تحلیل آسیب پذیری ابعاد طبیعی، کالبدی، اجتماعی و اقتصادی کلان شهر کرمانشاه در برابر زلزله

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه جغرافیای دانشگاه پیام نور تهران، ایران

2 استادیار گروه جغرافیای دانشگاه پیام نور کردستان، ایران

3 دانشجوی دکتری جغرافیا و برنامه ریزی شهری، مرکز تحصیلات تکمیلی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

10.22131/sepehr.2021.244465

چکیده

زلزله پدیده و رخدادی طبیعی و غالباً مخرب است که در برنامه ریزی شهری کشور کمتر مورد توجه قرار گرفته است.  غالباً تحقیقات موجود در رابطه با کاهش خسارات ناشی از زلزله حول روش های ساخت و ساز ساختمانی برای افزایش مقاومت بنادر برابر زلزله بوده است.  پژوهش حاضر با تأکید بر شناسایی شاخص های آسیب پذیری و پهنه بندی خطر در چهار شاخص طبیعی، کالبدی، اجتماعی و اقتصادی با  44  زیر شاخص، آسیب پذیری ناشی از زلزله را به صورت جامع و مطلوب مشخص و بر اساس آن استراتژی های کاهش خطر را تعریف نموده است.  در مقاله حاضر با بررسی های بنیادی و ارائه مبانی نظری در ارتباط با موضوع و محدوده مورد مطالعه نسبت به تشکیل پایگاه اطلاعاتی مورد نیاز در محیط نرم افزاری ArcGISاقدام گردید و سپس با ایجاد لایه های مؤثر و دخیل در فرآیند تحلیل و ارزیابی برای هر شاخص به صورت جداگانه مدل AHPاجرا و سپس نتیجه نهایی هر شاخص در یک ماتریس جدید مجدداً در مدل AHPاجرا و در نهایت نقشه پهنه بندی آسیب پذیری نهایی به دست آمد.  تشکیل ماتریس به تحلیل میزان آسیب پذیری کاربری ها، با توجه به شرایط محدوده مورد مطالعه پرداخته است که در نهایت آسیب پذیری کلان شهر کرمانشاه با توجه به معیارهای کمی و کیفی با استفاده از نرم افزار ArcGISو مدل AHPبه صورت نقشه پهنه آسیب پذیر مشخص و راه های کاهش آسیب پذیری بررسی و نتایج بررسی ها بر اساس موقعیت مکانی محدوده مورد مطالعه در قالب توسعه میان افزا و توسعه درون زا ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analyzing vulnerability of Kermanshah metropolis to earthquake in natural, physical, social and economic dimensions

نویسندگان [English]

  • Esmaeil Aliakbari 1
  • Mostafa Taleshi 1
  • Mohammadreza Karami 2
  • Kioumars Maleki 3
1 Professor in faculty of geography, Payam-e Noor University,Tehran,Iran
2 Assistant prof of Payam-e Noor University, Kourdestan,Iran
3 Ph.D. student in geography and urban planning, Payame Noor University, Tehran,Iran
چکیده [English]

Introduction
On average, an earthquake with the force of 6 magnitude of the Richter scale hits Iran every year and a 7.0 earthquake strikes the country every ten years. The fact that urban areas face serious damages due to these natural disasters makes it clear that a crisis plan is quite necessary. City is a multi-layered structure consisting of closely related physical and non-physical components (functional, spatial, and social) with two levels of interaction among them. Providing a clear understanding of the consequences of hazards and evaluating vulnerable urban areas seem to be a necessary step toward decreased vulnerability to natural hazards. This will be definitely reached through policy making, making the right decisions and taking the right actions. The present study seeks to analyze zoning and vulnerability of Kermanshah metropolis in regard to possible earthquakes. Findings of the present study can be used to prepare an appropriate plan for the future of this city. The present study also explains physical, social and natural components, and uses a combination of these components to prepare different quantitative models and the necessary indicators (basic studies). It also attempts to provide methods of implementing these models and indicators (operational methods). And finally it seeks to prepare a hazard map to facilitate the identification of critical areas and impenetrable residential zones in Kermanshah metropolis, while determining optimal directions for future physical-spatial development of Kermanshah based on seismic risk zone. This is achieved through a new approach using Analytic hierarchy process.
 
Methodology
GIS and multi-criteria decision making methods are used in the present study for seismic zoning of natural, physical, social, and economic dimensions of Kermanshah. To reach this end, statistical, non-statistical and online sources were used and necessary maps were collected from relevant organizations and departments. In general, 1, 25000 topographic maps (AutoCAD Versions), Parcel maps of the 2016 census, land use maps showing the present situation (AutoCAD Versions), and etc. were used in the present study. Except for parcel map which was prepared in Shapefile (a well-known format prepared in ARCGIS software) and thus ready for GIS analysis, other layers were prepared in CAD format and had to be edited, revised, and then converted to Coverage format and  Shapefile for final editing in GIS models. It is noteworthy that many of these maps were completed and edited by the authors. Then, maps required for each cluster were standardized using the classification method. Related weights and pairwise comparison matrix were defined for each cluster using scientific resources.
 
Results and Discussion
Due to the large number of sub-indicators used in the present study, each indicator was rated and graded separately. Results indicate that Kermanshah metropolitan area enjoys a desirable status regarding the economic indicator since69.6% of the city lies in the low vulnerability range of this indicator. Regarding the social indicator, the city is in an unfavorable status since56.6% of its area lies in a very high vulnerability range and only a small percentage of the city area (1.5%) lies in the low vulnerability range. Regarding the physical indicator, 57% of the city lies in the medium vulnerability range and 33.2% in the low vulnerability range. Regarding the natural indicator, 55.4% of the city lies in the medium vulnerability range, 36.5% in the high vulnerability range, 1.8% in the very high vulnerability range, and 6.3% in the low vulnerability range. The unfavorable status of the social indicator is due to the presence of areas facing high or very high levels of vulnerability. Findings of the economic indicator imply the distribution of an economic class with an average income in the city. Regarding the physical indicator, about 30% of the city area is covered by old vulnerable settlements constructed with unsustainable materials in direct contrast with urban planning rules. These areas require improvement, reconstruction, and renovation. Regarding the natural indicator, Kermanshah and its neighboring cities are built on earthquake fault lines. Dealing with this situation requires strengthening and modernization of old urban contexts, increasing permeability of arterial roads, development of non-physical spaces, making a greater use of empty spaces, and building new residential spaces (brownfield lands). Findings indicate the significant role of natural factors (including proximity to earthquake fault lines), physical factors (old contexts, inefficient materials, and etc.), and above all, lack of engineering supervision in the present constructions of the city. Land uses facing earthquake hazards in Kermanshah include residential (about 16% located in the very high vulnerability range), road network (about 15% located in the very high vulnerability), and emergency operation, military and medical centers. This will definitely jeopardize any rescue operation in possible future earthquakes.
 
Conclusion
Earthquake and its related devastating mechanism constitute a very complex process in which various factors play a role. These factors can reduce destructive effects of earthquakes on urban settlements. High population density, patterns of spatial distribution, vast man-made environment and different characteristics and conditions of its constructions have made analyzing the situation if not impossible (without computer and advanced software), quite difficult. The present study has analyzed different indicators and sub-indicators, and introduced inappropriate status of physical elements, inefficient road network, overcrowded and worn-out urban fabric in the city center, high density, and inappropriate distribution of open and green spaces in the city as the key factors resulting in increased vulnerability of land uses in the current zoning of the city. Due to the close relationship between damages of an earthquake and proximity to earthquake fault lines, development of a physical-spatial model in Kermanshah metropolis before the occurrence of future earthquakes seems necessary. Results indicate that in case rules and principles of urban planning are followed, endogenous and horizontal development of the city toward southern and northwestern direction seem to be logical. Furthermore, considering factors such as slope, slope direction and the east-west direction of faults, development of the city toward west or east is not recommended unless principles of urban planning and reinforcing is completely followed. Rough and rugged topography of the northern and northeastern parts of the city is also another obstacle to the physical development of the city in these directions. Therefore, physical-spatial development in the southern and southwestern direction, along with infill and endogenous development according to the potential of the city are recommended

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vulnerability indicators
  • Earthquake
  • analytic hierarchy process
  • GIS
  • Kermanshah metropolis
1- ابراهیمی، سلمانی ‌مقدم، امیراحمدی، نوری؛ مجید، محمد، ابوالقاسم، مریم. 1394، ارزیابی آسیب ‌پذیری لرزه ‌ای شهر بَردَسْکن در برابر زلزله با استفاده از مدل سلسله مراتبی و ارون (IHPW)، مجلة مخاطرات محیط طبیعی، سال چهارم، شماره ششم، زمستان، صص:  105-137.
2- ابلقی، علیرضا. 1384.  یاداشت سردبیر.  مجله هفت شهر. سازمان عمران و بهسازی شهری.  شماره 18.
3- احمدی، بوچانی؛ حمید، محمدحسین. 1382 .  پیشینه زلزله در ایران.  ماهنامه شماره  58  شهرداری ‌ها.
4- ایری، عبدالجلال.  1377، برنامه ‌ریزی کاهش اثرات زلزله در سطوح شهری مطالعه موردی منطقه  20  شهر تهران، پایان ‌نامه کارشناسی ارشد، رشته شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی دانشگاه شهید بهشتی، استاد راهنما:  دکتر زهره عبدی دانشپور، استاد مشاور:  دکترفریبرز ناطقی الهی.
5- بسطامی ‌نیا، رضائی، سرایی؛ امیر، محمدرضا، محمدحسین. 1397، تبیین و تحلیل تاب‌آوری اجتماعی برای مقابله با سوانح طبیعی، مجله دانش پیشگیری و مدیریت بحران، دوره 8، شماره 3، صص 209-224.
6- پورمحمدی، رنجبرنیا، ملکی، شفاعتی؛ محمدرضا، بهزاد، کیومرث، آرزو. 1391، تحلیل توسعه ‌یافتگی شهرستان ‌های استان کرمانشاه، نشریه علمی پژوهشی برنامه ‌ریزی فضایی، سال دوم، شماره اول، تابستان، دانشگاه اصفهان، صص1-26.
7- تقوایی، نیکوپرست؛ علی‌ اکبر، سارا. 1385، مدیریت بحران در شهرها، مجموعه مقالات اولین همایش ملی مدیریت بحران زلزله در شهرهای دارای بافت تاریخی،  9  الی 11 خرداد 1385  دانشگاه یزد، تاریخ نشر زمستان.
8- حاجی ‌زاده، ایستگلدی؛ فاضل، مصطفی. 1397،تحلیلی بر تاب آوری سکونتگاه ‌­های روستایی با تأکید بر زلزله، مطالعه موردی دهستان حومه شهرستان لامرد، مجله مدیریت مخاطرات محیطی، دوره 5، شماره 1، صص 67-83.
9- حیدری، محمدجواد. 1397، ارزیابی آسیب ‌پذیری بافت ‌های شهری از خطر زلزله  (مطالعه موردی:  بافت قدیم شهر زنجان)، مهندسی جغرافیایی سرزمین، دوره دوم، شماره  3، بهار و تابستان، شاپای چاپی 1490- 2538، ص 101-115.
10- رستمی، شاعلی؛ مسلم، جعفر.  1388، تحلیل توزیع فضایی خدمات شهری در شهر کرمانشاه، فصلنامه علمی پژوهشی چشم ‌انداز جغرافیایی، سال چهارم، شماره  9، پاییز و زمستان، صص:  27-51.
11- زندمقدم، بازدار، کامیابی؛ محمدرضا، سجاد، سعید. 1398، پهنه ‌بندی و رویکرد فضایی بر مدیریت بحران با تأکید بر آسیب ‌پذیری اجتماعی –  فیزیکی شهرها در برابر زلزله  (مطالعه موردی:  استان ایلام)، فصلنامه علمی -  پژوهشی جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه ‌ای)، سال نهم، شماره 2، بهار، صص:  420-409.
12- زنگی ‌آبادی، تبریزی؛ علی، نازنین.  1385، زلزلة تهران و ارزیابی فضایی آسیب‌ پذیری مناطق شهری، پژوهش‌ های جغرافیایی -  شماره  56 ، تابستان، صص  115-130 .
13- زنگی ‌آبادی، محمدی، صفائی، قائد رحمتی؛ علی، جمال، همایون، صفر.  1387، تحلیل شاخص ‌های، آسیب ‌پذیری مساکن شهری در برابر زلزله مطالعه موردی، شهر اصفهان، جغرافیا و توسعه، شماره  12، صص:  61-79.
14- زهرائی، ارشاد؛ سیدمهدی، لیلی. 1384، بررسی آسیب ‌پذیری لرزه ‌ای ساختمان‌ های شهر قزوین.  نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران.  جلد  39. انتشارات دانشگاه تهران.
15- ستوده، بابک. 1380، برنامه ‌ریزی کاربری اراضی و اصلاح معابر جهت ایمن‌ سازی در برابر زلزله، مطالعه موردی:  محله باغ فردوس شهرداری منطقه  1  تهران، دانشکده تحصیلات تکمیلی، گروه شهرسازی، رشته شهرسازی، گرایش برنامه ‌ریزی شهری و منطقه ‌ای، دانشگاه شیراز، استاد راهنما:  دکتر فرانک سیف ‌الدینی، اساتید مشاور:  دکتر رضا رازانی و مهندس محمد کبگانی، اردیبهشت ‌ماه، تعداد صفحات:  248.
16- سرور، کاشانی اصل؛ هوشنگ، امیر. 1395، ارزیابی آسیب ‌پذیری کالبدی شهر اهر در برابر زلزله، فصلنامه آمایش محیط، مقاله  5، دوره  9، شماره  34، صفحات  87-108، پاییز.
17- سعیدنیا، احمد. 1387 ، کاربری زمین شهری، نشریه شماره  99 ، انتشارات مرکز مطالعات برنامه ‌ریزی شهری، شهرداری تهران.
18- صفری، عباس. 1376، برنامه ‌ریزی مواجهه با سوانح طبیعی  (مطالعه موردی:  زلزله منطقه طارم علیا)، پایان ‌نامه کارشناسی ارشد رشته شهرسازی گرایش برنامه ‌ریزی شهری و منطقه ‌ای، گروه شهرسازی دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهیدبهشتی، استاد راهنما:  مهندس سیاووش انصاری نیا، تعداد صفحات:  177.
19- عبدالهی، مجید. 1383، مقدمه کتاب مدیریت بحران در نواحی شهری، چاپ سوم.  تهران:  سازمان شهرداری ‌ها و دهیاری ‌های کشور.
20- علی‌اکبری، میرایی؛ اسماعیل، نفیسه سادات. 1394، آسیب ‌پذیری معابر در شهرهای لرزه‌ خیز براساس مدل IHWP در ناحیه ‌ی سه منطقه ‌ی یک کلان ‌شهر تبریز، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال دوم، شماره  1، بهار، صص:  16-1. (الف).
21- علیخانی، برزگر، نورالهی؛ آرزو، اکرم، حانیه.  1398، ارائه مدل ارزیابی جامع آسیب ‌پذیری پهنه ‌های شهری به تفکیک لایه تشکیل ‌دهنده شهر با رویکرد پدافند غیرعامل، مجله مدیریت بحران، شماره 16، صص32-46.
22- علیدوستی، سیروس.  1371، کاربرد مدیریت بحران در کاهش ضایعات زلزله، انتشارات دانشگاه تهران.
23- عیسی‌لو، لطیفی، گودرزی؛ شهاب‌الدین، غلامرضا، وحید. 1395 ، ارزیابی آسیب ‌پذیری کالبدی بافت منطقه یک شهر تهران در برابر زلزله احتمالی با استفاده از روش IHWP و سیستم GIS ، فصلنامه علمی پژوهشی اطلاعات جغرافیایی سپهر، دوره 25، شماره 100، زمستان، صص: 73-87.
24- غضبان، فریدون. 1381، زمین‌ شناسی زیست ‌محیطی، انتشارات دانشگاه تهران
25- قائد رحمتی، صفر. 1387، تحلیل آسیب ‌پذیری مساکن شهری در برابر زلزله، مطالعه موردی شهر اصفهان، رساله دکتری جغرافیا و برنامه ‌ریزی شهری، دانشگاه اصفهان، دانشکده ادبیات و علوم ‌انسانی، گروه جغرافیا، استادان راهنما:  دکتر علی زنگی ‌آبادی و دکتر جمال محمدی، استادمشاور:  دکتر همایون صفایی، شهریور ماه.
26- قنبری، سالکی ملکی، قاسمی؛ ابوالفضل، محمد علی، معصومه.  1392  ، پهنه ‌بندی میزان آسیب ‌پذیری شهرها در مقابل خطر زمین ‌لرزه نمونه موردی شهر تبریز، مجله علمی پژوهشی، جغرافیا و مخاطرات محیطی دوره   2 ,  شماره  5، بهار، 21-35.
27- قنبری، قاضی عسگری نایینی؛ سیروس، آرمان. 1384، اصول و شیوه ‌های مقابله با پیامدهای ناشی از وقوع زلزله با تأکید بر ایران، نشریه سپهر، شماره 56، زمستان.
28- کرمی، امیریان؛ محمدرضا، سهراب. 1397. پهنه‌ بندی آسیب ‌پذیری شهری ناشی از زلزله با استفاده از مدل Fuzzy - AHP، مطالعه موردی:  شهر تبریز، نشریه علمی – پژوهشی برنامه ‌ریزی توسعه کالبدی، سال سوم، شماره 6  سری جدید، پیاپی 10، تابستان، صص: 110-124.
29- کلانتری خلیل‌آبادی، حاتمی‌نژاد، آقاصفری؛ حسین، حسین، عارف. 1386، آسیب ‌پذیری بافت تاریخی شهر یزد در برابر زلزله.  مجله سپهر.  دوره 16، شماره 61،صص: 54-60.
30- لحمیان، غلامی؛ رضا، غلام. 1398، برنامه ‌ریزی بهینه اسکان موقت شهری در حوادث طبیعی (مطالعه موردی: شهر ساری) ،فصلنامه علمی - پژوهشی جغرافیا (برنامه ‌ریزی منطقه‌ای)، سال نهم، شماره2، بهار، صص: 806-793.
31- محمدپور، زالی، پوراحمد؛ صابر، نادر، احمد. 1395.  تحلیل شاخص‏ های آسیب ‏پذیری در بافت‌ های فرسودة شهری با رویکرد مدیریت بحران زلزله  (مطالعة موردی:  محلة سیروس تهران) ، پژوهش ‏های جغرافیای انسانی، دورة  48، 1.  صص:  33-52.
32- مختاری ملک‌ آبادی، سقایی، گنخکی؛ رضا، محسن، عقیل.  1399، ارزیابی و تحلیل آسیب ‌پذیری نقاط حساس شهری بر اساس اصول پدافند غیر عامل  (مطالعه موردی:  بندر دیر) فصلنامه علمی - پژوهشی جغرافیا (برنامه‌ریزی منطقه‌ای)، سال دهم، شماره2، بهار، صص: 856-841.
33- مرندی، سید مرتضی. 1382 ، تحلیل ساختمان‌ های آسیب ‌دیده زلزله شهر بم و حومه، شرکت ساختمان و راه سازی 115.
34- ملکی، مودت؛ سعید، الیاس. 1392، ارزیابی طیف آسیب ‌پذیری لرزه ‌ای در شهرها براساس سناریوهای شدت مختلف با استفاده از مدل‌ های TOPSIS،Dµ و GIS ( مطالعه موردی: شهر یزد)، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره پنجم، بهار، صص: 127-142.
35- ملکی، کیومرث. 1397، برنامه آمایش سرزمین استان کرمانشاه، بخش اول، فصل چهارم، بخش مطالعاتی: پدافندغیرعامل و مخاطرات محیطی و محیط ‌زیستی، کارفرما سازمان مدیریت و برنامه ‌ریزی استان کرمانشاه، مجری دانشگاه رازی، مدیر پروژه دکتر جمال فتح‌ اللهی، تابستان،صص347
36- ملکی، علی‌اکبری، پاهکیده، اقبال پور؛ خداداد، کیومرث، اسماعیل،   بهناز. 1395، مراکز تهدیدپذیر استان کرمانشاه و ملاحظات پدافندغیرعامل با رویکردی بر استراتژی پنج حلقه واردن، فصلنامه علمی پژوهشی پژوهش نامه جغرافیای انتظامی، شماره 13، سال چهارم، بهار، صص: 147-168.
37- مهدی زاد، وفا. 1395، میزان تاب ‌آوری شهر سنندج در بعد زیست ‌محیطی، اولین همایش بین ‌المللی اقتصاد شهری  (با رویکرد اقتصاد مقاومتی، اقدام و عمل)، اردیبهشت.
38- ناصری، مودت، گرمسیری، مومنی، ملکی؛ ندا، الیاس، پرستو، کورش، سعید. 1398، طبقه‌بندی کمی آسیب ‌پذیری شهری در برابر زلزله، مطالعه موردی: شهر یزد، مجله جغرافیا و برنامه ‌ریزی شهری، دوره7 ، شماره 2، صص393-409.
39- نوروزی، عزت ‌پناه، ولی ‌زاده؛ حسن، بختیار، رضا.  1399، راهبردهای مدیریت ریسک شهری کلان ‌شهر تبریز با رویکرد آسیب ‌پذیری در زلزله، مجله جغرافیا و برنامه ‌ریزی منطقه‌ ای، سال 10، شماره 4 ، صص 435-450.
40- Chanliang,  X., lin, Ch. , wei, S., Wei., W. (2011). vulnerability of large city and Its Implication in urban planning:A perspective of Intra- urban structure – China-Geograghyscience.21(2).
41- Church, Richard L., T. Murray, Alan (2009),  Business site selection, location analysis and GIS, Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. Published simultaneously in Canada
42- Dowrick, David J.(2003), Earthquake Risk Reduction, Wiley & Sons, Ltd.
43- Ebert. A, Kerle. N, Stein. A, (2019), Urban social vulnerability assessment with physical proxies and spatial metrics derived from airandspaceborne imagery and GIS data, Nat Hazards, Vol. 48, pp.275–294.
44- Elshehabi, O. (2015). Rootless Hubs: Migration, Urban Commodification and ‘the Right to the City’in the GCC. Transit States: Labour, Migration & Citizenship in the Gulf, London, Pluto Books, 101-131.
45- Gulati.B, (2018), Earthquake Risk Assessment of Buildings Applicability of HAZUS in Dehradun, India, Unpublished MS Thesis, ITC, the Netherlands.
46- Khatsü, Petevilie (2005), Urban Multi-Hazard Risk Analysis Using GIS and Remote Sensing: A Case Study of a Part of Kohima Town, India, ITC &IIRS Institutes: P. 101-121.
47- Linares R., Alejandra. R (2012), Panama Prepares the City of david for Earthquakes, project highlights issue 9, panama, pp:1
48- Nieves LantadaÆLuis G. PujadesÆAlex H. Barbat  2010, Vulnerability Index and Capacity Spectrum, Based Method for Urban Seismic Risk, Evaluation Journal of Nathazards, Doi 10-007 11069 007-9212-4.
49- Rashed. T,Weeks. J,Couclelis. H,Herold. M, (2017), an integrative GIS and remote sensing model for place-based urban vulnerability analysis.
50- Sue, T., Simon, M., Hazel, F., & Meghan,  A. (2010). Social vulnerability to natural hazards, Flood Hazard Research Centre (FHRC), Middlesex University.
51- UN/ISDR, 2005- Word Conference on Disaster Reduction. 18- 22 January, Kobe, Hyogo, Japan.