پهنه‌ بندي نواحي مستعد وقوع روانگرايي با استفاده از مدل فازي: شهرستان ابركوه، استان يزد

A study of zoning liquefaction in prone areas using fuzzy models: Abarkuh city, Yazd Province

در سال هاي اخير وقوع زلزله هاي مرگبار در مناطق فعال لرزه اي باعث گرديده تا پديده روانگرايي مورد توجه محققين قرار گيرد. در مناطقي كه آب زيرزميني نزديك به سطح زمين مي باشد، ارتعاشات ناشي از زمين لرزه مي تواند چسبندگي و انسجام ميان ذرات تشكيل دهنده خاك را از بين ببرد، و خاك حالت مايع و روان به خود بگيرد در اين حالت روان گرايي اتفاق مي افتد. روانگرايي اغلب باعث خسارت هاي وسيعي بر تاسيسات شهري و روستايي، سازه هاي ساحلي، منابع آبي و خطوط انتقال آب، گاز مي شود. در اين پژوهش سعي شده تا با مطالعه عوامل اصلي ايجاد روانگرايي، با استفاده از مدل فازي به پهنه بندي نواحي مستعد وقوع اين پديده پرداخته شود. شهرستان ابركوه به دليل شرايط مورفوتكتونيكي و وجود گسل هاي فعال به ويژه گسل اصلي دهشير- بافت و شاخه هاي فرعي آن، ويژگي هاي زمين شناسي و وجود رسوبات جوان كواترنر و وجود منابع آب هاي زيرزميني در معرض خطر روانگرايي مي باشد. جهت مدل سازي، شش معيار به عنوان عوامل اصلي و تاثيرگذار در ايجاد روانگرايي در نظر گرفته شد كه با استفاده از توابع عضويت فازي درسيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS10)، فازي شده اند. پس از فازي سازي لايه ها، عملگر گاماي فازي اجرا گرديد. جهت افزايش دقت در به دست آوردن نقشه ي حساسيت نواحي مسنعد وقوع روانگرايي در منطقه، از سه گاماي 0/7، 0/8 و 0/9 استفاده شد. پس از مقايسه لايه هاي حاصل از سه گاماي مورد نظر اين نتيجه حاصل كه نقشه به دست آمده از مقدار گاماي 0/9 داراي قدرت هم پوشاني بهتر و نيز دقت بالاتر در پهنه بندي نواحي از نظر حساسيت به وقوع روانگرايي مي باشد. درنتيجه اين مدل سازي مشخص شد حدود 100 كيلومتر مربع از وسعت شهرستان، در معرض خطر بالاي وقوع روان گرايي است كه عمدتا نواحي شمال شرق، شرق و جنوب شرق شهرستان را در بر مي گيرد. نواحي با احتمال خطر وقوع متوسط، 65 كيلومتر مربع برآورد شده است كه جنوب شرق و تا حدي مركز شهرستان را در بر دارد.

Catastrophic earthquakes and their consequences have led to specific attention to liquefaction effects during recent years. Within areas with a higher groundwater level, seismic vibration occurring due to an earthquake can decrease the cohesiveness and strength of water-richsand soils and turn them suddenly into liquid materials. Such a process of changing solid materials to liquid ones under seismic effects is called “liquefaction”. Liquefied saturated soils may deform with little shear resistance.This can cause extensive damages to urbanand rural buildings and other structures such as coastal foundations, sea rigs, water resources, wateror gas pipelines, and power pylons. Some parts of Abarkuh county is under liquefaction risk due to morphotectonic conditions and active fault systems, such as the main Dehshir-Baft fault and its accessory branches, young Quaternary deposits with especial geological conditions and existence of extensive undergroundwater. Due to the lack of studies on the liquefaction risk and the significance of preventingany consequent life losses or financial damages in AbarkuhCounty, we try to study the major factors of triggering liquefaction, investigating the areas with higher risk factors.We also make some suggestionsas to reduce probable losses. To evaluate the major factors that affect liquefaction, G.I.S software, and, to determine the high risk areas, a fuzzy logic model are used. After making fuzzy layers to increase the sensitivity of liquefaction zonation mapping, threeGama phases of 0.7, 0.8, and 0.9are used. By comparing different Gama effects, we have decided to execute Gama 0.9 level due to its higher resolution and better coverage on liquefaction zonation. The result of this modeling indicates the location of a 100 km2 area within a high risk factormainly in NE, E and SE parts of the county. The area of moderate risk with about 65 km2 is located in SE and near the central of the county.