پهنه بندی خطر زمین لغزش درساختارمدل فازی برمبنای قضاوت کارشناسی
دسته | زمین شناسی مهندسی |
---|---|
گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
مکان برگزاری | بیست و چهارمین گردهمایی علوم زمین |
نویسنده | رحمان شریفی-محمدکاظمی |
تاريخ برگزاری | ۱۴ اسفند ۱۳۸۴ |
چکیده
۱>در کشور ما توجه به زمین لغزش دردهه هاى اخیر به عنوان یکى ازحوادث طبیعى غیر مترقبه و شناخت خطرات ناشى از آن در مناطق مختلف مسئله اى مهم و قابل توجه در زمینه هاى توسعه عمرانى ، کشاورزى و صنعت به شمارمى رود. در این تحقیق درقالب مدل فازى به عنوان یکى از روش هاى پهنه بندى خطر زمین لغزش، نقشه پهنه بندى خطر زمین لغزش منطقه تهیه شده و کارآیى آن مورد بررسى قرار گرفته است. ابتدا با استفاده ازعکسهاى هوایى وتوپوگرافى همراه با عملیات صحرایى، نقشه هاى زمین شناسى ، شیب و جهت در منطقه موردمطالعه تهیه گردید،سپس بر مبناى مساحت زمین لغزش هاى در بر گرفته شده درکلاس هاى مختلف نقشه هاى شیب، زمین شناسى ( سنگ شناسى) و جهت، تقدم و تأخر کلاس موجود در نقشه هاى مذکور تعیین شدکه به ترتیب درنقشه زمین شناسى، لیتولوژى مارن و سنگ مارنى و توف (Em) و لیتولوژى ماسه سنگ و کنگلومرا (pgf) و درنقشه شیب ،کلاس ۴۵-۲۶ درصد و ۱۵-۰ درصد و نیز در نقشه جهت شیب، جنوب (South) و شرق (East) به ترتیب بیشترین وکمترین سطح زمین لغزش هاى منطقه را پوشش داده اند. بعد از مــراحل فوق براساس تقدم وتاخرکلاسهاى موجوددرنقشه هاى ذکرشده، واحدهاى (y) به ترتیب کلاس هائى که در هر یک از عوامل زمین شناسى ، شیب و جهت شیب قرارگرفته اند از صفر تا ۱۹۱ شماره گذارى شده که از میان این واحدها فقط تعداد ۸۵ واحد در منطقه وجود داشته که مبناى مقایسه قرار گرفته اند. در نهایت با رسم شبکه هایى به ابعاد دو سانتى مترى در نقشه حوزه آبخیز منطقه مورد مطالعه و بر مبناى شیب، زمین شناسى و جهت شیب اختصاص یافته در هر یک از شبکه ها شماره آنها از صفر تا ۸۴ تعیین شده اند، سپس براساس فراوانى سطوح زمین لغزش در هر یک از شماره ها ،به ترتیب شماره۱۳-۰براى کلاس باحساسیت بسیارکم(بعنوان کلاس یک) وشماره۲۳-۱۴براى کلاس باحساسیت کم(بعنوان کلاس دو) وشماره ۴۲-۲۴براى کلاس باحساسیت متوسط(بعنوان کلاس سه) وشماره۷۰-۴۳براى کلاس باحساسیت زیاد(بعنوان کلاس چهار)وشماره۸۴-۷۱براى کلاس باحساسیت خیلى زیاد(بعنوان کلاس پنج)درنظرگرفته شده ونقشه پهنه بندى خطرزمین لغزش درساختارروش فازى برمبناى کلاسهاى فوق تهیه گردید.مقایسه نقشه حاضربانقشه پراکنش سطحى زمین لغزشهانشان مى دهدکه حدود۲۳/۱درصدزمین لغزشهاى منطقه درکلاس یک و۹۱/۳درصد درکلاس دو و ۴۵/۲۴ درصد درکلاس سه و ۶۳/ ۴۸ درصد درکلاس چهار وحدود ۷۸/۲۱ درصددرکلاس پنج مى باشدکه نتایج قابل قبولى براى بخشهاى اجرایى جهت انجام پروژه هاى مرتبط اجرایى مى باشد.
واژه هاى کلیدى :
زمین لغزش ، پهنه بندى خطر زمین لغزش ، روش فازى، قضاوت کارشناسى، حوزه آبخیز چاشم خطیرکوه
مقدمه
زمین لغزش پدیده ای است که به عوامل مختلفی چون شیب ، زمین شناسی ، بارندگی ، پوشش گیاهی ، زلزله و … بستگی دارد و همانند زمین لرزه و شاید در بعضی از کشورهای جهان بیشتر از پدیده زمین لرزه بدلیل خسارات فراوان جانی و مالی که در شهرها در خصوص انتقال آب و برق و گاز و تلفن و تخریب ســــاختــمانها و جاده ها و همچنین منابع طبیعی را در پی دارد مورد توجه باشد[1]. بطوریکه دهه 1990 تا 2000 میلادی توسط سازمان یونسکو به عنوان دهه مقابله با بلایای طبیعی نامگذاری شده و پدیده زمین لغزش به عنوان یکی از پدیده های طبیعی مطرح می باشد[1و2].
در کشور ما بیش از 3250 مورد زمین لغزش از استانهای مختلف کشور به ثبت رسیده که بیشترین و از موارد مهم آن می توان به زمین لغزش های حاصل از زلزله 31 خرداد ماه 1369 اشاره نمود [1]. در استان سمنان نیز بیشترین زمین لغزش ها در قسمت شمالی شهرهای استان به وقوع پیوسته و نوع زمین لغزش های آن حالت لغزش ، سیلانی و افتانها می باشد که از بین این موارد حالت سیلانی از بقیه در مناطق شمالی استان فراوان تر است و شاید آمار تعداد انواع زمین لغزش ها در استان بر اساس گزارشات موجود و بازدیدهای صحرائی چیزی حدود یک بیستم تعداد زمین لغزش های کشور باشد.
مــنطقه مــورد مـطالعه که بخشی از حوزه های آبخیز شهرستان سمنان می باشد به دلیل تنوع عوامل موثر در ایجاد زمین لغزش از جمله زمیـــن شناسی ، شیب ، جهت ، بارندگی و … دارای انواع زمین لغزش ( نوع لغزش ، افتان و سیلان ) می باشد که تا حد امکان تعداد 48 مورد آن در قالب فورمت بانک اطلاعاتی زمین لغزش (تهیه و چاپ شده توسط مدیریت آبخیزداری وزارت جهادسازندگی سابق ) تهیه و به ثبت رسیده است. و علاوه بر آن نقشه پراکنش نقطه ای و سطحی زمین لغزش های منطقه که مبنای مقایسه خیلی از روشهای پهنه بندی خطر زمین لغزش می باشد تهیه شده است.
موقعیت جغرافیایی
حوزه آبخیز چاشم خطیر کوه در شمال شهرستان سمنان قرار گرفته و دارای طول جغرافیایی ′01 ، °53 تا ′23 ، °53 و عرض جغرافیایی ′44 ، °35 تا ′37 ، °35 و مساحتی حدود 46000 هکتار می باشد.
راه آسفالته سمنان- شهمیرزاد تا چاشم به عنوان راه اصلی دسترسی به حوزه مــورد نظر بوده و مسیر چاشم تا قسمت خروجی حوزه که حدود هفت کیلومتر می باشد خاکی است[2].
موقعیت زمین شناسی
بطورکلی منطقه مورد مطالعه در قسمت شمالی شهرستان سمنان و در قسمتی از سلسله جبال البرز قرار گرفته است . از نظر لیتولوژی منطقه دارای گروههای مختلف سنگ های رسوبی ، آذرین و دگرگونی است و از نظر زونهای ساختمانی تکتونیکی در زون ساختمانی البرز قرار گرفته و در آن چین خوردگیها و گسل های مختلفی با روند عمومی شمال شرقی – جنوب غربی و شمالی – جنوبی وجود دارد که مبین آن است که منطقه از نظر تکتونیکی فعال بوده و علاوه بر آن در قسمت شمالی منطقه محل عبور گسلهای بزرگی همچون گسل آبیـــک – فـــیروزکوه – شاهرود و گسل سمنان با روند عمومی شرقی – غربی می باشد که مزید بر علت ناارامی پوسته زمین از نظر زمین شناسی شده است . از نظر چپنه شناسی نیزدرمنطقه تشکیلات مختلفی ازدوران پــــرکامبرین ( مثل تشکیلات کهرو … ) تا کواترنر (نهشته های مختلف کواترنر ) وجود دارد [3].
نقشه های اصلی
نقشه شیب
عامل شیب به عنوان یکی از فاکتورهای اصلی وموثر در ایجاد زمین لغزش مورد توجه قرار گرفته و براساس پراکنش سطحی ونقطه ای زمین لغزش های منطقه به صورت نمودار شماره(1) به چهار کلاس اصلی 15-0 ، 25-16، 45-26 و بیـشتر از45 درصـد بــراســاس روش نقطــــه ای وشبکـــه ای وبااستفاده از فرمول (مــجموع شـیب نقاط چــهارگوش+شـیب نقطـــه وســط*4= شیب مربــع
نقشه زمین شناسی ( سنگ شناسی )
یکی از فاکتورهای مهم در ایجاد زمین لغزش، سنگ شناسی منطقه می باشد که در منطقه مورد مطالعه نقشه دوازده واحد زمین شناسی بیشتر از دیدگاه سنگ شناسی بر اساس واحدهائی که دارای لیتولوژی مشابه بوده اند و با توجه به نمودارشـمــاره(1) بـــصورت واحد Em ( مارن ، ســـنگ مارنی ،توف و… )، l 2K( سنگ آهک و … ) ، Q ( رسوبات عهد حاضر)، PEZ ( شیل ، ماسه سنگ و … )، Js ( ماسه سنگ و شیل ) ، CM(ماسه سنگ ) ، Mcr ( مارن ، مارن ماسه ای )، Ekts ( ماسه سنگ توفی ، شیل ، سنگ آهک و … ) ، Mq ( سنگ آهک مــارنــی ، مــارن ) ، TR3 ( سنگ آهک و دولومیت و … ) ، Jl3 (سنگ آهک و …)وPgf (ماسه سنگ ، کنگلومرا و… ) تهیه شده است [2].نقشه شماره(2).
نقشه جهت
جهت دامنه ها نیز بسته به منطقه خود یکی از فاکتورهای مهم دیگر در ایجاد زمین لغزش می باشد که در منطقه همانطور که درنمودارشماره (1) آمده است نقشه جهت با چهار جهت اصلی شمال (North) ، جنوب (South)، غرب (West) و شرق (East) بر اساس تعیین دقیق مرز حوزه و مسیر یالها و دره های دامنه های مختلف و با مشخص نمودن شمال منطقه و تعیین ارتباط جهات مختلف باآن تهیه شده است. نقشه شماره (3
نقشه پراکنش زمین لغزش ها
با استفاده از نقشه توپوگرافی منطقه همراه با عملیات صحرائی فهرست زمین لغزش های منطقه تهیه شده است. نقشه شماره (4)(الف). اما برای تعیین درصد مساحت واحدهای لغزشی در هر یک از کلاس های شیب و همچنین برای ارزیابی و تعیین درصد مساحت واحدهای لغزشی اشغال شــــده در نقــــشه پهنه بندی خطر زمین لغزش، نقشه پراکنش سطحی زمین لغزش های منطقه تهیه شده است. نقشه شماره (4)(ب).
نتیجه گیری وپیشنهادات :
در راستای این تحقیق براساس روش پیش بینی شده انواع زمین لغزش های منطقه مورد بررسی قرار گرفته اند که کلیات آن بصورت مشروح به همراه نقشه ها و جداول آمده است. اما خلاصه نتایج حاصل از ارزیابی روش پهنه بندی خطر زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه براساس جدول شماره (3) ونقشه پهنه بندی خطرزمین لغزش شماره (5 )به شرح ذیل می باشد:
نتایج پهنه بندی خطر زمین لغزش در این روش قابل قبول می باشداما همانطوریکه در جدول شماره (4 ) نشان داده شده است تنها ایراد آن پایین بودن مساحت زمین لغزش در کلاس یا پهنه با حساسیت خیلی زیاد نسبت به پهنه با حساسیت زیاد و پهنه با حساسیت متوسط می باشد اما درمجموع نتایج خوب ارزیابی شده وقابل توصیه به بخشهای اجرایی جهت انجام پروژه های اجرایی می باشد.وپیشنهادات:
1- برای جلوگیری از خطرات و خسارات احتمالی پیشنهاد می گردد احداث و گسترش راهسازی در منطقه بر اساس محدودیت ها و قابلیت های نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش انجام گیرد.
2-در صورت وجود اطلاعات دقیق و کافی از بارندگی و شتاب زلزله در منطقه، تــوصیه می شــود این دو فاکتور نیز در تعیین واحدهای کاری در نظر گرفته شوند.
3-از گسترش مناطق مسکونی و یا مراکز عمومی در منطقه مخصوصاً مناطق با پهنه های خطر بالا (نمونه آن می توان روستای کمرود اشاره نمود) قبل از پایدار سازی آنها بهتر است جلوگیری شود.
4-پیشنهاد می گردد راههای کنترل و ارزیابی جهت کاهش خسارات ناشی از پدیده زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه مخصوصاً در اطراف روستای کمرود مورد توجه بیشتری قرار گیرد.
5-در خیلی از بخش های مناطق مورد مطالعه بهتر است خطرات و خسارات ناشی از پدیده زمین لغزش پیشگیری و یا جلوگیری گردد زیرا خسارات و خطرات ناشی از آن بیشتر هزینه های پایدار سازی و یا بعضاً جبران ناپذیر می باشد.
6-اجرای برنامه آموزشی برای شناساندن پدیده زمین لغزش و افزایش آگاهی مردم در این خصوص
تشکر و قدردانی
- ازهمکاران محترم جناب آقای دکتر ضیاءالدین شعایی و آقای مهندس امیرجعفری و همچنین از آقایان مهندس محمد جواد پوراغنیائی، مهنـــدس ســید عــلی اصغر هاشمی که هریک به نوعی دراجرای طرح تحقیقاتی مذکورهمکاری داشته اند ونیزاز.............. بخاطر تایپ مجموعه حاضر تشکر و قدردانی بعمل می آید.
فهرست منابع
1- شریفی، رحمان، 1379. معرفی پدیده زمین لغزش با نگرشی ویژه بر زمین لغزش های روستای کمرود سمنان. همایش ژئوتکنیک ، دانشکده فنی و مهندسی سمنان.
2- سعدالدین، امیر، 1373. بررسی اثرات پارامترهای هیدروژئومورفولوژیک برحرکات توده ای مواددامنه ای در حوزهآبخیز چاشم و خطیرکوه – سمنان. پایان نامه کارشناس ارشد، دانشگاه تربیت مدرس تهران.
3-شریفی، رحمان، 1379. مطالعات زمین شناسی، ژئومورفولوژی زیست بوم خوارتوران. شرکت خدمات مهندسی آب و خاک کشور( دفتر سمنان).
4-شریفی،رحمان.1383.گزارش نهایی طرح تحقیقاتی"ارزیابی روشهای پهنه بندی خطرزمین لغزش درحوزه آبخیزشمال سمنان"سازمان تحقیقات وآموزش کشاورزی،پژوهشکده حفاظت خاک وآبخیزداری،116 ص.
5-شریعت جعفری، محسن، 1374. زمین لغزش ( مبانی و اصول پایداری شیب های طبیعی ). انتشارات سازه.
6-پژم، محمــدرضا، 1375. پهنه بندی خطر حرکت های توده ای در حوزه آبخیز الموت رود. پایان نامه کارشناسی ارشد، آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران.
7- بربریان، مانوئل- قریشی، منوچهر- طالبیان، مرتضی، 1375، پژوهش و بررسی نوزمین ساخت- لرزه زمین ساخت از نظر زمین لرزه- گسلش در گستره سمنان، سازمان زمین شناسی کشور، گزارش شماره 63
8- بداغی، بهزاد، 1376، پهنه بندی خطر زمین لغزش در بخشی از حوزه شاهرود، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
9-حافظی مقدس، ناصر، 1372، پهنه بندی خطر زمین لغزش در مناطق زلزله خیز ( مطالعه موردی زمین لغزش های تحریک شده در زلزله خرداد 1369 منجیل) پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه تربیت مدرس.
10-حق شناس، ابراهیم، 1374، پهنه بندی خطر زمین لغزش و ارتباط آن با تولید رسوب در منطقه طالقان، پایان نامه کارشناسی ارشد،دانشگاه تربیت مدرس.
11-خسرو تهرانی، خسرو، 1367، کلیاتی در باره چینه شناسی ایران ، انتشارات دانشگاه تهران.
12- درویش زاده، علی، 1370، زمین شناسی ایران، نشر دانش امروز ( انتشارات امیرکبیر).
13-رده، ابوالحسن(ترجمه)، 1370، تاریخ زمین لرزه های ایران، مؤسسه انتشارات پگاه.
14-D.J.Elfon , C.H.Juang, Asphalf pavement Evaluation using fuzzy sets, Transportalion Research Rcord 1196.
15- Alexander dvid, on the causes of landslides: Human activities …. Environ Geol water sci, Vol, 20, No.3.1992. 165-179 pp
16 -Anbalagan and Manog pant. 1991, Landslide hazard Mapping based on geological Attributes