرای این طرح همکاری داشتند قرار گرفت تا درک مناسبی جهت تصمیم گیری در هنگام بروز زلزله­های احتمالی به دست آید. نتایج نشان داد که پیاده­سازی این سامانه علاوه بر کاهش چشمگیر سرعت جمع­آوری اطلاعات ، کاهش زمان ارزیابی اطلاعات بر اساس تولید Heatmap را به همراه خواهد داشت به طوری که کاربرد اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه باعث افزایش 6.5 برابری سرعت و زمان تخمین خسارت در قیاس با روش های سنتی موجود می­شود به صورتیکه می تواند به عنوان یک روش و دیدگاه نو در مدیریت مخاطرات محیطی مورد استفاده قرار بگیرد ]15[.

 

شکل 8 . نمای کلی از سامانه مبتنی بر اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه جهت ارزیابی سریع خسارت زمین لرزه  ]15[.

2-4- تخمین خسارت ناشی از زلزله با استفاده از مدل RADIUS در محیط GIS 

رویکرد RADIUS توسط دبیرخانه کنفرانس جهانی کاهش اثرات سوانح طبیعی در سال 1996 در ژاپن پی­ریزی گردید. تمرکز این رویکرد بر تقلیل خطر پذیری لرزه­ای شهرها به خصوص در کشورهای در حال توسعه بود. هدف اصلی این رویکرد، ایجاد ابزاری ویژه جهت مدیریت ریسک زلزله بود که بتوان در همه شهرهای زلزله­خیز از آن استفاده نمود]16[. به دلیل تفاوت اثرات زلزله در شهرهای مختلف، نرم افزار RADIUS فقط جهت تخمین خسارات اولیه استفاده می­شود و جهت کسب نتایج دقیق­تر نیاز به تحقیقات بیشتری دارد. این نرم افزار یک برنامه کامپیوتری استاندارد است که در محیط اکسل برنامه­ریزی می­شود ]17[. 

در پژوهش های جدیدتری، ادغام GIS با RADIUS نتایج دقیق­تر و عالی­تری را ارائه داده است ]16-17[. با عنایت به وجود گسل­های زلزله­زایی که  می­تواند شهر ساری در استان مازندران را تحت تاثیر قرار دهد، بررسی میزان آسیب­پذیری لرزه­ای آن با استفاده از مدل RADIUS در محیط GIS در پژوهش مدیری و همکاران ]17[ انجام گرفت. شهر ساری با گسل­های خزر و البرز به ترتیب 3.5 و 37.5  کیلومتر فاصله دارد لذا این شهر به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شده است. تجزیه و تحلیل داده­ها­ی جمع­آوری­شده با بهره­گیری از مدل رادیوس و نرم افزار­های مبتنی بر GIS انجام پذیرفت. نتایج نشانگر این است که بر اساس سناریوی گسل خزر 2382 نفر کشته، 18910 ساختمان تخریب و 22897 نفر مجروح خواهند شد. بر اساس سناریوی گسل البرز نیز 20 نفر کشته، 3086 ساختمان تخریب و 2102 نفر مجروح خواهند شد. لذا پیش بینی می­شود که گسل خزر به سبب فاصله کم با محدوده مورد مطالعه، بیشترین میزان خسارت را به بار خواهد آورد. نتایج این مطالعه موردی می­تواند به مدیران و تصمیم­گیران در اولویت بندی پهنه­های آسیب پذیر جهت کاهش خطر زمین لرزه و برنامه ریزی موثر به منظور خدمات اضطراری پس از رخداد زلزله کمک نماید (شکل 9) ]17[.

 

 

 

شکل 9 . فلوچارت رویکرد ترکیبی و یکپارچه­ GIS-RADIUS ]17[.

3-4- کارآیی الگوریتم پیش­بینی M8 از راه تلفیق مکانی هشدار­ها

الگوریتم M8 یک الگوریتم شناسایی الگو بر اساس کاتالوگ لرزه­ای می­باشد که با هدف پیش­بینی زلزله­­های بزرگتر از 8 تدوین شده ­است. این الگوریتم اولین بار به صورت بازبینی­شده به منظور پیش­ بینی زلزله­های بزرگتر از 8 در 132 نقطه جهان به کار گرفته شده است  ]18[. الگوریتم پیش­بینی M8 در تحقیقی برای بررسی بازنگرانه­ی زلزله سرپل ذهاب به کار گرفته شده است  ]19[. نتایج نشان داد که این زلزله در محدوده زمانی میان مدت پیش­بینی­ پذیر بوده است و یک پیش­بینی بازنگرانه موفق به کارنامه الگوریتم M8 در فلات ایران اضافه گشت. بر اساس نتایج، استفاده از شبکه متراکمی از نقاط بررسی و ترکیب نواحی هشدار حاصل از حالت­های مختلف اجرای الگوریتم M8 سبب کاهش عدم قطعیت مکانی پهنه هشدار می­شود. نتایج این تحقیق نشان داد که ماکزیمم افزایش تعداد پس­لرزه، مهمترین پیش­نشانگر لرزه­ای زلزله سرپل ذهاب است.

 

شکل 10. نقشه­های هشدار تجمیع شده از حالت های مختلف اجرای الگوریتم M8، مناطق سایه­زده نواحی هشدار و علامت ستاره آبی، رومرکز زلزله سرپل ذهاب را نشان میدهد. الف) نقشه حاصل از اشتراک نواحی هشدار در تمام حالت های اجرای الگوریتم M8 ب) نقشه حاصل از اشتراک نقاط بررسی که در تمام وضعیت ها در موقعیت هشدار قرار دارند ]19[.

4-4- کاربرد مدل دینامیک سیستم (SD) جهت مدیریت بحران زلزله

یکی از اساسی­ترین عوامل که در کاهش یا افزایش میزان خسارات و تعداد تلفات انسانی در زمان وقوع زمین­لرزه تاثیرگذار می­باشد، وجود سیستم مدیریت بحران کارآمد است. پیچیدگی دینامیکی موجود در شرایط زمین­لرزه نیاز به ابزارهای مناسبی دارد تا مدیران را قادر سازد در چنین شرایط پویایی قدرت تصمیم­گیری خود را بهبود بخشند. ارتباط بین پدیده­های رویت شده و بررسی شده می­تواند با کاربرد ابزاری مناسب مانند دینامیک سیستم (System Dynamics) تجسم یابد  ]20[.  

با توجه به موقعیت ویژه شهر تهران و پتانسیل رخداد زلزله در این شهر و با توجه به برآورد خسارت بالای مالی و جانی متعاقب آن، در تحقیق حسین­ زاده و همکاران  ]21[ یک مدل پویای مدیریت بحران با استفاده از متد دینامیک سیستم  (SD) در این شهر توسعه یافته است تا با شبیه سازی فعالیت­ها­ی بعد از رخداد زلزله، به مدیریت موثر بحران کمک نماید. بدین منظور پس از مدل­سازی سیستم و تعیین اعتبار مدل ارائه شده، رفتار متغیرهای تعداد افراد محبوس و تعداد تلفات ناشی از زلزله تا مدت 5 روز بعد از رخداد فاجعه، با حفظ روند فعلی و با عنایت به روش­های پیشنهادی سازمان مدیریت بحران شبیه سازی شده­اند. سه سیاست پیشنهادی عبارت هستند از 1) نوسازی بافت­های فرسوده با هزینه اجرای 316 هزار میلیارد ریال، 2) آموزش امداد و نجات با هزینه اجرای 2000 میلیارد ریال، و 3)  آموزش نحوه مقابله با زلزله از طریق رسانه­های جمعی با هزینه اجرای 1 میلیارد ریال در مدل اجرا و اثرات هر سیاست در نتیجه اجرای جداگانه و یا ترکیبی آنها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج پژوهش دلالت بر این دارد که آموزش پیش از وقوع بحران زلزله علیرغم هزینه اولیه کمتر آن نسبت به سایر راهکارها، تاثیر شگرفی در کاهش بحران پس از وقوع زلزله خواهد داشت و در صورت تامین سرمایه حدود 1000 میلیارد ریال در سال به منظور اجرای سیاست­های دوم و سوم، تلفات جانی در صورت رخداد زلزله 10 مرکالی از 1541000 وضعیت کنونی به 689000 نفر کاهش خواهد یافت  ]21[. 

5-4-  سامانه اینترنتی اعلام خودکار و ارزیابی زمین لرزه­های ایران (RAISE)

محققان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ایران مدلی جدید و مبتنی بر شرایط کشور را برای برآورد تلفات و خسارت اقتصادی ناشی از زلزله ارائه نمودند ]22[.  فاز اول این سامانه اینترنتی اعلام خودکار و ارزیابی زمین لرزه های ایران در سال 1400 راه اندازی گردیده است. این مدل جهت برنامه ریزی مدیریت بحران و همچنین اقدامات امداد و نجات پس از رخداد زلزله در کشور کاربرد زیادی دارد و می تواند در جهت کاهش اثرات زلزله مورد استفاده مدیران ذیربط قرار گیرد. این طرح شامل توسعه مدل های تجربی برای برآورد تلفات و خسارت اقتصادی ناشی از زلزله به منظور استفاده در سامانه های برآورد سریع خسارت است. در بسیاری از زلزله های گذشته ایران و جهان تلفات و خسارات ناشی از زلزله بخاطر تاخیر در شناسایی موقعیت و ابعاد حادثه و به تبع آن تعلل در پاسخ به موقع به اثرات ناشی از آن، افزایش یافته است. به منظور کاهش تبعات ناشی از عدم اطلاع از موقعیت و اثرات احتمالی زلزله های کشور، در پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، توسعه سامانه ارزیابی سریع خسارات و تلفات ناشی از زلزله های ایران ]22[:

Rapid Assessment of Iran Seismic Events  در دستور کار قرار گرفته است که از گام های مهم جهت راه اندازی این سامانه، بکارگیری الگوریتم های مناسب محاسباتی برای برآورد اثرات زلزله است. در این مدل با بررسی تجارب قبلی و به کارگیری روش‌های محاسباتی پیشرفته، مدل‌هایی بومی و کاربردی برای تخمین تلفات و خسارات اقتصادی ناشی از زلزله بر اساس سطح داده­های موجود از سرمایه در معرض ریسک ارائه شده است. نخستین و مهم‌ترین خروجی این طرح که درحال‌حاضر قابل استفاده است، امکان برآورد اثرات زلزله در دقایقی بعد از رخداد زلزله است. بدین ترتیب مدیران بحران کشور می‌توانند برآوردی از وضعیت تلفات و خسارات زلزله در مناطق تحت تاثیر زمین لرزه را در ساعات اولیه بعد از وقوع آن کسب نموده و بر اساس آن نسبت به اعزام نیروهای امدادی و تخصیص منابع لازم در اسرع وقت و به صورت موثر اقدام نمایند  ]22[. 

این سامانه بستری برای اعلام فوری اطلاعات زمین­لرزه و پارامترهای مربوط به آن، شامل نقشه های مکان و مکانیسم کانونی زلزله­های اعلامی از سوی پژوهشگاه است که به همراه گزارش های دیگر سازمان­های لرزه‌نگاری کشوری و جهانی به صورت تجمیع شده، ارائه می­شود. در سامانه مذکور نقشه های جنبش نیرومند زمین، نمودارهای جمعیت تحت تاثیر و همچنین نقشه های لرزه‌خیزی دستگاهی و تاریخی محدوده مورد نظر به صورت برخط نمایش داده می شود. در کنار این موضوع، شرکت‌های بیمه نیز می‌توانند بر اساس مدل‌های خسارت اقتصادی عنوان شده در این طرح، نرخ بیمه را برای گونه‌های مختلف ساختمانی در بخش‌های مختلف کشور ارائه نمایند. مدل‌های ارائه شده در این طرح بر اساس اطلاعات زلزله‌های پیشین در کشور است و از این رو تطبیق خوبی با بسیاری از رویدادهای لرزه‌ای کشور دارد ]22[.

5- هشداری درباره ساخت‌وساز روی حریم گسلی 

با عنایت به تصویب قانون منع ساخت‌و‌ساز در حریم گسل‌ها، این بخش از مطالعه حاضر اشاره­ای بر سازه­های بنا شده در حریم گسل­­های پایتخت (شهر تهران) دارد. مساحت حریم گسل‌های تهران ۷۵ کیلومتر مربع است که ۵۵ کیلومتر مربع از این مساحت، در شهر تهران واقع است. از میزان ۵۵ کیلومتر مربع حریم گسلی در شهر تهران، روی حدود ۲۵ کیلومترمربع ساخت‌و‌ساز انجام گرفته است، به نوعی که بر اساس مطالعات صورت گرفته در حریم گسل‌های شهر تهران، ۲۴۵ سایت مهم و حساس در ۱۸ دسته‌بندی و ۳۱۸ هزار و ۹۵۵ مترمربع بافت فرسوده در محدوده حریم گسل‌های شهر تهران شناسایی شده است.  در گستره حریم گسل‌های تهران ۱۱ هزار و ۶۷۰ ساختمان وجود دارد که بررسی مقاومت آنها و تصمیم به رفع خطر و کاهش خسارات از برنامه‌های با اولویت بالا است]23[.

تقریبا نیمی از ساختمان‌های موجود در رده ساختمان‌های ضعیف و بافت فرسوده هستند که از این نظر منطقه یک تهران مهم‌ترین منطقه در زمان رخداد زلزله است؛ چرا که ۶۵ درصد از ساختمان‌های این منطقه (۷ هزار و ۶۰۰ بنا) در حریم گسل‌ها قرار دارند. منطقه یک تهران دارای بیشترین ساختمان در حریم گسل‌های شهر تهران است و مناطق ۲ تا ۵ نیز در رده­­های بعدی قرار دارند. ۵۰ درصد از سازه‌های تهران، بافت فرسوده هستند و مناطق حصارک و فرحزاد نیز با داشتن بافت فرسوده روی گسل بنا شده‌اند که ساماندهی این مناطق باید در دستور کار مدیران قرار گیرد. در منطقه یک شهر تهران گسل‌های «شمال تهران» و «لویزان» گسترده شده است، ضمن آنکه ریسک زلزله در شهر تهران از شمال به سمت جنوب، جنوب غرب و جنوب شرقی افزایش می‌یابد. گسل ری نیز از دیگر گسل‌های مهم تهران است. به طورکلی گسترش گسل‌ها در کشور به گونه‌ای است که با دور شدن از گسلی به گسل دیگر نزدیک می‌شویم و این در حالی است که مخزن سوخت شمال تهران در خط گسل جانمایی شده است، ضمن آنکه گسترش خطوط مترو ریسک مخاطرات را در زمان وقوع زلزله افزایش خواهد داد ]23[.

6- نتیجه­گیری

زمین لرزه­ها یکی از مخرب ترین رویدادهای طبیعی هستند که ظرف مدت چند ثانیه قادر به ایجاد خسارات عظیمی در منطقه وقوع می­باشند و چالش­های اقتصادی شدیدی را به جوامع بشری و دولت­ها تحمیل می­نمایند. وقوع حوادث طبیعی همچون زلزله در حوزه­ای شهری که پای جوامع انسانی و زیرساخت­های بشری به میان می­آید، اغلب به بحران­هایی تبدیل می­گردد که شامل ویرانی­های کالبدی و اختلال عملکرد شهری است. بانک جهانی خسارات ناشی از زلزله 2023 ترکیه را بیش از ۳۴ میلیارد دلار برآورد کرده است که معادل حدود چهاردرصد از تولید ناخالص داخلی این کشور در سال ۲۰۲۱ برآورد شده است. این در حالی است که روند بازسازی دو برابر این مبلغ هزینه خواهد داشت. کشور ایران به عنوان بخشی از کمربند لرزه­خیز آلپ-هیمالیا که مهمترین نوار زلزله­خیز درون قاره­ای محسوب می­گردد، بارها وقوع زلزله­های مخرب و ویرانگر را تجربه نموده و تلفات و خسارات سنگینی را متحمل شده است. با توجه به الزام صریح و روشن آیین­نامه طراحی ساختمان­ها در برابر زلزله، استاندارد2800، تدقیق نقشه گسل­ها و  تعیین پهنه­ها یا حرائم گسلی در محدوده­های شهری الزامی است، موضوعی که تا پیش از این به دلیل نبود چنین نقشه­ها و حرائم مصوبه و به پیامد آن عدم ابلاغ چنین نقشه­هایی به مراجع مربوطه، منجر به وضعیتی در برخی کلانشهرها شده است که بر روی زون­های گسلی، بیمارستان، مدارس، مخازن سوخت، برج و سایر ساختمان های بسیار مهم و خطرزا احداث گردد. 

یکی از دغدغه های اصلی مدیران بحران و متولیان امداد و نجات، تعیین تعداد تلفات و خسارات اقتصادی ناشی از رخداد زلزله در ساعات اولیه بعد وقوع حادثه است. در تعداد زیادی از زمین­لرزه­های گذشته ایران و جهان تلفات و خسارات ناشی از زلزله بخاطر تاخیر در شناسایی موقعیت و ابعاد حادثه و به پیرو آن تعلل در پاسخ به موقع به اثرات ناشی از آن، افزایش یافته است. روش­ها و مدل­های کمی و کیفی گوناگونی جهت سناریو­سازی تخمین خسارات اقتصادی در سطح جهانی ارائه شده است. برخی از این مدل­ها میزان خسارت را در بازه­ی عددی 1 تا 5 طبقه­بندی می­نمایند، برخی دیگر نیز بر اساس مجموع جمعیت، تعداد ساختمان­ها و نوع فاکتور­های ساختمانی، نوع زمین و انتخاب سناریوی زلزله طراحی شده است. در تحقیق حاضر، پنج متد کارآمد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با عنایت به اینکه بررسی زون مخرب هر پهنه گسلی و تعیین حریم هر زون گسلی خاص، نقش مهمی در تعیین ضریب ایمنی جهت احداث سازه­های مهندسی دارد و میزان رعایت فاصله سازه ها از گسل به عنوان مهمترین مسائل مربوط به زمین­لرزه در زمین­شناسی مهندسی, مهندسی عمران و لرزه­ زمین­ساخت مطرح می باشند لذا کاربرد و اجرای ترکیبی از متد­های ارائه­شده در این تحقیق برای برآورد و پیش­بینی تلفات و خسارت اقتصادی ناشی از زلزله و بر اساس سطح اطلاعات موجود از سرمایه در معرض ریسک پیشنهاد می­گردد. در کنار این موضوع، شرکت های بیمه نیز می­توانند بر اساس مدل های خسارت اقتصادی ارائه شده، نرخ بیمه را برای گونه­های مختلف ساختمانی در بخش های مختلف کشور ارائه نمایند.

مراجع

]1[ آیین نامه طراحی ساختمان­ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)، ویرایش 4، كميته دائمي بازنگري آيين نامه طراحي ساختمان ها در برابر زلزله، چاپ اول 1393، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، نشریه ض-253. شابک 8-128-113-600-978.

[2] Kahandawa KARVD, Domingo ND, Park KS, Uma SR. Earthquake damage estimation systems: Literature review. Procedia Engineering. 2018; 212: 622-628.

]3[ خطیب، م.م. ، صادقی فرشباف، پ.، مفهوم ساختاری حریم گسل های فعال با رویکردی بر مطالعات جهانی. فصلنامه زمین ساخت. 1397، سال دوم . شماره 8.

[4] Langridge RM, Morgenstern R. Active Fault Mapping and Fault Avoidance Zones for Horowhenua District and Palmerston North City. GNS Science Consultancy Report 2018/75. 2019; 70p.

[5] Simoes M, Avouac JP, Chen YG. Slip rates on the Chelungpu and Chushiang thrust faults inferred from a deformed strata terrace along the Dungpuna river, west central Taiwan. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2007; 112(B3).

]6[ بیت اللهی، ع.، تعیین حریم گسل­های کلانشهرهای کشور؛ ضرورت و چشم انداز. فصلنامه تازه­های راه، مسکن و شهرسازی. 1397. دوره 1. شماره 1.

]7[ باقری، ع.، حمزه تاش، ب.، سطوح عملکرد سازه­ای، معرفی انواع سطح عملکرد سازه­ای و سطح خطر لرزه­ای. سایت سبز سازه،https://sabzsaze.com/performance-levels/ 

[8] Holzer TL, Savage JC. Global earthquake fatalities and population. Earthquake Spectra. 2013; 29(1): 155–175. 

[9] Wallemacq P, House R, McClean D. Economic losses, poverty & disasters 1998-2017. United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNISDR). 2018.

]10[ اسلامی، آ.، متقی، س. ف.، زرگران، م.، اشعری، ع.، گزارش مقدماتی زمین لرزه 17 بهمن ماه 1401 هجری شمسی (6 فوریه 2023) جنوب ترکیه، مرز ترکیه و سوریه (ویرایش 2). پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ( IIEES ). 1401.

[11] Government of Türkiye. Türkiye Earthquakes Recovery and Reconstruction Assessment (report). 2023. http://www.mfa.gov.tr/.

[12] Zhang X, Zeng X, Nie G, Fan X. An empirical method to estimate earthquake direct economic losses using building damages in high intensity area as a proxy. Natural Hazards Research. 2021; 1(2): 63-70.

[13] Foster A, Dunham M. Volunteered geographic information, urban forests, & environmental Justice. Computers, Environment and Urban Systems. 2014; 53 (3): 65–75. DOI:10.1016/j.compenvurbsys.2014.08.001

[14] Kankanamge N, Yigitcanlar T, Goonetilleke A, Kamruzzaman M. Can volunteer crowdsourcing reduce disaster risk? A systematic review of the literature. International Journal of Disaster Risk Reduction. 2019; 35:101097. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2019.101097.

]15[ سدیدی، ج، بایزیدی، م.، رضائیان، ه.، فدایی، ه.، طراحی سامانه مبتنی بر اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه جهت ارزیابی سریع خسارت زمین­لرزه. نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی،1400، سال هشتم، شماره4، 41-54.

[16] Mazumder RK, Salman AM. Seismic damage assessment using RADIUS and GIS: A case study of Sylhet City, Bangladesh. International journal of disaster risk reduction. 2019; 34: 243-254. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2018.11.023.

]17[ مدیری، م.، اسکندری، م.، حسن زاده، س.، تخمین خسارت ناشی از زلزله با استفاده از مدل RADIUS در محیط GIS (مطالعه موردی: استان مازندران، شهر ساری). جغرافیا و مخاطرات محیطی، 1399 ، شماره 35، 39-56.

[18] Keilis-Borok VI. (1996). Intermediate-term earthquake prediction. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. 1996; 93 (9):3748–3755. https://doi.org/10.1073/pnas.93.9.3748.

]19[ رمضانی، ع.، عباسپور، ر.ع.، مجرب، م.، ارزیابی نتایج الگوریتم M8 از راه تلفیق مکانی هشدارها (مطالعه موردی: زلزله سرپل ذهاب) ، مدیریت مخاطرات محیطی (دانش مخاطرات سابق) ، 1396، دوره 4، شماره 4، 319-329.

[20] Remida, A. A systemic approach to sustainable humanitarian logistics. In book:  Humanitarian Logistics and Sustainability. Springer, 2015; 11-29. DOI:10.1007/978-3-319-15455-8_2 .

]21[ حسین زاده، م.، احمدی، ع.، صمدی فروشانی، م.، توسعه مدل پویای مدیریت بحران زلزله در تهران با استفاده از رویکرد پویایی­شناسی سیستم (SD). مخاطرات محیط طبیعی. 1400، دوره دهم، شماره بیست و هفتم، 67-90.

]22[ فیروزی کرمانشاهی، ع.، توسعه سامانه ارزیابی سریع خسارات و تلفات ناشی از زلزله های ایران (RAISE)، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، 1401، http://www.iiees.ac.ir/raise/index.html. 

]23[ بیت‌اللهی، ع.، نقشه‌‌های پهنه‌های گسلی شهر تهران- حریم و محدوده‌ها ، بخش زلزله مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، 1400، https://www.bhrc.ac.ir/ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

An overview of the economic damages of urban constructions in the fault zones

 

*Parinesa Moshefi

Department of Geology, Maragheh Branch, Islamic Azad University, Maragheh, Iran

 

Zohreh Khajeh Saeed

Department of Economics, Maragheh Branch, Islamic Azad University, Maragheh, Iran

*[e-mail]

 

 

 

Abstract

Earthquake is considered as one of the most destructive phenomena and natural hazards, which has become very important due to the increase in the growth and development of cities and the concentration of capital. Earthquakes, in addition to the acceleration caused by the passage of the wave, also carry the risk of earth rupture. The experience of destructive earthquakes indicates that the structures located in the boundaries of the earthquake fault suffered the most damage when the earthquake occurred. The maximum acceleration of ground movement can be calculated and its damages can be controlled by engineering measures, but it is difficult to control large displacements and prevent its transfer to the structure in the seismic fault zone. In the fourth edition of the 2800 Code, based on the study of the zoning committee of this Code, more than 300 main and large faults have been mapped for the territory of Iran, and in addition to that, there are other hidden faults that need to be accurately identified and located by more detailed studies. An important point in the seismicity of Iran, in addition to the relatively low depth of the earthquakes, is the adaptation of the hypocenters of the earthquakes to the location of the population centers. The method of evaluating and estimating damages caused by earthquakes is an important tool for dealing with earthquakes and also estimating building insurance. The present research is a review study in which the evaluation of the researches conducted from 1998 to 2023 related to the economic damages of urban constructions in the fault zones has been done. Among the many quantitative and qualitative methods, five effective methods for estimating and evaluating the economic damages of earthquakes are analyzed in order to predict the crisis and timely management of the crisis during the occurrence of the earthquake in the constructions located on the fault zones. Considering the issue that the geometrical characteristics of the faults and the engineering boundaries of the faults in each fault zone are specific to that area, therefore, in order to predict and accurately estimate the economic losses, it is suggested to implement a combination of the proposed methods.

 

Key words: Earthquake, Urban construction, Fault zone, economic damages, Damage assessment model

              

 

 

                                  

---