دانلود: ارزیابی مدل MCDM و GIS  در برآورد بحران زلزله در مرحله قبل از وقوع   (مطالعه موردی منطقه دو شهرداری تبریز )

 

 

عنوان……………………………………………………………………………………………………………..صفحه

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………ا

فهرست………………………………………………………………………………………………………………………………………..ب

لیست شکل…………………………………………………………………………………………………………………………………خ

اصطلاحات و اختصارات……………………………………………………………………………………………………………..س

فصل 1-کلیات و پیشینه تحقیق……………………………………………………………………………………………….1

1-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-2-بیان مساله…………………………………………………………………………………………………………………………3

1-3-اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………5

1-4- سوالات و فرضیات تحقیق……………………………………………………………………………………………….5

1-5- مواد و روش ها…………………………………………………………………………………………………………………6

1-6- پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………………………………………….7

1-7- ساختار تحقیق………………………………………………………………………………………………………………..10

فصل 2- مبانی نظری تحقیق……………………………………………………………………………………………………12

1-2- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………13

2-2- بحران، تعاریف و مفاهیم…………………………………………………………………………………………………..14

2-2-1- درجه بحران…………………………………………………………………………………………………………………15

2-3- انواع بحران……………………………………………………………………………………………………………………….16

2-4- زلزله و بحران ناشی از آن……………………………………………………………………………………………17

2-4-1- خطر زلزله………………………………………………………………………………………………………………..18

2-4-2- منابع لرزه ای……………………………………………………………………………………………………………18

2-4-3- اندازه گیری زلزله……………………………………………………………………………………………………..19

2-4-4- بررسی اثرات زلزله……………………………………………………………………………………………………20

2-4-4-1- بررسی اثرات کالبدی زلزله………………………………………………………………………………….20

2-4-4-2- اثرات اقتصادی زلزله……………………………………………………………………………………………21

2-4-4-3- اثرات اجتماعی زلزله……………………………………………………………………………………………21

2-4-4-4- بررسی اثرات مدیریتی زلزله…………………………………………………………………………………22

2-5- گسل………………………………………………………………………………………………………………………………22

2-6- احتمال وقوع زلزله………………………………………………………………………………………………………….23

2-7- مدیریت بحران………………………………………………………………………………………………………………..23

2-7-1- اهداف مدیریت بحران………………………………………………………………………………………………..24

2-7-2- فعالیت های مدیریت بحران……………………………………………………………………………………….25

2-8- نقش GIS در مدیریت بحران…………………………………………………………………………………………27

2-9- نقش برنامه ریزی شهری در مدیریت بحران…………………………………………………………………..28

2-10- GIS و تحلیل خطر زلزله……………………………………………………………………………………………..29

فصل 3..مواد و روش ها………………………………………………………………………………………………………………32

3-1- موقعیت جغرافیایی منطقه………………………………………………………………………………………………34

3-2- بررسی ساختار کالبدی تحقیق………………………………………………………………………………………..33

3-2-1- بررسی کاربری های شهر……………………………………………………………………………………………..34

3-2-2- بررسی زیر ساخت های شهر…………………………………………………………………………………..36

3-2-2-1- طراحی آسیب پذیری لوله های انتقال آب…………………………………………………………38

3-2-2-2- طراحی و شناسایی .آسیب پذیری شبکه برق……………………………………………………39

3-2-2-3- آسیب پذیری شبکه گاز………………………………………………………………………………………40

3-2-2-4- آسیب پذیری شبکه مخابرات………………………………………………………………………………41

3-3- ایجاد پایگاه اطلاعاتی…………………………………………………………………………………………………….42

3-3-1- جمع آوری و آماده سازی داده ها…………………………………………………………………………….43

3-3-2- طراحی پایگاه اطلاعاتی…………………………………………………………………………………………….44

3-4- تلفیق روش تصمیم گیری چند معیاره(MCDM)و سیستم اطلاعات جغرافیایی……. 44

3-5- انتخاب معیارهای ارزیابی آسیب پذیری و تولید نقشه های معیار……………………………….46

3-5-1- آسیب پذیری ناشی از توپو گرافی و شیب………………………………………………………………47

3-5-2- آسیب پذیری ناشی از نزدیکی به گسل…………………………………………………………………..49

الف) گسل شمال تبریز……………………………………………………………………………………………………………49

ب)وضعیت لرزه خیزی منطقه……………………………………………………………………………………………….50

ج)بررسی زلزله های گستره مورد مطالعه………………………………………………………………………………51

د)درجات آسیب پذیری ناشی از گسل…………………………………………………………………………………..52

3-5-3- آسیب پذیری ناشی از ساختار زمین شناسی………………………………………………………….52

3-5-4- آسیب پذیری ناشی از دوری از فضاهای باز…………………………………………………………….55

3-5-5- آسیب پذیری ناشی از تعدادطبقات ساختمان………………………………………………………….56

3-5-6- آسیب پذیری ناشی از ریز دانگی بافت……………………………………………………………………..57

3-5-7- آسیب پذیری ناشی از جنس مصالح عمر سازه ……………………………………………………….59

3-5-8- آسیب پذیری ناشی از تراکم جمعیتی………………………………………………………………………..61

3-5-9- دسترسی به شبکه معابر و تاثیر آن بر میزان آسیب پذیری………………………………………..64

3-5-10- آسیب پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری ها……………………………………………………………..67

3-6- وزن دهی معیارها و قواعد تصمیم گیری چند معیاری……………………………………………………..69

3-6-1- روش مبتنی برمقایسه دو به دو……………………………………………………………………………………..70

الف)ایجاد ماتریس مقایسه ای دو به دو ……………………………………………………………………………………….70

ب)محاسبه وزن های معیار……………………………………………………………………………………………………………71

ج) تعیین نسبت توافق(نسبت پایندگی یا سازگاری)……………………………………………………………………72

3-7- راهبردهای کاهش آسیب پذیری ناشی از زلزله………………………………………………………………….74

فصل 4-نتایج ویافته ها………………………………………………………………………………………………………………….75

4-1- تحلیل آسیب پذیری در برابرزلزله به تفکیک شاخص های تعریف شده در تحقیق…………..76

4-1-1- آسیب پذیری ناشی از توپو گرافی و شیب……………………………………………………………………….77

4-1-2- آسیب پذیری ناشی از نزدیکی به گسل…………………………………………………………………………..79

4-1-3- آسیب پذیری ناشی از ساختار زمین شناسی…………………………………………………………………..81

4-1-4- آسیب پذیری ناشی از میزان دسترسی فضاهای باز………………………………………………………..83

4-1-5-  آسیب پذیری ناشی از تعدادطبقات ساختمان………………………………………………………………..85

4-1-6- آسیب پذیری ناشی از ریز دانگی بافت های ساختمانی……………………………………………………87

4-1-7- آسیب پذیری ناشی از عمر ساختمان ها و نوع سازه(مصالح)…………………………………………..89

4-1-8- آسیب پذیری ناشی از تراکم جمعیتی………………………………………………………………………………91

4-1-9-آسیب پذیری ناشی ازعدم دسترسی به شبکه معابر شهری………………………………………………93

4-1-10- آسیب پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری های همجوار…………………………………………………95

4-1-11- آسیب پذیری ناشی از تلفیق متغیرها به روشAHP…………………………………………..97

4-2- عناصر سناریو جهت آمادگی و کاهش اثرات زلزله………………………………………………………99

4-2-1- ساماندهی کاربری ها……………………………………………………………………………………………….99

4-2-1-1- بیمارستان …………………………………………………………………………………………………………..99

4-2-1-2- مراکز نظامی و انتظامی……………………………………………………………………………………….102

4-2-1-3- ایستگاه آتش نشانی…………………………………………………………………………………………….103

4-2-1-4- بهسازی و مقاوم سازی زیر ساخت های شهری………………………………………………….106

4-2-1-5- پارک ها و فضاهای سبز………………………………………………………………………………………107

4-2-1-6- متعادل سازی و تراکم جمعیت……………………………………………………………………………109

4-2-1-7- سلسله مراتب معابرشهری…………………………………………………………………………………….111

4-2-1-8- تجمیع و بلند مرتبه سازی……………………………………………………………………………………111

4-2-1-9- آموزش همگانی……………………………………………………………………………………………………..112

4-2-1-10- نقشه جامع بحران……………………………………………………………………………………………….113

فصل 5- نتیجه گیری و پیشنهادات…………………………………………………………………………………………114

5-1- جمع بندی و نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………..115

5-2- آزمون فرضیات………………………………………………………………………………………………………………..116

5-3- محدودیت های تحقیق……………………………………………………………………………………………………117

5-4- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………….118

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………120

ضمائم…………………………………………………………………………………………………………………………………………128

 

فهرست اشکال

شماره…………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

شکل 1-1- الگوریتم اجرای تحقیق………………………………………………………………………………….11

شکل 2-1- مراحل مختلف مدیریت بحران………………………………………………………………………25

شکل 2-2- نقش برنامه ریزی و طراحی شهریدر مدیریت بحران……………………………………31

شکل 3-1- محدوده مورد مطالعه (منطقه دو شهرداری تبریز)……………………………………….34

شکل 3-2-  کاربری اراضی منطقه یک تبریز…………………………………………………………………..36

شکل 3-3- چهارچوبی برای تحلیل تصمیم چند معیاری فضایی…………………………………….46

شکل 3-4- نقشه شیب منطقه دو برحسب درصد…………………………………………………………….48

شکل3-5- نقشه پراکندگی گسلهای اطراف شهر تبریز……………………………………………………50

شکل 3-6- نقشه زمین شناسی منطقه دو………………………………………………………………………..54

شکل 3-7- نقشه فضاهای باز منطقه دو……………………………………………………………………………56

شکل 3-8- نقشه مساحت و ریز بافت ساختمان های منطقه………………………………………….58

شکل 3-9- نقشه ساختمان ها براساس مصالح و عمر سازه در منطقه دو……………………….60

شکل 3-10- نقشه تراکم جمعیت منطقه دو ……………………………………………………………………62

شکل 3-11- شبکه معابرشهری منطقه دو ……………………………………………………………………….65

شکل 3-12- موقعیت نقاط خطرزا در منطقه دو ……………………………………………………………..68

شکل4-1-  نمودار آسیب پذیری ناشی از شیب…………………………………………………………………78

. شکل 4-2- نقشه آسیب پذیری ناشی ازشیب………………………………………………………………….78

شکل 4-3- نمودار آسیب پذیری ناشی از نزدیکی به گسل………………………………………………80

شکل 4-4-  نقشه آسیب پذیری ناشی از نزدیکی به گسل………………………………………………80

شکل 4-5- نمودار آسیب پذیری ناشی از ساختار زمین شناسی……………………………………..82

شکل 4-6- نقشه آسیب پذیری ناشی از ساختار زمین شناسی………………………………………………….82

شکل4-7- نمودار آسیب پذیری ناشی از دوری از فضاهای باز عمومی……………………………………….84

شکل 4-8- نقشه آسیب پذیری ناشی از دوری از فضاهای باز عمومی……………………………………….84

شکل 4-9- نمودار آسیب پذیری ناشی از تعداد طبقات………………………………………………………………86

شکل 4-10- نقشه آسیب پذیری ناشی از تعداد طبقات……………………………………………………………..86

شکل 4-11- نمودار آسیب پذیری ناشی از ریز دانگی بافت……………………………………………………….88

شکل 4-12- نقشه آسیب پذیری ناشی از ریز دانگی بافت…………………………………………………………88

شکل 4-13-  نمودار آسیب پذیری ناشی از نوع و قدمت…………………………………………………………..90

شکل 4-14- نقشه آسیب پذیری ناشی از نوع و قدمت………………………………………………………………90

شکل 4-15- نمودار آسیب پذیری ناشی از تراکم جمعیت………………………………………………………….92

شکل 4-16- نقشه آسیب پذیری ناشی از تراکم جمعیت……………………………………………………………92

شکل 4-17- نمودار دسترسی معابر و تاثیر آن برمیزان آسیب پذیری……………………………………….94

شکل 4-18- نقشه دسترسی معابر و تاثیر آن برمیزان آسیب پذیری…………………………………………94

شکل 4-19- نمودار آسیب پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری ها………………………………………………96

شکل 4-20- نقشه آسیب پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری ها………………………………………………..96

شکل 4-21- نمودار آسیب پذیری ناشی از تلفیق متغیرها…………………………………………………………98

شکل 4-22- نقشه آسیب پذیری ناشی از تلفیق متغیرها…………………………………………………………..98

شکل 4-23- توزیع مکانی بیمارستان های موجود و پیشنهادی……………………………………………….102

شکل 4-24- توزیع مکانی ایستگاه های پلیس…………………………………………………………………………..103

شکل 4-25- توزیع مکانی ایستگاه های آتش نشانی موجود و پیشنهادی………………………………..106

شکل 4-26- منابع آب پیشنهادی در محدوده منطقه دو ………………………………………………………..107

شکل 4-27- توزیع مکانی فضاهای باز و کاربری های خطرزا ………………………………………………….109

شکل 4-28-تراکم متفاوت با تراکم متوسط جمعیتی……………………………………………………………….110

شکل 4-29- مکان های پیشنهادی جهت ایجاد تراکم های جدید ساختمانی…………………………112

شکل 4-30- نقشه جامع برنامه آمادگی و کاهش اثرات زلزله در منطقه………………………………….113

 

 

 

 

 

 

 

 

لیست جدول ها

شماره………………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

جدول 3-1- سطح وسهم کاربری های مختلف منطقه دو…………………………………………………………35

جدول 3-2- مساحت و درصد شیب منطقه دو………………………………………………………………………….47

جدول 3-3- کلاس های شیب و آسیب پذیری…………………………………………………………………………49

جدول 3-4- کلاس های فاصله از گسل و آسیب پذیری …………………………………………………………52

جدول 3-5- سطح ودرصد انواع سازندهای زمین شناسی…………………………………………………………53

جدول 3-6- کلاس های ساختار لیتولوژی و آسیب پذیری………………………………………………………54

جدول 3- 7- طبقات دسترسی به فضاهای باز و آسیب پذیری ……………………………………………….55

جدول 3-8- تعداد و درصد ساختمان های منطقه دو بر حسب طبقات ساختمان…………………..57

جدول3-9- آسیب پذیری و تعداد طبقات ساختمان ها……………………………………………………………57

جدول 3-10- تعداد و درصد ساختمان های منطقه دو برحسب مساحت……………………………….58

جدول3-11- کلاس های مساحت قطعات تفکیکی و آسیب پذیری………………………………………..59

جدول3-12-  تعداد و درصد ساختمان های منطقه دو بر حسب ساختار………………………………..59

جدول 3-13- تعداد و درصد ساختمان های منطقه دو بر حسب سال ساخت…………………………60

جدول 3-14-کلاس های عمر و مصالح ساختمانی و آسیب پذیری………………………………………….61

جدول 3- 15- رو ند جمعیت پذیری شهری تبریز طی سال های (1385-1319)………………….62

جدول 3- 16- کلاس های تراکم جمعیت و آسیب پذیری ناشی از آن…………………………………….64

جدول 3-17- درصد توزیع انواع شبکه معابر شهری در محدوده مورد مطالعه…………………………65

جدول 3-18- سلسله مراتب و عرض معابر شهری……………………………………………………………………..66

جدول 3-19- سلسله مراتبی شهری و آسیب پذیری…………………………………………………………………67

جدول3-20- فاصله از کاربری های خطرزا و آسیب پذیری……………………………………………………….68

جدول 3-21- سطح پهنه های خطر پذیر منطقه دو…………………………………………………………………..69

  جدول3-22- ترجیحات AHP …………………………………………………………………………………………………71

جدول 3-23- وزن عوامل موثر برآسیب پذیری ناشی از زلزله به روشAHP……………………………72

جدول 4-1-آسیب پذیری ناشی از شیب……………………………………………………………………………………..77

جدول 4-2- آسیب پذیری ناشی از فاصله از گسل …………………………………………………………………….79

 جدول 4-3- آسیب پذیری ناشی از ساختار زمین شناسی………………………………………………………..81

جدول 4-4- آسیب پذیری ناشی از دوری از فضاهای باز…………………………………………………………….83

جدول 4-5- آسیب پذیری ناشی از افزایش تعداد طبقات…………………………………………………………..85

جدول4-6- آسیب پذیری ناشی از ریز دانگی بافت……………………………………………………………………..87

جدول 4-7- آسیب پذیری ناشی ازنوع و قدمت سازه……………………………………………………..…………….89

جدول 4-8- آسیب پذیری ناشی از تراکم جمعیت………………………………………………………………………91

جدول 4-9- دسترسی و تاثیر آن بر میزان آسیب پذیری……………………………………………………………93

جدول 4-10- آسیب پذیری ناشی از ناسازگاری کاربری ها…………………………………………………………95

جدول 4-11- آسیب پذیری ناشی از تلفیق متغیرها……………………………………………………………………97

جدول 4-12- ضوابط مکان یابی و هم جواری کاربری بیمارستان در مقیاس منطقه……………….100

جدول 4-13- لایه های ورودی و وزن دهی آن ها جهت مکان یابی بیمارستان ها………………….101

جدول 4-14- لایه های ورودی و وزن دهی آنها جهت مکان یابی ایستگاه های آتش نشانی…..105

 

 

 

 

اصطلاحات و اختصارات

 

معادل فارسی به کار رفته	اصطلاحات انگلیسی	اختصارات
تحلیل سلسله مراتبی	analytical Hierchy Procces	AHP
مدل رقومی ارتفاع	Digital Elevation Model	DEM
سامانه اطلاعات جغرافیایی	Grographic Information system	GIS
سیستم تعیین موقعیت جهانی	Global Positioning System	GPS
تصمیم گیری چند صفته	Multi Attribute Decision Making	MADM
تصمیم گیری چند معیاره	Multi Crileria Decisiion Making	MCDM
تصمیم گیری چند منظوره	Multi Objective Decision Making	MODM
مجذور میانگین مربعات خطا	Rootmean Square  Error	RMSE
سنجش از دور	Remote Sensing	RS
زیر ساخت داده مکانی	Spatial Data  Infrastructure	SDI
تصمیم گیری چند معیاره فضایی	Spatial Multi Critei Decision  Making	SMCDM
نسبت توافق	Consistency ratio	CR