زمین لغزشهایی که در اثر زلزله ایجاد می شوند در قرن اخیر موجب دهها هزار کشته و میلیاردها دلار خسارات در دنیا شده اند. در بسیاری از زلزله ها خسارات حاصل از آنها برابر و یا حتی بیش از خسارات مستقیم ناشی از زلزله بوده است. در ایران نیز این گروه از زمین لغزشها در قرن اخیر موجب تلفات و خسارات زیادی شده اند. در این مطالعه سعی گردیده است ضمن یافتن رابطه بین پارامترهای زلزلهها و زمین لغزشهای ناشی از آنها، نسبت به توسعه روشی جهت تهیه نقشه های پیشبینی محل این گروه از زمین لغزشها در مقیاس متوسط، اقدام گردد. در نتیجه پارامترهای مورد نیاز نیز با توجه به دقت مورد نیاز در این مقیاس( ۱:۱۰،۰۰۰ تا ۱:۱۰۰،۰۰۰) انتخاب و بکار گرفته شده اند. برای نیل به هدف فوق، روش نیومارک (۱۹۶۵) که زمین لغزش را به عنوان بلوکی اصطکاکی و شکل ناپذیر که بر روی سطحی شیبدار قرار گرفته است، مدل می نماید، انتخاب شده است. در این روش تخمینی کاربردی از میزان جابجایی، که در مقیاس مورد نظر از روشهایی مانند روش اجزاء محدود بسیار کاربردی تر است، ارائه گردیده است. بکاربردن روش نیومارک نیاز به داشتن مقدار شتاب حدی شیب، که فراتراز آن جابجایی پایدار رخ می دهد، دارد. این پارامتر با استفاده از ضریب پایداری استاتیکی شیب قابل محاسبه است و به نوعی بیانگر میزان مقاوت یک شیب در مقابل شتاب ورودی است. ضریب پایداری استاتیکی هر شیب خود به پارامترهای مقاومتی، مانند مقاومت چسبندگی(‘c) و ضریب اصطکاک داخلی(‘Φ) بستگی دارد. بدست آوردن این پارامترها در مقیاس متوسط (که مقدار آنها بایستی برای صدها تا هزاران شیب محاسبه گردد) با استفاده از روشهای معمول ژئوتکنیکی، مانند آزمایشات صحرایی یا آزمایشگاهی، بسیار پرهزینه و عملا غیر ممکن است. به همین دلیل در این مطالعه از معیارهای هوک و براون، که طی دهه های اخیر در بین متخصصین مکانیک سنگ برای تخمین پارامترهای مقاومتی توده سنگ رواج یافته است، استفاده گردیده است. پارامترهای مورد نیاز برای تعیین معیارهای مذکور به سادگی قابل جمع آوری بوده و با بازدید صحرایی و توصیف سنگ قابل تخمین می باشند. برای تحلیل نیومارک، علاوه بر شتاب حدی به شتابنگاشت ثبت شده در روی شیب نیاز است. بدیهی است در این مورد نیز داشتن داده های شتابنگاشتی برای تمامی شیبهای موجود در نقشه های مقیاس متوسط امکانپذیر نیست. برای حل این مشکل، از پارامتر دیگری از زلزله بنام شدت آریاس استفاده گردیده است. این پارامتر منعکس کننده انرژی کل جذب شده در واحد حجم مواد شیب بوده و همچون بیشینه شتاب زمین، برای تخمین آن در شیبی به فاصله معینی از مرکز کانونی به رابطه کاهندگی نیاز می باشد. در این مطالعه رابطه کاهندگی شدت آریاس، با استفاده از بانک اطلاعاتی شتابنگاشتهای البرز و ایران مرکزی(۱۳۶۸ رکورد)، بدست آمده است. در شرایط تعریف شده توسط نیومارک، مقدار جابجایی می تواند با انتگرال گیری از بخشی از شتابنگاشت که بالای شتاب حدی قرار گرفته است بدست آید. در این مطالعه با توجه به جایگزینی شتابنگاشت با شدت آریاس، امکان چنین محاسبه ای فراهم نیست لذا با استفاده از شتابنگاشتهای موجود، رابطهضای تجربی دیگری تدوین گردیده است که بوسیله آن بتوان مقدار جابجایی را با استفاده از شدت آریاس، برای هر شیب که دارای شتاب حدی معینی است، محاسبه نمود. با بدست آوردن رابطه کاهندگی شدت آریاس، در حال حاضر امکان تهیه نقشه های هم شدت آریاس برای زلزله ها فراهم شده است. در این مطالعه سامانه ای تحت ArcGIS9.0 طراحی شده است که به صورت خودکار پس از وقوع زلزله ای با بزرگای معین و با استفاده از رابطه کاهندگی مذکور، نسبت به تهیه نقشه هم شدت آریاس اقدام می نماید. این نقشه که به صورت فایلی تصویری در اختیار سرویس دهنده(سرور) قرار داده می شود، قابلیت نمایش در شبکه اینترنت، بلافاصله پس از اعلام مشخصات زلزله را دارد. با توجه به وقوع زمین لرزه های بزرگ با تلفات انسانی بالا در ایران، وجود چنین سیستمی میتواند کمک زیادی در نجات و امداد رسانی اولیه به زلزله زدگان نماید. سامانه مذکور، علاوه بر تهیه نقشه هم شدت، با استفاده از رابطه جابجایی نیومارک، نسبت به تخمین مقدار جابجایی برای تمامی واحدهای منطقه اقدام می نماید. سپس با استفاده از رابطه ای دیگر، احتمال وقوع زمین لغزشهای ناشی از زلزله را برای هر یک از واحدها و بر اساس مقدار جابجایی نیومارک محاسبه نموده و نتیجه را به صورت نقشه ای جداگانه ارائه می نماید. این نقشه نیز همزمان با نقشه هم شدت آریاس در اختیار سرویس دهنده برای استفاده در اینترنت، قرار داده می شود. با استفاده ار نقشه احتمال وقوع زمین لغزشهای ناشی از زلزله، میتوان مناطقی را که احتمالا در اثر لغزش، راه دسترسی به آنها در هنگام زلزله مسدود شده و یا خود در معرض این پدیده بوده اند شناسایی نمود. چنین سیستمی نه تنها می تواند برای امداد رسانی قبل از زلزله موثر واقع گردد، بلکه با ارائه سناریوهای مختلف از زلزله های آتی قابلیت نشان دادن خطر زمین لغزشهای ناشی از زلزله را در مناطق مختلف دارا خواهد بود. با وجود تمامی احتیاط هایی که در رابطه با محدودیتهای مراحل پیشنهادی این مطالعه بایستی در نظر گرفت، این تحقیق، روشی ساده، سیستماتیک، و فیزیکی را برای تخمین احتمال گسیختگی های ناشی از زلزله در اختیار قرار میدهد.
ارزیابی تحلیلی و طراحی سامانه مدیریت ریسک زمین لغزشهای ناشی از زلزله در کشور/مهدویفرمحمدرضا
/توسط Arash Eslamiزمین لغزشهایی که در اثر زلزله ایجاد می شوند در قرن اخیر موجب دهها هزار کشته و میلیاردها دلار خسارات در دنیا شده اند. در بسیاری از زلزله ها خسارات حاصل از آنها برابر و یا حتی بیش از خسارات مستقیم ناشی از زلزله بوده است. در ایران نیز این گروه از زمین لغزشها در قرن اخیر موجب تلفات و خسارات زیادی شده اند. در این مطالعه سعی گردیده است ضمن یافتن رابطه بین پارامترهای زلزلهها و زمین لغزشهای ناشی از آنها، نسبت به توسعه روشی جهت تهیه نقشه های پیشبینی محل این گروه از زمین لغزشها در مقیاس متوسط، اقدام گردد. در نتیجه پارامترهای مورد نیاز نیز با توجه به دقت مورد نیاز در این مقیاس( ۱:۱۰،۰۰۰ تا ۱:۱۰۰،۰۰۰) انتخاب و بکار گرفته شده اند. برای نیل به هدف فوق، روش نیومارک (۱۹۶۵) که زمین لغزش را به عنوان بلوکی اصطکاکی و شکل ناپذیر که بر روی سطحی شیبدار قرار گرفته است، مدل می نماید، انتخاب شده است. در این روش تخمینی کاربردی از میزان جابجایی، که در مقیاس مورد نظر از روشهایی مانند روش اجزاء محدود بسیار کاربردی تر است، ارائه گردیده است. بکاربردن روش نیومارک نیاز به داشتن مقدار شتاب حدی شیب، که فراتراز آن جابجایی پایدار رخ می دهد، دارد. این پارامتر با استفاده از ضریب پایداری استاتیکی شیب قابل محاسبه است و به نوعی بیانگر میزان مقاوت یک شیب در مقابل شتاب ورودی است. ضریب پایداری استاتیکی هر شیب خود به پارامترهای مقاومتی، مانند مقاومت چسبندگی(‘c) و ضریب اصطکاک داخلی(‘Φ) بستگی دارد. بدست آوردن این پارامترها در مقیاس متوسط (که مقدار آنها بایستی برای صدها تا هزاران شیب محاسبه گردد) با استفاده از روشهای معمول ژئوتکنیکی، مانند آزمایشات صحرایی یا آزمایشگاهی، بسیار پرهزینه و عملا غیر ممکن است. به همین دلیل در این مطالعه از معیارهای هوک و براون، که طی دهه های اخیر در بین متخصصین مکانیک سنگ برای تخمین پارامترهای مقاومتی توده سنگ رواج یافته است، استفاده گردیده است. پارامترهای مورد نیاز برای تعیین معیارهای مذکور به سادگی قابل جمع آوری بوده و با بازدید صحرایی و توصیف سنگ قابل تخمین می باشند. برای تحلیل نیومارک، علاوه بر شتاب حدی به شتابنگاشت ثبت شده در روی شیب نیاز است. بدیهی است در این مورد نیز داشتن داده های شتابنگاشتی برای تمامی شیبهای موجود در نقشه های مقیاس متوسط امکانپذیر نیست. برای حل این مشکل، از پارامتر دیگری از زلزله بنام شدت آریاس استفاده گردیده است. این پارامتر منعکس کننده انرژی کل جذب شده در واحد حجم مواد شیب بوده و همچون بیشینه شتاب زمین، برای تخمین آن در شیبی به فاصله معینی از مرکز کانونی به رابطه کاهندگی نیاز می باشد. در این مطالعه رابطه کاهندگی شدت آریاس، با استفاده از بانک اطلاعاتی شتابنگاشتهای البرز و ایران مرکزی(۱۳۶۸ رکورد)، بدست آمده است. در شرایط تعریف شده توسط نیومارک، مقدار جابجایی می تواند با انتگرال گیری از بخشی از شتابنگاشت که بالای شتاب حدی قرار گرفته است بدست آید. در این مطالعه با توجه به جایگزینی شتابنگاشت با شدت آریاس، امکان چنین محاسبه ای فراهم نیست لذا با استفاده از شتابنگاشتهای موجود، رابطهضای تجربی دیگری تدوین گردیده است که بوسیله آن بتوان مقدار جابجایی را با استفاده از شدت آریاس، برای هر شیب که دارای شتاب حدی معینی است، محاسبه نمود. با بدست آوردن رابطه کاهندگی شدت آریاس، در حال حاضر امکان تهیه نقشه های هم شدت آریاس برای زلزله ها فراهم شده است. در این مطالعه سامانه ای تحت ArcGIS9.0 طراحی شده است که به صورت خودکار پس از وقوع زلزله ای با بزرگای معین و با استفاده از رابطه کاهندگی مذکور، نسبت به تهیه نقشه هم شدت آریاس اقدام می نماید. این نقشه که به صورت فایلی تصویری در اختیار سرویس دهنده(سرور) قرار داده می شود، قابلیت نمایش در شبکه اینترنت، بلافاصله پس از اعلام مشخصات زلزله را دارد. با توجه به وقوع زمین لرزه های بزرگ با تلفات انسانی بالا در ایران، وجود چنین سیستمی میتواند کمک زیادی در نجات و امداد رسانی اولیه به زلزله زدگان نماید. سامانه مذکور، علاوه بر تهیه نقشه هم شدت، با استفاده از رابطه جابجایی نیومارک، نسبت به تخمین مقدار جابجایی برای تمامی واحدهای منطقه اقدام می نماید. سپس با استفاده از رابطه ای دیگر، احتمال وقوع زمین لغزشهای ناشی از زلزله را برای هر یک از واحدها و بر اساس مقدار جابجایی نیومارک محاسبه نموده و نتیجه را به صورت نقشه ای جداگانه ارائه می نماید. این نقشه نیز همزمان با نقشه هم شدت آریاس در اختیار سرویس دهنده برای استفاده در اینترنت، قرار داده می شود. با استفاده ار نقشه احتمال وقوع زمین لغزشهای ناشی از زلزله، میتوان مناطقی را که احتمالا در اثر لغزش، راه دسترسی به آنها در هنگام زلزله مسدود شده و یا خود در معرض این پدیده بوده اند شناسایی نمود. چنین سیستمی نه تنها می تواند برای امداد رسانی قبل از زلزله موثر واقع گردد، بلکه با ارائه سناریوهای مختلف از زلزله های آتی قابلیت نشان دادن خطر زمین لغزشهای ناشی از زلزله را در مناطق مختلف دارا خواهد بود. با وجود تمامی احتیاط هایی که در رابطه با محدودیتهای مراحل پیشنهادی این مطالعه بایستی در نظر گرفت، این تحقیق، روشی ساده، سیستماتیک، و فیزیکی را برای تخمین احتمال گسیختگی های ناشی از زلزله در اختیار قرار میدهد.