نشریه زمین شناسی مهندسی، جلد هشتم، شمارۀ 3 پاییز 3333 1032

پهنه بندي زمينلغزش هاي سرعين ناشي از زلزله01
اسفند 0731 با استفاده از روش کيفي

سيد محمود فاطمي عقدا*؛ دانشگاه خوارزمي،
محمدرضا مهدوي فر؛ پژوهشگاه بين المللي زلزله شناسي ومهندسي زلزله
وحيد باقري؛ دانشگاه خوارزمي
تاريخ: دريافت 5/3/30 پذيرش 37/2/32 چکيده
1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

در این مقاله یکی از روش هاي جدید پهنهبندي خطر زمینلغزش هاي ناشی از زلزله )برنامه کمل3()مدل ناحیهاي جامع زمینلغزشهاي ناشی از زلزله(2 براي پیشبینی این نوع از زمین لغزش ها بررسی شده است. بدین منظور محدودۀ تحت تأثیر زلزله سرعین )سال 3375( براي منطقه الگو انتخاب شده است. برنامه کمل با استفاده از سیستمهاي منطق فازي طراحی و اجرا شده است. سیستمهاي منطق فازي زیر مجموعهاي از روش محاسبه با واژه ها3 هستند. محاسبه با واژه ها روشی براي پیشرفت مدل سازي خطر زمینلغزش هاي ناشی از زلزله در مقیاس منطقهاي فراهم کرده است، که در واقع روشی حد فاصل براي تبدیل و استفاده از زبان گفتاري انسان به جاي اعداد در محاسبات و استدلال است. ابتدا اطلاعات لازم شامل فاصله از رودخانه و جاده، ردۀ مقاومتی زمین، رطوبت، شدت زلزله، زاویه شیب ،ارتفاع دامنه، عمق سطح لغزش خاکی، انحناي دامنه و پوشش گیاهی با استفاده از عکس هاي هوایی ،تصاویر ماهواره اي لندست4، سنجش از دور)RS(، نقشههاي موجود و بازدیدهاي محلی از منطقۀ بررسی شده جمعآوري شده است. این داده ها با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی رقومی و وزن دهی شدهاند و سپس با استفاده از برنامۀ کمل، میزان تراکم خطرزمینلغزش هاي ناشی از زلزله محاسبه شده است.
کمل چارچوب جامعی را براي مدلسازي همه انواع زمینلغزش هاي ناشی از زلزله با به کارگیري سامانه اطلاعات جغرافیائی فراهم کرده است. در نهایت مقایسۀ زمینلغزش هاي پیشبینی شده با استفاده از روش مذکور و زمین لغزش هاي رخ داده ناشی از زلزله 3375 سرعین انجام گرفته است.
1981454186282

واژه ها کليدي: زلزله، زمینلغزش ناشی از زلزله، منطق فازي، پهنه بندي خطر منطقهاي، سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS).
[email protected] نويسنده مسئول *
3. CAMEL 2. Comprehensive Areal Model of Earthquake-Induced Landslides
3. Computing with words 4. Landsat
1031
مقدمه
در سال هاي اخیر رشد جمعیت و توسعۀ مناطق مسکونی در مناطق پرخطر، موجب افزایش خسارات ناشی از بلایاي طبیعی در کشورهاي توسعه یافته یا در حال توسعه شده است. بیش تر این خسارات و گاهی بخش چشم گیري از تلفات ناشی از این بلایا در حین و یا بعد از زلزله ها و باران هاي سنگین و در نتیجه وقوع زمینلغزش ها اتفاق می افتد. زمینلغزش در حقیقت حرکت رو به پایین توده اي از خاک یا سنگ در اثر نیروي ثقل در دامنه ها است و یکی از مهم ترین خطرات زمینشناختی محسوب می شود. از مهم ترین عوامل تحریک زمین لغزشها زلزله است، این دسته از زمینلغزشها، در قرن اخیر در سراسر دنیا دهها هزار کشته و میلیاردها دلار خسارت در پی داشتهاند. در بسیاري از زلزله هاي رخداده در مناطق کوهستانی خسارات حاصل از زمینلغزشها برابر و یا حتی بیش از خسارات مستقیم ناشی از زلزله بوده است ]3[.
1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

زمینلغزش هاي ناشی از زلزله علاوه بر تخریب سازهها، میتوانند جادهها را مسدود و به شریانهاي حیاتی مانند خطوط انتقال آب، برق، نفت و گاز آسیب جدي برسانند. انسداد جاده به وسیله زمین لغزش در زمان زلزله می تواند موجب قطع عملیات امدادرسانی به زلزله زدگان گردیده و میزان خسارات را بالا ببرد.
کیفر )3394( ]2[ زمینلغزشها را در 3 دسته گروهبندي کرده است:
I. ریزشها و لغزشهاي گسسته II. زمین لغزشهاي پیوسته
III. جریانهاي خاکی سریع و گسترشهاي جانبی زمینلغزشهاي دستۀ I و II در خاک و سنگ، و زمینلغزشهاي دسته III فقط در خاک رخ می دهند.
در رابطه با زمینلغزشهاي ناشی از زلزله کیفر)3394( ]2[ کاملترین تحلیل و بررسی انواع زمین لغزش را انجام داده است. نتایج به دست آمده نشاندهندۀ این است که روي هم رفته زمینلغزشهاي داراي حرکت سریع مانند جریانهاي خاکی سریع، بهمنهاي سنگی و ریزشهاي سنگی در طول تاریخ منجر به بیش ترین مرگ و میر شدهاند، در حالی که بیش ترین 1030
خسارات اقتصادي در ارتباط با گسترشهاي جانبی خاک، چرخشهاي خاکی)مخصوصاً درخاکریزهاي مصنوعی( و لغزشهاي بلوکی خاکی هستند.
در ارتباط با زمینلغزشهاي ناشی از زلزله درخارج از کشور پژوهش اي متعددي انجام شده است ولی در داخل کشور تحقیقات محدودي صورت گرفته است، که از جمله مهم ترین بررسی هاي انجام شده در خارج از کشور میتوان به پژوهش هاي کیفر3)3394( ]2[، کیفر)2000( ]3[، جیبسون2 )3333( ]4[، جیبسون و دیگران)3339( ]5[، جیبسون)2007( ]6[، دلگادیو و واسووسکی3 )2003( ]7[، پاردهانو لی4 )2003( ]9[ و در داخل کشور میتوان به بررسیهاي مهدویفر )3395( ]3[ و رجبی)3393(]3[ اشاره کرد.
1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

مایلز و کیفر)2007، b ،2003a2003( ]30[، ]33[، ]32[ و مایلز )2030( ]33[ از جمله مهم ترین تحقبقات را در زمینه پهنهبندي خطر زمینلغزش هاي ناشی از زلزله )کمل( انجام دادهاند در این پژوهش ها، نه تنها نقشه حساسیت زمینلغزش هاي ناشی از زلزله بلکه نقشۀ تراکم خطر آن ها نیز تهیه شده است.
کشور ایران نیز با توجه به قرار گرفتن روي کمربند لرزهاي و بروز زلزلههاي متعدد و همچنین نوع مورفولوژي زمین، زمینشناسی و توپوگرافی، در معرض زمینلغزشهاي ناشی از زلزله و خسارات ناشی از آن قرار دارد، از همین رو تلاش براي شناخت این پدیده و راههاي پیشبینی، پیشگیري، و مقابله با آن اهمیت زیادي دارد.
در این مقاله سعی بر آن است تا با شناخت بیش تر یکی از روشهاي پیشبینی این پدیده که به روشهاي کیفی موسوم است )کمل( ]30[، ]33[، ]32[ در جهت به کارگیري، بهبود و گسترش این روش براي به خدمت گرفتن آن در ایران گامی هرچند کوچک برداشته شود.
بدین منظور محدودۀ تحت تأثیر زلزلۀ سرعین )سال 3375( براي منطقه الگو انتخاب شده است. در این تحقیق از نرمافزار ArcGIS )سامانۀ اطلاعات جغرافیایی( و PCI Geomatica )نرمافزار مخصوص پردازش تصاویر ماهوارهاي( استفاده شده است.

3. Keefer 2. Jibson 3. Del Gaudio & Wasowski 4. Pradhan &Lee
ويژگي هاي عمومي و زمين شناسي منطقۀ بررسي شده موقعيت جغرافيايي محدودۀ متأثر از زلزله 2031سرعين
روستاهایی که در جنوب باختري شهرستان اردبیل )روستاهاي گلستان، جوراپ، تجرق ،شیران، علی داشین، بیله درق، آتش گاه، ارجستان، بنمار، سئین، کنزق، ایردي موسی ،کلخوران ویند، ورنیاب، شایق، اوجور، اسمرز، کردده( قرار دارند ،از مناطقی هستند که در اثر زمینلرزه ویران گر 30 اسفند 3375 سرعین ]33[ آسیب دیدند. منطقۀ بررسی شده، محدودۀ متأثر از زلزله 3375سرعین است که بین طول ́جغرافیایی00 ˚49 ́تا35˚49 و عرض ́جغرافیایی00 ˚39 تا ́ 35˚39 قرار دارد )شکل2(.
200914-81127

1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

شکل2. موقعيت جغرافيايي محدودۀ متأثر از زلزلۀ 2031 سرعين

مشخصات زلزله رويداده در محدودۀ بررسي شده
در 30 اسفند سال 3375 ]34[ زمین لرزهاي با بزرگاي 3/6=Mw و عمقکانونی 3 کیلومتر در استان اردبیل در شمال غرب ایران روي داد و 365 کشته و بیش از 2000 نفر مجروح برجاي گذاشت. بررسی هاي انجام شده در محدودۀ کلان لرزهاي دلالت بر آن دارند که گستره بیشترین شدت زمینلرزه در جنوب شرق کوه آتشفشان سبلان قرارداشته و بیش ترین آسیبها به 3 روستاي جوراپ، گلستان و شیران وارد شده است. رومرکز زمینلرزه بر پایۀ دادههاي 1031
ایست گاههاي لرزهنگاري در نقطهاي به عرض شمالی07/39 و طول خاوري 06/49 در نزدیکیروستاي جوراپ است که با داده هاي کلان لرزهاي کاملاً سازگار است. شدت زمینلرزه در روستاي جوراپ و گلستان VIII )در مقیاسMMI(، در اسلام آباد+VII و در شهر سرعین +VI برآورد شده است ]34[.
وضعيت زمين ساخت منطقه مورد مطالعه
1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

منطقه آذربایجان از دیدگاه تکتونیکی جزء مناطق فعال محسوب می شود. منطقۀ زلزلهزده سرعین با گسل هاي فعالی چون بزقوش با روند شرقی- غربی)جنوب اردبیل( و گسل نور با روند شمال شرقی- جنوب غربی)شرق اردبیل( احاطه شده است ]35[. در ضمن تنها گسل موجود در محدودۀ بررسی شده گسل فرعی بالیخلو چاي است که در امتداد رودخانه جاري در داخل درۀ بالیخلوچاي قرار دارد. منطقۀ زلزلهزده بررسی شده از دیدگاه ساختاري در جایی قرار گرفته که روند ساختارها از شرقی- غربی به طرف شمال تغییر می کنند. شکستگی هاي حاصل از زلزله در سطح زمین براساس تحقیقات و مشاهدات انجام شده روند شمال شرقی دارند که منجر به رخداد پدیده زمینلغزش در امتداد گسل ها شده اند ]36[.
زمين شناسي منطقه
ناحیۀ بررسی شده در دامنههاي جنوب شرقی رشته کوه سبلان قرار دارد. کوه سبلان تودۀ صلب و حجیمی را تشکیل می دهد که سنگ هاي آذرین دوره نئوژن را شامل می شود. در کوهپایه سنگ هایی با مقاومت کم قرار دارند که عمدتامدتاً سنگهاي حاصل از فعالیت آتشفشانی هستند، مانند توف، آهک و قلوه سنگ هاي آذرین)لاهار(. روند چینها در قسمت شمال ،جنوب و شرق کوه سبلان از شکل این تودۀ صلب تبعیت می کنند ]35[. نقشه زمین شناسی محدودۀ بررسی شده در شکل2 نشان داده شده است.

شکل1. نقشۀ زمينشناسي محدودۀ متأثر از زلزله 2031 سرعين ]21[ زمينلغزشهاي ناشي از زلزله در محدودۀ بررسي شده
1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

مشاهدات صحرایی نشان میدهد شیب دامنه، ضخامت و نوع رسوبات آن تأثیر چشم گیري بر وقوع زمینلغزش در منطقه داشته است. شیب کلی منطقه بین 2 تا 25 درجه متغیر است و اکثر نقاط صرفنظر از ناهمواريهاي موضعی، شیب کم تر از 5 درجه دارند. بدین سبب پدیدۀ زمینلغزش و ریزشسنگی در اثرزلزله گسترش چندانی نداشته است )شکل3(. حرکات تودهاي زمین بهدلیل تغییرات موضعی شیب و بالا بودن سطح آب زیرزمینی در روستاي شیران به صورت جریان گلی )Mud flow( و با طول نزدیک 330 متر به وقوع پیوسته است ]34[.
-334001492876

هم چنین در 5/3 کیلومتري شمال روستاي آتش گاه )شکل2( و یک کیلومتري خاور روستاي جوراپ، لغزش هاي بلوکی- خاکی3 به ترتیب به وسعت3000 و2500 مترمربع رخ داده است. در روستاي جوراپ در اثر زلزله، لغزش هاي سطحی رخ داده است، بهطوري که مشاهدات صحرایی نشان دهندۀ این است که محدودۀ شرق این روستا بسیار مستعد زمینلغزش است. در بخش جنوبی روستاي ورنیاب، و در دیوارۀ جنوبی دره، لغزشی به وسعت 3000 متر مربع رخ داده است. در روستاي ایردي موسی مسیر رودخانه در اثر رانش زمین موقتاً مسدود
3. Soil block slide
1033
1268732149348

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

Downloaded from jeg.khu.ac.ir at 11:36 IRST on Saturday October 28th 2017

شده بود که پس از فرسایش مواد رانش یافته، رودخانه به مسیر اولیه خود بازگشته است، ولیتا حدودي تغییر مسیر داده است )شکل1( ]34[.



قیمت: تومان

دسته بندی : زمین شناسی

دیدگاهتان را بنویسید