تحلیل ریسک و تاب‌آوری لرزه‌ای شبکه آب‎رسانی شهری به روش همبندی: روش‌شناسی و کاربست در شهر تهران
کد مقاله : 1439-IWWA
نویسندگان
سوگل صدوقی شبستری *1، حسام علی‌نژاد2، مجتبی محصولی2
1دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.
2مرکز پژوهشی پایداری و تاب‌آوری زیرساخت‎ها، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
چکیده مقاله
این پژوهش چارچوبی احتمالاتی برای تحلیل ریسک و تاب‌آوری لرزه‌ای شبکه آب‌رسانی شهری با مدل‌های احتمالاتی و روش‌های قابلیت‌اعتماد ارائه می‌دهد. در قالب مطالعه موردی، شبکه آب‌رسانی شهر تهران تحت اثر زلزله‌ای با بزرگای ۲/۷ روی گسل شمال تهران تحلیل شده است. عدم‌قطعیت مدل‌ها با نمونه‌گیری مونت‌کارلو منتشر می‌شود. در هر نمونه بیشینه شتاب و سرعت زمین و جابجایی ماندگار زمین در ایستگاه‌های آب و دو انتهای خطوط لوله، با استفاده از مدل‌های خطر تعیین می‌شوند. سپس مدل‌های ریسک، با این معیارهای شدت، آسیب واردشده به اجزای شبکه و عملکردشان را تعیین می‌کنند. سپس تحلیل شبکه آب به روش همبندی و بر اساس نظریه گراف انجام می‌شود تا دسترسی جمعیت به آب در هر بلوک شهری و خسارت زلزله محاسبه شود. سپس مدل‌های بازیابی در شبیه‌سازی عامل‌بنیان، روند بازگشت جامعه به حالت عادی را شبیه‌سازی می‌کنند. با تعمیر هر جزء شبکه توسط عامل‌های خودمختار و غیرمتمرکز، وضعیت انتقال آب بررسی و دسترسی بلوک‌های شهری به آب مجدداً برآورد می‌شود. این فرآیند در شبیه‌سازی رویداد گسسته انجام شده و مدت‌زمان لازم برای بازیابی جامعه محاسبه می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که ایستگاه‌های پمپاژ و تصفیه‌خانه‌ها ضعیف‌ترین عملکرد و خطوط لوله از جنس آزبست و چدن بیشترین نرخ تعمیر را دارند. بخش شمالی تهران، به‌ویژه منطقه دو، به‌دلیل نحوه اتصال اجزای شبکه، پایین‌ترین دسترسی به آب را تحت سناریوی موردنظر دارد. بر اساس نتایج تحلیل تاب‌آوری، میانگین زمان بازیابی جامعه و دسترسی جمعیت به آب به‌ترتیب ۵۲۲ و ۲۴۴ روز است. همچنین، میانگین کل خسارت واردشده ۵/۷ هزار میلیارد تومان برآورد شده است.
کلیدواژه ها
ریسک لرزه‌ای، بازیابی، تاب‌آوری، شبکه آب‎رسانی، شبیه‌سازی عامل‌بنیان، همبندی.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی