کنفرانس منطقه ای سیرد

صفحه اصلی / یازدهمین کنفرانس منطقه ای سیرد

پهنه بندی خطر فرونشست با استفاده از فرایند تحلیل شبکه(ANP) و GIS با رویکرد بهسازی شبکه توزیع برق

نویسندگان :

اکبر مشتاقیان¹

1- دانشگاه تبریز

کلمات کلیدی :

خطر فرونشست زمین،شبکه برق،ArcGIS،فرایند تحلیل شبکه(ANP)

چکیده :

مقدمه: معرفی موضوع و اهمیت موضوع مقاله فرونشست زمین به عنوان فاجعه خاموش قرن از جمله بلایا و مخاطرات طبیعی می باشد. از اینرو شناسایی مناطق مستعد فرونشست و بررسی آسیب پذیری شبکه های توزیع برق و ایجاد تمهیدات لازم جهت بهسازی شبکه برق از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش به عنوان نمونه شبکه توزیع نیروی برق استان آذربایجان شرقی با پوشش 45000 کیلومتر مربع و 980 هزار مشترک که یکی از حساس ترین و حیاتی ترین تاسیسات و تجهیزات استان می باشد برای پهنه بندی خطر فرونشست مورد مطالعه قرار گرفته است. مرور چند مقاله برای بیان آخرین یافته های های مرتبط به موضوع: - جانباز فوتمی و همکاران (1399) به بررسی فرونشست زمین ناشی از تغییرات سطح ايستابی آب زيرزمینی با استفاده از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری در استان قزوين پرداختند.. با مشاهده محدوده فرونشست در سطح استان قزوین دیده شد بیشترین فرونشستها در محدوده آبخوان رخ داده است و در آنجا ضخامت لایه ریزدانه بیشتر بوده است. - الکمالی(El Kamali) و همکاران (2021) فرونشست زمین در منطقه کشاورزی رماه(Remah) ، امارات را بررسی کردند. تجزیه و تحلیل تغییر شکل‌های سطحی در منطقه Remah از طریق پردازش تداخل‌سنجی داده‌های Sentinel-1 SAR که بین سال‌های 2015 و 2019 به دست آمده بود، مورد بهره‌برداری قرار گرفت و نتیجه گرفته شد که بهره‌برداری بیش از حد از آب‌های زیرزمینی مکانیسم اصلی محرک برای فرونشست سطح زمین است. بیان فضای خالی یا پرسش بی پاسخ در فضای پژوهش به دلیل کمبود تحقیقات انجام شده و عدم شبیه سازی، درک درستی از نحوه عملکرد سازه های صنعت برق در اثر فرونشست وجود ندارد. بیان ایده محوری (نوآوری یا مشارکت) مقاله: نوآوری این پژوهش در این است که با روش ANP مناطق مستعد فرونشست پهنه بندی شده و توسط روش تداخل سنجی راداری صحت سنجی شده است (از هر دو روش استفاده شده است). همچنین برای اولین بار از تراکم چاههای برداشت آب زیرزمینی به عنوان یکی از معیار های مهم استفاده شده است. روش پژوهش (تحقیق) یا روش پیشنهادی: روش پژوهش شامل مراحل زیر بوده است: 1- تعیین معیارهای تاثیرگذار بر پدیده فرونشست زمین بر اساس نظریه کارشناسان و تحقیقات پیشین 2- وزن دهی به معیار های تعیین شده برای فرونشست با استفاده از پرسش نامه های تهیه شده از کارشناسان مربوطه و روش ANP و پیاده سازی آن در نرم افزار Super Decisions 3- تهیه نقشه ها و رقومی سازی لایه های اطلاعاتی معیارهای تعیین شده در نرم افزار ArcGIS10.7 4- دریافت اطلاعات سطح آب چاههای پیزومتری از شرکت آب منطقه ای استان آذربایجان شرقی مربوط به دوره آماری سالهای 1388 تا 1397 برای تعیین مقدار کاهش عمق آب های زیر زمینی و تهیه نقشه هم افت سطح آب زیر زمینی با استفاده از روش فاصله وزنی مخصوص. 5- دریافت اطلاعات تمامی چاههای برداشت آب زیرزمینی از شرکت آب منطقه ای استان آذربایجان شرقی برای تهیه نقشه تراکم چاهها 6- تلفیق لایه نقشه های اطلاعاتی معیارهای تعیین شده با در نظر گرفتن اوزان بدست آمده از روش ANP در نرم افزار ArcGIS10.7 7- تهیه نقشه مناطق مستعد برای فرونشست و بررسی و ارزیابی آن 8- صحت سنجی مناطق استخراجی برای فرونشست با نقشه های فرونشست حاصل از تصاویر راداری تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری کشور و همچنین مراجعات میدانی. 9- دریافت اطلاعات مکانی و توصیفی کلیه تجهیزات شبکه برق و مشترکین شرکت توزیع نیروی برق استان آذربایجان شرقی به منظور تعیین تعداد تجهیزات و مشترکین حساس واقع شده در مناطق مستعد فرونشست و پیشنهاد روشهایی جهت کاهش آسیب پذیری و بهسازی شبکه برق و به حداقل رساندن زمان خاموشی ها در صورت وقوع پدیده فرونشست. پیاده سازی و نتایج حاصل یا انتظاری (مورد انتظار): با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش و با همپوشانی نقشه شبکه انتقال برق استان و نقشه نهایی پهنه بندی خطر فرونشست، مشاهده می شود که بالای 70 درصد تجهیزات و مشترکین واقع شده در محدوده فرونشست با احتمال خطر زیاد و خیلی زیاد مربوط به شهرستان های مرند، شبستر و بناب می باشد. با تحلیل مکانی نقشه نهایی پهنه بندی فرونشست مشاهده می شود که مناطق با خطر فرونشست زیاد با وسعت 1981 کیلومترمربع و مناطق با خطر فرونشست خیلی زیاد با وسعت 268 کیلومترمربع از شمال غرب تا جنوب شرق استان (شهرهای مرند، شبستر، تبریز، بستان آباد، سراب و میانه) کشیده شده و همچنین در شهرهای جنوب غربی استان (بناب، ملکان و عجبشیر) واقع گردیده اند. نقشه همپوشانی شبکه انتقال برق استان با پهنه بندی خطر فرونشست حجم تجهیزات شبکه انتقال برق واقع شده در پهنه بندی فرونشست با خطر زیاد و خیلی زیاد بحث و نتیجه گیری: مناطق پهنه بندی شده برای فرونشست در این پژوهش با نقشه های فرونشست حاصل از تصاویر راداری سازمان نقشه برداری کشورانطباق داده شد. با همپوشانی و انطباق مناطق پهنه بندی شده با خطر فرونشست زیاد و خیلی زیاد در این پژوهش با نقشه های فرونشست حاصل از اطلس سازمان نقشه برداری کشور، همپوشانی قابل توجهی در مناطق فرونشست شهرهای مرند، شبستر، بناب، ملکان و سراب مشاهده می گردد که در حدود 53 درصد می باشد. همچنین جهت انطباق نتایج از اطلاعات مربوط به قطع برق سامانه 121 شرکت توزیع نیروی برق استان آذربایجان شرقی استفاده شده است. با بررسی اطلاعات سامانه 121 در طی 5 سال اخیر دلیل اصلی خاموشی های اتفاق افتاده مربوط به شرایط نامساعد جوی بوده است و تاکنون خاموشی های بی برنامه که دلیل آن فرونشست زمین باشد در شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان شرقی گزارش نشده است. بنابرین می توان نتیجه گرفت که در حال حاضر فرونشست بحرانی در حوزه عملیاتی شبکه برق استان رخ نداده است ولی با توجه به نتایج بدست آمده، در صورت ادامه روند کنونی برداشت های آب زیرزمینی و ادامه حفر چاه های تامین آب کشاورزی و صنعت احتمال بحرانی شدن شرایط در مناطق پهنه بندی شده وجود دارد.