ارزیابی جدید خطر و ریسک زلزله شهر تهران

شرق: شهر بزرگ تهران در معرض خطر و ریسک بالای زلزله احتمالی ناشی از چندین گسل فعال اطراف آن است.

جمعیت شبانه آن در سال ۹۹ بیش از ۹ میلیون نفر است که در طول روز حدود ۴.۵ میلیون نفر به آن افزوده می‌شود. خطر زلزله، جمعیت و آسیب‌پذیری بالا نشان می‌دهد که تهران یکی از ۲۰ شهر بزرگ جهان با ریسک بالای زلزله است.

در مطالعه‌ای که اخیرا یکی از دانش‌آموختگان دانشکده فنی دانشگاه تهران، خانم دکتر «فرناز کامرانزاد» زیر نظر استاد دکتر «حسین معماریان» و نگارنده انجام داده است، ارزیابی و پهنه‌بندی ریسک زلزله در تهران ۱۳۹۹ انجام شد. ریسک یک مخاطره از ترکیب خطر، معرضیت (جمعیت انسانی و دست‌ساخته‌های انسان) در مقابل خطر و آسیب‌پذیری (فیزیکی، روانی، اجتماعی و سازمانی) محاسبه می‌شود.

تمام این مؤلفه‌ها در یک چارچوب اطلاعات مکانی ترکیب شده و نقشه ریسک زلزله برای تهران تهیه شد. روند کمی‌سازی خطر در این مطالعه با ارزیابی احتمالی وقوع زلزله برای تهران آغاز می‌شود که خروجی آن بیشینه شتاب زلزله است. همراه این نقشه حریم گسلش سطحی گسل‌های فعال تهران ارزیابی شد.

سپس، معرضیت به‌عنوان یک نقشه تراکم جمعیت مشتق‌شده از توزیع دقیق جمعیت در تهران اعمال شد. برای مدل‌سازی آسیب‌پذیری، ما ترکیبی از چندین زیرلایه را در نظر گرفته و آنها را در یک چارچوب طبقه‌بندی ترکیب کردیم. سرانجام عناصر خطر‌ (خطر، معرضیت و آسیب‌پذیری) را ترکیب و مقدار نهایی ریسک را به‌دست آورده‌ایم.

آسیب‌پذیری فیزیکی نیز با استفاده از هفت مجموعه داده آسیب‌پذیری مبتنی بر سامانه اطلاعات مکانی ارزیابی شد. این داده‌ها عبارت‌اند از کاربری زمین، بافت شهری، ارتفاع ساختمان، سکونت، انواع و سن ساختمان و همچنین مجاورت با برخی از زیرساخت‌های حیاتی. بر این اساس ریسک زلزله با ترکیب فضایی سه عامل فوق محاسبه شد و یک نقشه ریسک زلزله برای تهران استخراج شد.

یافته‌های اصلی این مطالعه را می‌توان به این صورت خلاصه کرد: بر اساس نقشه پهنه‌بندی خطر زلزله، مناطق شمالی و جنوبی تهران سطح بالاتر شتاب زلزله محتمل بعدی را نشان می‌دهند، ولی با توجه به اثر تشدید خاک سطحی، لایه‌های نرم و ضخیم خاک در مناطق جنوبی تهران امکان تقویت امواج لرزه‌ای تا دو‌برابر مقادیر محاسبه‌شده روی سنگ را دارند. با استفاده از هندسه گسل‌ها، حریم احتمالی رخداد گسلش سطحی در درون شهر تهران تهیه شد. طول گسلش سطحی در سه دسته به «اصلی» با طول گسلش زمین‌لرزه‌ای قابل‌انتظار بیش از ۱۵ کیلومتر، «متوسط» با طول گسلش زمین‌لرزه‌ای بین ۵ تا ۱۵ کیلومتر و «کوچک» با طول گسلش زمین‌لرزه‌ای کمتر از ۵ کیلومتر دسته‌بندی شدند.

حریم گسلش سطحی اصلی به پهنای ۲.۵ کیلومتر، متوسط به پهنای ۱.۵ کیلومتر و کوچک به پهنای یک کیلومتر در تهران به‌عنوان پهنه قابل‌انتظار برای گسیختگی محاسبه شد. نقشه تراکم جمعیت به‌وضوح نشان می‌دهد که از ۲۲ منطقه شهرداری تهران، هشت منطقه پرجمعیت‌ترین مناطق تهران هستند.

مقایسه این معرضیت انسانی با نقشه آسیب‌پذیری فیزیکی کلی نشان می‌دهد که در برخی مناطق، بیشترین جمعیت دقیقا در مناطق با بیشترین آسیب‌پذیری متمرکز شده است که باید به‌عنوان یک مسئله فوری در تلاش‌های آینده کاهش ریسک در توسعه شهری در نظر گرفته شود.

از مناطق ۷، ۸، ۹، ۱۰، ۱۱، ۱۴، ۱۵، ۱۷، ۱۸، ۱۹ و ۲۰ می‌توان در این مورد مثال آورد. طبق نقشه آسیب‌پذیری فیزیکی۱۰ منطقه از ۲۲ منطقه در شهر بزرگ تهران شامل مناطق ۷، ۸، ۱۰، ۱۱، ۱۲، ۱۴، ۱۵، ۱۶،۱۷ و ۲۰ آسیب‌پذیری بالاتری نسبت به سایر مناطق نشان می‌دهند.

نقشه ریسک کلی که در نتیجه ترکیبی از نقشه‌های خطر زلزله، معرضیت و آسیب‌پذیری تهیه شد، در برآورد شدت خطر لرزش زمین بر اساس مقدار شتاب زلزله در تهران با در‌نظر‌گرفتن اینکه نیمه جنوبی شهر خطر بیشتری نسبت به نیمه شمالی دارد. با‌‌وجوداین، میزان خطر را نباید در سایر مناطق، به‌ویژه قسمت‌های شمال و شمال‌غربی شهر غربی (مانند منطقه شماره ۱، ۴، ۵ و ۲۲) که بخش‌هایی از آنها محل گسل شمال تهران است و همچنان در حال گسترش و توسعه سریع شهری هستند، دست‌کم گرفت.

ارزیابی ریسک فیزیکی‌-اقتصادی در تهران نشان می‌دهد که ریسکی‌ترین مناطق به ترتیب عبارت‌اند از مناطق ۱۵، ۲۰، ۱۲، ۱۶،۱۸ و ۱۱. در‌عین‌حال مناطقی که بیشترین شدت زمین‌لرزه در آنها انتظار می‌روند عبارت‌اند از مناطق ۱۰، ۱۷، ۲۰، ۱۶،۱۵ و ۱۱. نتایج مطالعه ما مبنای مفیدی نه‌تنها برای درک ریسک زلزله در تهران‌ بلکه همچنین برای اولویت‌بندی اقدامات کاهش خطر لرزه‌ای و افزایش انعطاف‌پذیری در این شهر بزرگ را فراهم می‌کند.

اصل مقاله در پیوند زیر قابل دسترسی آزاد است: https://www.mdpi.com/۲۲۲۰-۹۹۶۴/۹/۷/۴۳۰/htm

مهدی زارع- استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله