ارزيابي خطر و خسارت ناشي از پديده‌ي روانگرايي خاك مطالعه‌ي موردي: شهرستان گرگان در استان گلستان

Hazard and risk analysis of soil liquefaction Case study: Gorgan, Golestan Province

تحليل خطرات طبيعي مي‌‌تواند ابزار مناسبي در تصميم‌گيري، برنامه‌ريزي و اولويت‌بندي اقدامات مديريت بحران باشد. در اين پژوهش، ضمن پيش‌بيني سناريوهاي بروز خطر و خسارت پديده‌ي روانگرايي، آسيب‌پذيري عناصر در معرض خطر نيز مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. جزييات اين رويكرد در منطقه‌ي گرگان در استان گلستان مورد ارزيابي و توصيف قرار گرفته است. همچنين نقشه‌هاي خاك (طبقات بافت رسوب)، عمق آب زيرزميني (اطلاعات چاه‌هاي پيزومتري) و شتاب زلزله (داده‌هاي بيشترين شتاب لرزه‌اي تاريخي ثبت شده) تهيه شد. وقوع روانگرايي خاك بر اساس متغيرهاي مذكور و مدل تجربي سه فاكتوره براي شرايط موجود در چهار رتبه‌ي خطر تهيه گرديد. بر اساس تركيب‌هاي احتمالي توانايي وقوع شتاب بيشينه‌ي لرزه‌اي و تغييرات عمق آب زيرزميني، وضعيت بروز خطر مشخص گرديد. با در نظر گرفتن ارتباط عوامل پيش‌گفته، پهنه‌هاي مختلف وقوع خطر روانگرايي با استفاده از سامانه‌ي اطلاعات جغرافيايي و نرم‌افزارArc GIS 9.3 محاسبه گرديد. در نهايت طبقات حساسيت روانگرايي براي منطقه‌ي مورد مطالعه تهيه شد. بر اساس نتايج پژوهش، ‌در سناريوي وقوع خطر، ناحيه‌ي شمالي منطقه‌ي مورد مطالعه با تمركز فعاليت‌ها و مراكز جمعيتي و بالا بودن سطح آب زيرزميني در رتبه‌هاي خطر و خسارت بالا قرار دارد. نقشه‌ و نتايج پيش‌بيني محدوده‌ي خطر روانگرايي خاك در قالب سناريوي آينده در چهارچوب تحليل احتمال خطر و خسارت مي‌تواند ابزار مناسبي در مديريت خطر و كاهش خسارت ناشي از اين پديده باشد. رويكرد ارزيابي مورد استفاده مي‌تواند با در نظر گرفتن شدت و محدوده‌ي خطر و عناصر حساس در گرفتن تصميماتي براي كاهش خطر مورد استفاده قرار گيرد.

Natural hazard risk assessment helps decision makers for planning and prioritizing disaster management strategies. This paper focuses on the prediction of different scenarios and assessing the risk of soil liquefaction. The vulnerability of the elements due to soil liquefaction was determined. The Gorgan state (1600 km2), Golestan Province, Iran was considered as a case study for assessing the vulnerability due to this phenomenon. Soil deposits map, ground water depth, and the earthquake acceleration map (based on the occurred historical earthquake points) have been prepared for this study. An empirical liquefaction model as a function of the three studied variables was used to model the liquefaction in four hazard classes using the ArcGIS software. Possible scenarios was determined considering the potential of superposing the peak rate of the ground acceleration and water depth. The area of liquefied zones was estimated using the geographical information systems (GIS). The liquefaction risk classes has been estimated using risk equation considering hazard rate, elements at risk (e.g. roads, residential area and water resources) and their assigned vulnerability values in the case study area. According to the results, the North region of the case study had the highest risk class with dense residential communities and industrial activity, and also high groundwater table. Presented liquefaction vulnerability maps could be used as a basis for the hazard management and reducing future liquefaction losses. The implemented approach employed the intensity and range of liquefaction in collaboration with vulnerable elements to determine the liquefaction risk and make a scientific decision accordingly.