بررسی و پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهرستان آبدانان در‌مقابل خطر زلزله

مقدمه

زلزله فرآیندی درزمینۀ انباشت طولانی‌مدت و آزاد‌شدن ناگهانی انرژی در طبیعت است (Yang et al., 2009, P. 206). به عبارت دیگر، به‌علت ذخیره‌شدن مقدار زیادی انرژی در درون زمین و با توجه به نظریۀ جابه‌جایی قاره‌ها تغییرات عمده‌ای در قسمت سطحی زمین رخ می‌دهد که زلزله یکی از این تغییرات است (عابدینی و سرمستی، 1395، ص. 34). زلزله می‌تواند به اختلال در کارکرد اجتماع و اثر‌های فراوان انسانی، اقتصادی و محیط‌زیستی منجر شود. عواقب زلزله از‌نظر فراوانی و خسارت‌هایی که به بار می‌آورد، بر جامعه تأثیر می‌گذارد (محمدی و همکاران، 1402، ص. 191). طبق داده‌های CRED (Centre for research on the epidemiology of disasters) زمین‌لرزه‌ها بین سال‌های 2000 تا 2020 باعث کشته‌شدن 72114 نفر در سراسر جهان شد و 118344322 نفر را تحت‌تأثیر قرار داد (Lian et al., 2021, P. 1). ساختمان ژئومورفولوژیکی ایران تحت‌تأثیر فازهای آلپی و فشار پلیت‌ها (فشار پلیت عربستان در جنوب غربی، صفحۀ اوراسیا در شمال و صفحۀ هند در جنوب شرقی) حالت آنومالی دارد و به پایداری نسبی نرسیده است (عابدینی و همکاران، 1401، ص. 145؛ سالاری و همکاران، 1401، ص. 114). بنابراین به‌دلیل تداوم حرکت صفحه‌ها در این ناحیۀ پهناور فشارشی فعالیت‌های لرزه‌ای به‌عنوان مهم‌ترین مخاطرۀ طبیعی دیده می‌شود (اسدی و زارع، 1394، ص. 71). به‌طوری که زلزله طبق گزارش‌های سازمان ملل مهم‌ترین سوانح طبیعی در ایران است و در هر ده سال یکبار زلزلۀ ویرانگری اتفاق می‌افتد که باعث بی‌خانمانی و کشته‌شدن عدۀ زیادی می‌‌شود. با نگاه به گذشته زلزله‌های مهیب بم، رودبار، طبس و بوئین زهرا از آن جمله است (محمدپور، 1398، ص. 78).

تهیۀ نقشۀ پهنه‌بندی آسیب‌پذیری سکونتگاهی در‌برابر زلزله از راه‌های مؤثر برای شناسایی مناطق آسیب‌پذیر و تحت‌خطر است (حیدری‌مظفر و تاج‌بخشیان، 1401، ص. 75). با توجه به اینکه زمین‌لرزه از‌جمله مخاطره‌هایی است که گزینه‌ها و معیارهای چندگانه دارد و با نظر به اینکه، روش‌های تصمیم‌گیری چند‌معیاره امکان تعیین مقدار اهمیت کلیۀ معیارها و ادغام آنها را در یک شاخص ترکیبی فراهم می‌کند تا تصمیم‌گیرندگان قادر به شناسایی بهترین گزینه باشند (Zhu & Liu, 2021, P. 3)، به ‌نظر می‌رسد، استفاده از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی و سیستم‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره با یک رویکرد تلفیقی می‌تواند به برنامه‌ریزی سریع و مدیریت خطر‌های احتمالی منجر شود (اصغری سراسکانرود و پیروزی، 1401، ص. 72).

پیشینۀ پژوهش

محققان دربارۀ بررسی خطر زلزله تاکنون در ایران و سایر نقاط جهان با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره پژوهش‌های گسترده‌ای انجام نداده‌اند. محققان در بیشتر پژوهش ها بر عملکرد مطلوب این روش‌ها در پهنه‌بندی خطر زلزله تأکید داشتند. حسینی‌خواه و ضرابی (1398) پژوهشی با عنوان «نقش مدل ترکیبی تصمیم گیری WASPAS در شناسایی پهنه‌های لرزه‌خیز: پژوهش موردی: مراکز جمعتی شهرستان بهمئی» انجام دادند. نتایج حاصل از پژوهش نشان داده است که 252 کیلومتر مربع معادل 20 درصد از شهرستان بهمئی در پهنۀ بدون خطر، 386 کیلومتر مربع در پهنۀ کم‌خطر، 289 کیلومتر مربع از شهرستان در پهنۀ متوسط و 149 کیلومتر مربع در پهنۀ با خطر بسیار بالا قرار دارد.

خدادادی و همکاران (1399) پژوهشی با عنوان «تحلیل آسیب‌پذیری شهری در‌برابر مخاطرۀ زلزله با روش Electre fuzzy : مطالعۀ موردی: کلانشهر کرج» انجام دادند. نتایج حاصل‌شده حاکی از آسیب‌پذیر‌بودن مناطق 6 ،8 ،1و 7 شهرداری کرج در‌برابر زلزله است. حدود 20 درصد از شهر کرج به‌دلیل نزدیکی به گسل و وجود تراکم زیاد جمعیتی و ساختمانی در مناطق با خطر زیاد و خیلی زیاد قرار گرفته است.

آرامی و همکاران (1401) پژوهشی با عنوان «اولویت‌بندی سکونتگاه‌های روستایی در‌معرض مخاطرات: مورد مطالعه: بخش مرکزی شهرستان اردبیل» انجام دادند. محققان در این مطالعه با استفاده از مدل ویکور سکونتگاه‌های روستایی بخش مرکزی شهرستان اردبیل را اولویت‌بندی کردند. براساس خروجی نهایی حاصل‌شده از مدل ویکور محدودۀ شمالی بخش مرکزی شهرستان اردبیل شامل دهستان‌های ارشق شرقی و غربی که روستاهای نمونۀ خواجه بلاغی، گل تپه و آق قلعه را در‌برگرفته و در مجاورت گسل‌های اصلی است، بیشتر در‌معرض خطر زلزله قرار دارد.

پیروزی و همکاران (1402) پژوهشی با عنوان «ارزیابی و پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهرستان خلخال در‌برابر مخاطرۀ محیطی زمین‌لرزه» انجام دادند. نتایج حاصل از پژوهش نشان داده است که عوامل فاصله از گسل، کاربری اراضی و فاصله از کانون زلزله به‌ترتیب با ضریب وزنی 133/0، 120/0 و 113/0 بیشترین تأثیرگذاری را در رخداد زمین‌لرزۀ منطقه دارند. به‌علاوه، با توجه به نتایج حاصل از پژوهش 53/24 و 83/15 درصد از مساحت شهرستان پتانسیل آسیب‌پذیری زیاد و بسیار زیاد را دارد.

 یاریان و همکاران پژوهشی با عنوان «نقشه‌برداری آسیب‌پذیری زلزله با استفاده از مدل‌های هیبریدی مختلف» انجام دادند. محققان در این مطالعه آسیب‌پذیری شهر سنندج را در‌برابر زلزله با استفاده از مدل‌های ترکیبی و شبکۀ عصبی مصنوعی بررسی کردند و درنهایت، 15 عامل به‌عنوان عوامل مؤثر در اندازه‌گیری آسیب‌پذیری لرزه‌ای انتخاب شد. بر‌اساس نتایج مدل هیبریدی، میانگین‌گیری وزن‏‌دار ترتیبی به‌عنوان مدل بهینه تأیید شد. بر‌اساس نتایج این روش 32 درصد از فضای شهر سنندج در طیف آسیب‌پذیر قرار دارد (Yariyan et al., 2020).

فرجی سبکبار و همکاران پژوهشی با عنوان «ارزیابی فضایی آسیب‌پذیری در‌برابر زلزله در سکونتگاه‌های روستایی با استفاده از سیستم استنتاج فازی: مطالعۀ موردی: سکونتگاه‌های روستایی در کلانشهر تهران» انجام دادند. یافته‌ها نشان‌دهندۀ پتانسیل آسیب‌پذیری زیاد سکونتگاه‌های روستایی در‌برابر زلزله است و پهنه‌بندی فضایی آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های روستایی محدودۀ مطالعاتی بیشترین شباهت را با شاخص آسیب‌پذیری واحدهای مسکونی دارد (Faraji Sabokbar et al., 2021).

فرهمند و همکاران پژوهشی با عنوان «پهنه بندی آسیب پذیری مناطق شهری در‌برابر زلزله: مطالعۀ موردی: شهر ارومیه» انجام دادند. نتایج نشان داد که حدود 50 درصد از شهر در‌برابر زلزله آسیب‌پذیر است. به‌طور دقیق‌تر، حدود 151574 متر مربع درجه آسیب‌پذیری بسیار زیاد و 11538359 متر مربع درجه آسیب‌پذیری زیادی در‌برابر زلزله دارند (Farahmand et al., 2022).

شادمان و پاپی پژوهشی با عنوان «ارزیابی آسیب‌پذیری زلزله با روش تصمیم‌گیری چند‌معیارۀ Geo» انجام دادند. با توجه به نتایج حاصل‌‌شده مشخص شده است که از‌نظر آسیب‌پذیری فیزیکی به‌ترتیب 23%، 38%، 23%، 7% و 9% از کل منطقه در طبقات بسیار زیاد، زیاد، متوسط، کم و بسیار کم قرار دارد (Shadmaan & Popy, 2023).

با توجه به اهمیت موضوع خطر زمین‌لرزه در استان ایلام که محدودۀ مطالعه‌شده نیز از‌نظر سیاسی بخشی از این استان است، مطالعاتی نیز در راستای بررسی این مسئلۀ در محدودۀ این استان انجام شده است.

سپهوند و همکاران (1387) پژوهشی با عنوان «برآورد خطر زمین‌لرزه و پهنه بندی لرزه‌ای استان ایلام به دو روش تعینی و احتمالاتی» انجام دادند. نتایج پژوهش نشان داده است که در بیشتر مناطق استان سطح نسبی خطر زلزله متوسط و تنها در قسمت کوچکی از استان در انتهای جنوب‌ شرقی آن سطح خطر نسبی زمین‌لرزه پایین است .

ملکی و همکاران (1401) پژوهشی با عنوان «سنجش تاب‌آوری دهستان‌های استان ایلام در‌برابر زلزله» انجام دادند. تحلیل یافته‌ها بیان‌کنندۀ این موضوع است که سنجۀ گسل اصلی با وزن 507/0 بیشترین ارزش وزنی را در‌بین سنجه‌های تحقیق دارد و مورموری، آب‌انبار، بیجنوند، شباب، سراب‌باغ و هندمینی، آسیب‌پذیرترین و هجدان‌دشت، زردلان، ابو غویر، زرنه و سید نصرالله ایمن‌ترین دهستان‌ها هستند و آسیب‌پذیری کمتری دارند.

 بازدار و همکاران (1399) پژوهشی با عنوان «کامیابی سعید سنجش و ارزیابی کمّی آسیب‌پذیری شهری در‌برابر زلزله: نمونۀ مورد: استان ایلام» انجام دادند. با‌توجه به نتایج حاصل‌شده، به‌لحاظ آماری میانگین میزان شاخص ویکور به‌دست‌آمده برابر 125/0 درصد بوده است که نشان‌دهندۀ وضعیت نامناسب موضوع استان از‌لحاظ آسیب‌پذیری در‌برابر زلزله است.

شهرستان آبدانان نیز مانند بسیار دیگری از نقاط ایران از حادثه‌خیزترین نقاط کشور از‌نظر زمین‌لرزه است؛ برای مثال، زمین‌لرزۀ 5/5 ریشتری 16 اردیبهشت 1391 در استان ایلام منجر به زخمی‌شدن 12 نفر و تخریب تعدادی واحد مسکونی در بخش کلات مورموری شهرستان آبدانان شد. بر اثر این زمین‌لرزه پنج واحد مسکونی در بخش سراب باغ به‌طور کامل، تخریب و بسیاری از منزل‌های قدیمی منطقه دچار ترک‌خوردگی شده است. همچنین، به‌دنبال این زمین‌لرزه روستای هونکه با 80 خانوار تخریب و غیرقابل سکونت شد. در مرداد 1393 زمین‌لرزه‌ای به بزرگی 1/6 ریشتر در منطقۀ مورموری استان ایلام روی داد که موجب قطع آب، برق و تلفن و تخریب 8 روستا آبدانان شد. شمار مجروحان این زلزله به حدود ۲۵۰ نفر رسید. در طی این زمین‌لرزه منطقۀ مورموری و نواحی اطراف آن بیش از 596 پیش‌لرزه و پس‌لرزه را داشت که بزرگ‌ترین پس‌لرزۀ رخ‌داده با قدرت 8/5 ریشتر بوده است. تمرکز بیشتر خسارت‌های حاصل از این زلزله در شهر مورموری (از توابع آبدانان استان ایلام) و روستاهای اطراف آن به‌ویژه در روستاهای آب‌انار و سیاهگل بوده است. به‌علاوه به‌دنبال این زلزله زمین‌لغزشی در محدودۀ کبیرکوه و در کیلومتر ۲۰ جادۀ دره‌شهر به آبدانان مشاهده ‌شده است که این زمین‌لغزش‌ها موجب فرونشست زمین در کیلومتر ۳۲ جادۀ دره‌شهر به آبدانان شده است. ریزش کوه در پس‌لرزه‌های بعدی در هفته‌های بعد از رخداد زلزله نیز ادامه داشته است. در شکل (1) تصاویری از خسارت‌های ناشی از زلزلۀ رخ‌داده در 27/05/1393 آبدانان نمایش داده شده است. زلزله‌ای به بزرگی چهار ریشتر در 3/9/1401 شهرستان آبدانان در استان ایلام را لرزاند. کانون این زمین‌لرزه در هفت کیلومتری آبدانان، ۱۲ کیلومتری سراب‌باغ و ۲۵ کیلومتری دره‌شهر بوده است. در 6/1/1402 زمین‌لرزه‌ای به شدت 7/4 ریشتر در‌مقیاس امواج درونی زمین، شهر مورموری از توابع شهرستان آبدانان استان ایلام را لرزاند. این زمین‌لرزه در ۱ کیلومتری شهر مورموری، ۲۲ کیلومتری سراب باغ شهرستان آبدانان و ۳۵ کیلومتری شهر موسیان دهلران روی داده است. در 19/8/1402 زلزله‌ای با قدرت 1/5 در فاصلۀ ۹ کیلومتری شهر مورموری از توابع شهرستان آبدانان استان ایلام ثبت شده است. این زمین‌لرزه در عمق ۱۰ کیلومتری زمین و در فاصلۀ ۱۳ کیلومتری شهر سراب باغ و ۳۰ کیلومتری شهر آبدانان روی داده است. شدت این زمین‌لرزه به حدی بوده است که در شهر‌های آبدانان، دره‌شهر، دهلران و حتی پلدختر استان لرستان نیز احساس شده است. زلزله‌ای به بزرگی 1/4 ریشتر در 3/9/1402 بخش سراب باغ از توابع شهرستان آبدانان در جنوب استان ایلام را لرزاند. این زلزله در عمق ۱۱ کیلومتری زمین ثبت شده است (جمع‌بندی مطالب منتشر‌شده در بیش از 10 سایت خبرگزاری داخلی).[1] تاکنون مطالعه‌ای برای پهنه‌بندی شهرستان آبدانان از‌لحاظ خطر زلزله با استفاده از روش تصمیم‌گیری چند معیارۀ آراس انجام نشده است؛ بنابراین در مطالعۀ حاضر پهنه‌بندی آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های شهرستان آبدانان در‌برابر خطر زلزله با استفاده از این الگوریتم مدنظر قرار گرفته است تا از‌طرفی، برآورد مناسبی از خطرپذیری این شهرستان در‌برابر زلزله با استفاده از داده‌های مکانی و توصیفی انجام گیرد و از طرف دیگر، تأثیر هریک از معیارهای به کار رفته در میزان آسیب‌پذیری تعیین شود و در‌نهایت، با شناسایی مناطق اولویت‌دار از‌نظر خطر زمین‌لرزه اقدام‌های لازم برای کنترل، برنامه‌ریزی بهره‌برداری بهینه از منابع و استراتژی‌های مدیریت پایدار زمین به ‌عمل آید.

شکل 1: تصاویری از خسارت‌های ناشی از زلزلۀ رخ‌داده در مورخۀ 27/05/1393 آبدانان

 (جمع‌بندی مطالب منتشر‌شده در بیش از 10 سایت خبرگزاری داخلی)

Figure 1: Images of the damage caused by the earthquake that occurred on 2014/08/18 in Abdanan

روش‌شناسی پژوهش

محدودة مطالعه‌شده

شهرستان آبدانان با مرکزیت آبدانان در غرب ایران و در جنوب استان ایلام واقع شده‌ است (شکل 2). این شهرستان از غرب و شمال به شهرستان دهلران و بخش زرین‌آباد و شهرستان ملکشاهی، از جنوب به استان خوزستان و از شرق به شهرستان دره‌شهر منتهی می‌شود. شهرستان آبدانان چهارمین شهرستان پرجمعیت استان ایلام است که سه بخش مرکزی، سراب باغ، کلات و شش دهستان دارد. این شهرستان در‌میان ارتفاعات کبیرکوه و دینارکوه قرار گرفته است. شمال و جنوب شهرستان جغرافیای کوهستانی دارد و بیشتر طبیعت آن پوشیده از جنگل بلوط است؛ اما بخش‌های جنوبی به‌صورت دشت حاصلخیز و به‌طور متوسط، شهرستان از‌نظر آب‌و‌هوایی به‌نسبت معتدل است. از‌نگاه جغرافیایى و به‌ویژه زمین‌شناسى محدودۀ شهرستان بخشى از ارتفاعات باختر ایران است که زاگرس نام دارد. واحد‌های مختلف سنگ‌شناسی منطقه به‌صورت واحدهای بنگستان، سنگ آهک‌هاى سازند آسمارى، واحدهاى سنگ چینه‌اى گروه فارس (دو سازند گچساران و آغاجارى)، سازند کنگلومرایى بختیارى و سازندهاى زمان کواترنرى گسترده شده است. به‌طور ‌کلی، در مورفوتکتونیک استان ایلام که شهرستان آبدانان را نیز پوشش می‌دهد، رویدادهاى تکتونیکى مهم و متعدّدى نقش داشته‌ است که از‌میان آنها فازهاى گوناگون آلپ پایانى به‌ویژه رویداد پاسادنین بیشترین نقش و اثر را دارد؛ به‌طورى که در اثر پیامد این رویداد تکوین حوضة رسوبى خاتمه یافته و انباشته‌هاى رسوبى در یک راستاى شمال غرب ـ جنوب شرق چین‌خورده و رخنمون یافته است. تداوم و تأثیر رویدادهاى تکتونیکى بر نهشته‌هاى بعد از کوه‌زایى به‌خصوص رانده‌شدن نسبى رخنمون‌هاى سنگى در امتداد گسله‌هاى نهان روى نهشته‌هاى آبرفتى جوان نشان‌دهندۀ تداوم نیروهاى فشارشى در استان ایلام است (آقانباتی، 1390، ص. 5).

شکل 2: نقشۀ موقعیت محدودۀ مطالعه‌شده (منبع: نویسندگان، 1403)

Figure 2: Location map of the study area

معیارهای بررسی‌شده

پژوهش حاضر از‌نوع کاربردی و روش آن معیاری-تحلیلی است. در این مطالعه ابتدا عوامل مؤثر در ایجاد خطر زمین‌لرزۀ محدودۀ مطالعه‌شده (شامل شیب، ارتفاع، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، فاصله از کانون زلزله‌های پیشین، فاصله از راه ارتباطی، فاصله از مراکز جمعیتی (شهر و روستاها)، فاصله از رودخانه و فاصله از گسل) با مطالعه و مرور منابع از کانال‌هایی همچون مطالعات اسنادی و کتابخانه‌ای، بررسی پیشینۀ موضوع و پیمایش نظر‌ها و عقاید افراد صاحب‌نظر و با توجه به شرایط طبیعی و انسانی منطقه شناسایی و در مرحلۀ بعد لایه‌های اطلاعاتی مربوط به هر‌یک از عوامل در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شد.

لایه‌های اطلاعاتی مراکز جمعیتی و راه‌های ارتباطی و شبکۀ آبراهه با استفاده از نقشۀ پراکنش مراکز جمعیتی، خطوط ارتباطی و رودخانه‌های استان ایلام تهیه شد. فاصله از مراکز جمعیتی شهرستان بین صفر تا 18000 متر و به‌ترتیب فاصله از راه ارتباطی و فاصله از آبراهه در‌سطح محدودۀ بین 18000-0 و 8000-0 متر است. نقشۀ مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک (5/12×5/12 متر) از سایت دانشگاه آلاسکا دریافت و بدین‌ترتیب محدودۀ مطالعه‌شده استخراج شد. با توجه به نقشۀ طبقات ارتفاعی، شهرستان آبدانان در ارتفاع 56/182 تا 44/2200 متر از سطح دریا قرارگرفته است. به‌طور‌ کلی، 57/442 کیلومتر مربع از مساحت محدوده در طبقۀ ارتفاعی 400-56/182 متر قرار دارد. طبقات ارتفاعی 800-400، 1200-800 و 1600-1200 متر به‌ترتیب 56/608، 06/708 و 35/453 کیلومتر مربع از مساحت شهرستان را پوشش می‌دهند و به‌ترتیب 86/174 و 32/5 کیلومتر مربع از مساحت محدوده نیز مقدار‌های ارتفاعی 2000-1600 و 44/2200-2000 متر را دارند. لایۀ شیب نیز با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی در Arc map تهیه شد. در محدودۀ مطالعه‌شده مقدار شیب بین 0 تا 113 درصد است و 91/1068 کیلومتر مربع از مساحت محدوده مقدار‌های شیب 10-0 درصد را دارد. طبقات شیب 20-10، 40-20 و 60-40 به‌ترتیب شامل 42/636، 83/532 و 79/131 کیلومتر مربع از سطح شهرستان است. همچنین، به‌ترتیب 78/20، 90/1 و 094/0 کیلومتر مربع از سطح محدوده در طبقات شیب 80-60، 100-80 و 113-100 قرار گرفته است.

لایه‌های اطلاعاتی مربوط به لیتولوژی (مقاومت سنگ‌ها) و گسل‌ها با استفاده از نقشۀ رقومی‌شدۀ استان با مقیاس 1:100000 تهیه شد. فاصله از گسل در محدودۀ مطالعاتی بین صفر تا 25000 متر است. از‌لحاظ لیتولوژی نیز به‌ترتیب 53/131، 19/198 و 83/156 کیلومتر مربع از مساحت شهرستان به‌صورت بسیارمقاوم، مقاوم و با مقاومت متوسط است. سازندهای نامقاوم و بسیارنامقاوم نیز به‌ترتیب 68/1133 و 67/772 کیلومتر مربع از شهرستان را پوشش می‌دهد. به‌طور ‌کلی، سازندهای زمین‌شناسی گچساران (انیدریت، نمک، مارن خاکستری و قرمز متناوب و سنگ آهک) با مساحت 56/1041 کیلومتر مربع و آغاجاری (ماسه‌سنگ‌های آهک‌دار قهوه‌ای- خاکستری، رگه‌های گچ و مارن قرمز و سیلتستون) با مساحت 65/504 کیلومتر مربع بیشترین مساحت شهرستان را داشته است. کاربری اراضی محدودۀ مطالعه‌شده با استفاده از نقشۀ کاربری اراضی استان ایلام استخراج شد. بر این ‌اساس، انواع کاربری‌های شهرستان به‌صورت زراعت دیم و آبی (به‌ترتیب با پوشش 62/472 و 48/5 کیلومتر مربع از مساحت شهرستان)، باغ‌ها (65/4 کیلومتر مربع)، اراضی بایر (93/2 کیلومتر مربع)، مناطق مسکونی (21/8 کیلومتر مربع)، مراتع فقیر و متوسط (به‌ترتیب با 49/29 و 25/986 کیلومتر مربع)، مناطق آبی (64/18 کیلومتر مربع)، جنگل با تاج پوشش خیلی‌کم، جنگل با تاج پوشش کم، جنگل با تاج پوشش متوسط و جنگل با تاج پوشش انبوه (به‌ترتیب با 96/12، 75/601، 96/217، 05/10 کیلومتر مربع) و رخنمون سنگی (27/21 کیلومتر مربع) است. نقشۀ کانون زلزله‌های پیشین نیز با بهره‌گیری از نقشۀ نقاط لرزه‌ای کشور (اخذ‌شده از پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله) به دست آمد. فاصله از کانون زلزله‌های پیشین در محدودۀ مطالعاتی در حد فاصل صفر تا 15000 متر است. نقشۀ معیارهای مطرح در پهنه‌بندی آسیب‌پذی شهرستان آبدانان در‌برابر زلزله در شکل 3 نمایش داده شده است.

شکل 3: نقشۀ معیارهای بررسی‌شده در ارزیابی آسیب‌پذیری شهرستان آبدانان در‌برابر خطر زلزله (منبع: نویسندگان، 1403)

Figure 3: Map of criteria considered in assessing the vulnerability of Abdanan County to earthquake risk

مراحل تهیۀ نقشۀ پهنه‌بندی با استفاده از روش آراس (ارزیابی نسبت جمعی) (Additive Ratio Assessment)

مرحلۀ اول

اولین گام در این روش تعیین عوامل و گزینه‌های پژوهش و تشکیل ماتریسی است که ستون‌های آن نشان‌دهندۀ معیارهای مسئله و سطر‌ها نیز نشان‌دهندۀ گزینه‌هاست.

مرحلۀ دوم

 استانداردسازی، لایه‌های اطلاعاتی مربوط به هر‌یک از معیارهاست که در پژوهش حاضر مرحلۀ استاندارد‌سازی با توجه به تابع عضویت فازی انجام شده است. در مجموعه‌‌های فازی به حداکثر عضویت، مقدار یک و به حداقل عضویت، مقدار عددی صفر تعق می‌‌گیرد (Zhang et al., 2023, P. 17). در راستای استاندارسازی لایه‌ها از تابع بزرگ فازی در متغیرهای لیتولوژی و کاربری ‌اراضی، از تابع خطی افزایشی در متغیرهای شیب، طبقات ارتفاعی و فاصله از راه و از تابع نزدیک فازی در متغیرهای فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از کانون زلزله و فاصله از شهر و روستا استفاده شده است.

مرحلۀ سوم

در این مرحله ماتریس نرمال وزن‌دار‌ می‌شود. در پژوهش حاضر برای وزن‌دهی عوامل از روش کرتیک استفاده شده است. داده‌ها در این روش بر‌اساس میزان همبستگی و تضاد موجود بین عوامل یا معیارها تجزیه‌و‌تحلیل می‌شود و وزن نهایی معیارها با توجه به مقدار‌های همبستگی، تضاد و انحراف‌معیار هر عامل به دست می‌آید (Alinezhad & Khalili, 2019, P. 199). در راستای انجام‌دادن مراحل وزن‌دهی کریتیک ابتدا در محیط نرم‌افزار ادریسی انحراف‌معیار و همبستگی میان لایه‌ها با استفاده از تابع REGRESS به دست آمد و سپس ماتریس تضاد، میزان اطلاعات و وزن نهایی در نر‌افزار اکسل محاسبه شد.

مرحلۀ چهارم

در این مرحله مطلوبیت کل هر گزینه با توجه به رابطۀ (1) تعیین می‌شود. برای به‌ دست آوردن تابع S_i اعداد نرمال‌شده وزین (x_ij) به‌صورت سطری با یکدیگر جمع می‌شود. بزرگ‌ترین مقدار S_i بهترین و کمترین آن بدترین است.

 رابطۀ 1                                                                                                  

مرحلۀ پنجم

در این مرحله مطلوبیت نسبی هر گزینه و رتبه‌بندی گزینه‌ها انجام می‌شود. درجۀ مطلوبیت هر گزینه با مقایسۀ متغیری که تجزیه‌و‌تحلیل شده است با حالت ایدئال، یعنی S_o مشخص می‌شود. معادلۀ استفاده‌شده برای محاسبۀ درجۀ مطلوبیت K_i از یک گزینۀ a_i به‌صورت رابطۀ (2) است (Bahrami et al., 2019, P. 11-13).

رابطۀ 2                                                                                                           

در‌نهایت، بعد از استخراج نقشۀ پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهرستان آبدانان در‌برابر خطر زلزله با نظر به این موضوع که اعتبارسنجی از مهم‌ترین مراحل ارزیابی یک مدل مکانی است که برای بررسی میزان موفقیت یک مدل انجام می‌شود (ادب و همکاران، 1400، ص. 62)، صحت خروجی نهایی مطالعه با توجه به نقشۀ کانون زلزله‌های پیشین و با استفاده از روش منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) انجام شده است. در این راستا، با استفاده از دستور ROC در نرم‌افزار ادریسی لایۀ نقشۀ نهایی پهنه‌بندی به‌عنوان ورودی، نقشۀ کانون زلزله‌های پیشین به‌عنوان نقشۀ مرجع یا رفرنس و لایۀ مرز محدوده به‌عنوان نقشۀ ماسک یا برش معرفی می‌شود. در‌نهایت، نتیجۀ حاصل از محاسبه که به‌صورت جدول اطلاعاتی است در اکسل فراخوانی و سپس منحنی ترسیم می‌شود. روند پژوهش در شکل 4 آمده است.

شکل 4: فلوچارت مربوط به فرآیند پژوهش (منبع: نویسندگان، 1403)

Figure 4: Flowchart of the research process

یافته‌های پژوهش و تجزیه‌و‌تحلیل

پس از تعیین معیارهای مؤثر در پهنه‌بندی و شناسایی وزن معیار‌ها باید لایه‌های اطلاعاتی را با استفاده از یک روش مناسب با یکدیگر تلفیق کرد. در این پژوهش برای ترکیب لایه‌ها از مدل تصمیم‌گیری چند‌معیارۀ آراس استفاده شده است؛ بنابراین پس از تهیۀ نقشه‌های استاندارد‌شدۀ هر‌یک از معیارهای مطرح (شکل 5) و اعمال‌کردن وزن‌های مربوط (جدول 1) و با اجرای دیگر مراحل به‌صورت عملیات ریاضی براساس روابط تعریف‌شده در مدل، نقشۀ خروجی نهایی در 5 طبقۀ بسیار پرخطر تا بسیار کم خطر به ‌دست آمد (شکل 6).

شکل 5: نقشه استاندارد شده معیار‌ها (منبع: نویسندگان، 1403)

Figure 5: Standardized map of criteria

جدول 1: ماتریس همبستگی، ماتریس تضاد و محاسبۀ وزن نهایی معیار‌ها با استفاده از روش کریتیک

Table 1: Correlation matrix, contrast matrix and calculation of the final weight of the criteria using the critic method

منبع: نویسندگان، 1403

با ‌توجه به خروجی حاصل از روش آراس به‌ترتیب 12/531 و 22/726 کیلومتر مربع از مساحت کل شهرستان در طبقۀ با آسیب‌پذیری بسیار زیاد و زیاد قرار دارد. همچنین، 50/687 کیلومتر مربع از مساحت شهرستان پتاسیل آسیب‌پذیری متوسط و به‌ترتیب 89/336 و 99/110 کیلومتر مربع پتاسیل آسیب‌پذیری کم و به‌نسبت کم نیز دارد (جدول 2).

شکل 6: نقشۀ پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهرستان آبدانان در‌برابر خطر زلزله (منبع: نویسندگان، 1403)

Figure 6: Zoning map of Abdanan County's vulnerability to hazards

جدول 2: اطلاعات طبقات حاصل از به‌کارگیری الگوریتم چند‌معیارۀ آراس

Table 2: Class information obtained by applying the ARAS multi-criteria algorithm

منبع: نویسندگان، 1403

ارتفاعات نقش بسزایی در تعیین تراکم جمعیت و بررسی میزان آسیب وارد‌شده بر منازل مسکونی، جانی، مالی در‌صورت بروز زلزله دارد (ریاحی و موسوی، 1400، ص. 10). بررسی مقایسه‌ای عامل ارتفاع با نقشۀ نهایی حاصل از پژوهش نشان می‌دهد که پهنه‌های آسیب‌پذیر در‌سطح‌های مختلف ارتفاعی از 200 تا 2000 متری گسترده شده است. بررسی نقاط شهری و روستایی نیز بیان‌کنندۀ این موضوع است که 18 روستای شهرستان (معادل 09/26 درصد از روستاهای شهرستان) در ارتفاع 200 تا 400 متر قرار دارد. سطح‌های ارتفاعی 400 تا 800 متر شامل شهر مورموری و 22 روستا (معادل 88/31 درصد از روستاهای شهرستان) است. شهرهای آبدانان و سراب باغ به‌همراه 18 روستا (معادل 09/26 درصد از روستاهای شهرستان) نیز در ارتفاع 800 تا 1200 متر واقع شده است. همچنین، 9 روستا (معادل 04/13 درصد از روستاها) و 2 روستا (برابر با 90/2 درصد روستاها) به‌ترتیب در ارتفاعات 1600-1200 و 2000- 1600 قرار دارد و بالاتر از 2000 متر روستایی مشاهده نمی‌شود. در بررسی شیب یک منطقه توزیع شیب نسبت به سطح آن در مطالعات توپوگرافی منطقه حائز اهمیت است. با افزایش شیب میزان آسیب‌پذیری افزایش می‌یابد (غضنفرپور و همکاران، 1402، ص. 27). مقایسۀ بین نقشۀ پهنه‌بندی‌شده با نقشۀ شیب نیز نشان می‌دهد که نواحی آسیب‌پذیر در طبقات شیب 5 تا 80 درصد قرار دارد. به‌طور ‌کلی، شهر آبدانان، مورموری و سراب باغ به‌همراه 53 روســتا (معادل 81/78 درصد از روستاهای شهرستان) در طبقات شیب صفر تا 10 درصد قرار دارد. 9 روستا (معادل 04/13 درصد از روستاهای شهرستان) در شیب 20-10 درصد و 7 روستا (معادل 14/10 درصد از روستاهای شهرستان) نیز در شیب 40 تا 20 درصد واقع شده است.

کاربری زمین از عوامل اصلی در تهیۀ نقشۀ خطر زمین‌لرزه است. کاربری‌های مختلف، پتانسیل آسیب‌پذیری متفاوتی دارند. از‌لحاظ معیار، کاربری اراضی، مناطق مسکونی، اراضی زراعی، پوشش‌های جنگلی و مراتع متوسط بیشترین مقدار از مساحت مناطق را با احتمال آسیب‌پذیری زیاد و بسیار زیاد داشته است. مخاطره‌های طبیعی زلزله به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل انهدامی سکونتگاه‌های شهری و روستایی است؛ اما باید در‌نظر داشت که با توجه به گستردگی مناطق روستایی در کشور حوزۀ تأثیر بیشتر زلزله‌ها در مناطق روستایی کشور بوده است. از طرف دیگر، سازه‌های روستایی در کشور ما به‌علت قدمت، ضعف ساخت‌وساز، نبود دانش فنی کافی و اجرایی و بهره‌گیری از مصالح کم‌دوام و نامرغوب وضعیت نامطلوب دارد؛ این رو بیشتر ساختمان‌های مناطق روستایی کشورمان در‌برابر زلزله بسیار آسیب‌پذیر است(علوی و همکاران، 1394، ص. 126). بنابراین شناخت و تحلیل خطر زلزله در نواحی روستایی در کاهش خسارت‌ها و تلفات آنها عامل تعیین‌کننده‌ای است؛ زیرا در چرخۀ مدیریت پیش از بحران، برنامه‌ریزی و شناخت خطرپذیری سکونتگاه‌های روستایی برای دستیابی به سیاست عدم اتلاف منابع و بهره‌گیری از بیشترین توان‌ها ضرورت دارد (آقایاری هیر و ذاکری میاب، 1395، ص. 1). مقایسۀ نقشۀ فاصله از مراکز جمعیتی با نقشۀ پهنه‌بندی نشان می‌دهد که پهنه‌های آسیب‌پذیر در فواصل نزدیک به این مناطق (از فاصلۀ صفر تا فاصله 1000 متری) واقع شده است. بررسی موقعیت شهرها و روستاها در ارتباط با پهنه‌بندی آسیب‌پذیری در‌برابر وقوع زلزله بیان‌کنندۀ این امر است که شهرهای آبدانان، مورموری و سراب باغ به‌همراه 40 روستا (معادل 97/57 درصد از روستاهای شهرستان) از‌جمله روستاهای سیاه‌خانی، سرکوهه، هلیوه، ولاب، طلور، ورگر، سرابنقل، لرغه، سیاه‌گل، گنداب، ژیور و چرمل در پهنه با آسیب‌پذیری زیاد قرار گرفته است. 16 روستا برابر با 19/23 درصد از کل روستاهای شهرستان (از جمله روستاهای مژاره، آب انار، هونکه، وچکاب، هفت‌چشمه، کله‌گراز و قدح بالا) در پهنه با آسیب‌پذیری زیاد واقع شده است. همچنین، پهنه‌های با پتاسیل آسیب‌پذیری متوسط 11 روستا (معادل 94/15 درصد از روستاهای شهرستان) از‌جمله روستاهای بان‌گنبد، ماهوته، ارادان، چم‌شالان و گلهی را پوشش می‌دهد. به‌علاوه، 2 روستای کنارجهانگیر و ابطاف (معادل 90/2 درصد از روستاهای شهرستان) با احتمال آسیب‌پذیری کم است. هیچ نقطۀ روستایی در پهنه‌هایی با آسیب‌پذیری بسیار کم مشاهده نمی‌شود.

شریان‌های ارتباطی مانند خیابان‌ها و معابر به‌عنوان نقاط اتصالی و گریز در شهرها در موارد بحران‌های طبیعی نقش بسیار اساسی دارند؛ به‌طوری که در‌صورت مسدود‌شدن ممکن است خسارت‌ها و صدمات را به هنگام و بعد از وقوع زلزله به چندین برابر برسانند (احدنژاد روشتی و همکاران، 1399، ص. 77). هر‌چه دسترسی به جاده‌های اصلی کمتر باشد، (با توجه به اینکه امکان امدادرسانی به این مناطق کمتر می‌شود) میزان تلفات افزایش می‌یابد (غضنفرپور و همکاران، 1402، ص. 27). از‌لحاظ معیار فاصله از راه ارتباطی هر‌چند برخی از پهنه‌های آسیب‌پذیر شهرستان در نواحی نزدیک به‌راه های ارتباطی است، باید اذعان کرد که نواحی با پتانسیل آسیب‌پذیری زیاد، در فواصل نسبی دور از راه‌های ارتباطی و در فاصلۀ 1000 تا 5000 متری از راه ارتباطی قرار دارد. در تمامی نقاط دنیا همیشه شهرها و یا روستاها در کنار و نزدیکی به منابع آبی به وجود آمده است؛ بنابراین منابع آبی ضمانت ادامۀ حیاط تراکم‌های جمعیتی در یک منطقه است؛ ولی نزدیکی بیش از حد به منابع آبی و ساخت‌وساز در بستر رودها در زمان مخاطره‌های طبیعی باعث خسارت‌های جانی و مالی می‌شود (ریاحی و موسوی، 1400، ص. 10). با نظر به معیار فاصله از رودخانه می‌توان نتیجه گرفت که مناطق بسیار آسیب‌پذیر در فاصلۀ نزدیک از رودخانه (صفر تا 800 متر) قرار دارد و تراکم جمعیتی شهرها و یا روستاها نیز در کنار و نزدیکی به منابع آبی واقع شده است؛ به‌طوری که شهرهای آبدانان، مورموری و سراب باغ و 43 روستای شهرستان در حریم صفر تا 800 متری از رودخانه جای گرفته است. همچنین، 19روستا در فواصل 800 تا 1600 و 7 روستا نیز در فاصلۀ 1600 تا 2400 متری از رودخانه‌ها قرار گرفته است.

براساس شاخص نقاط لرزه‌خیز مناطقی که تا فاصلۀ 2 هزار کیلومتری از کانون‌های زلزله قرار دارند، در‌مقابل انرژی آزاد‌شده مقاومت کمتری خواهند داشت. با فاصله‌گرفتن از کانون زلزله از شدت آسیب‌پذیری کاسته خواهد شد (غضنفرپور و همکاران، 1402، ص. 27). براساس نقشۀ پهنه‌بندی حاصل از پژوهش پهنه‌های با آسیب‌پذیری بسیار زیاد و زیاد در فواصل نزدیک به کانون‌های لرزه‌ای پیشین و به‌ویژه در فاصلۀ صفر تا 1000 متری از این کانون‌ها قرار دارد. با بررسی موقعیت شهرهای شهرستان آبدانان و مقایسۀ آن با نقشۀ فاصله از کانون‌های لرزه‌خیزی می‌توان بیان کرد که شهر آبدانان و مورموری در فاصلۀ صفر تا 500 متری از کانون زلزله‌های پیشین قرار دارد و شهرهای سراب باغ در فاصلۀ 1500 متری واقع شده است. ارزیابی موقعیت قرارگیری روستاهای شهرستان نسبت به کانون‌های لرزه‌خیزی نیز نشــان می‌دهد که 14 روســتا (معادل 29/20 درصد از روستاهای شهرستان) در فاصلۀ صفر تا 1500 متری و 37 روستا (معادل 62/53 درصد از روستاهای شهرستان) در فاصلۀ 1500 تا 4500 قرار دارند و مابقی روســتاها در فاصلۀ بیش از 4500 متری قرار دارند. عامل زمین‌شناسی به‌عنوان یکی از پارامترهای اصلی در ایجاد خسارت ناشی از زمین‌لرزه است. اگر سری زمین‌شناسی سست‌تر باشد، باعث تشدید توان موج لرزه‌ای و هر‌قدر سری زمین‌شناسی سخت‌تر باشد، باعث کم‌شدن توان انتقال موج زمین‌لرزه و در‌نتیجه، تضعیف قدرت تخریبی زمین‌لرزه می‌شود (خدادادی و همکاران، 1399، ص. 107). دربارۀ نقشۀ زمین‌شناسی می‌توان گفت که طبقات بسیار آسیب‌پذیر به‌طور‌ عمده در سازندهای زمین‌شناسی گچساران (انیدریت، نمک، مارن خاکستری و قرمز متناوب و سنگ آهک) و آغاجاری (آهک، ماسه سنگ، مارن قرمز، رگه‌های گچ و سیلتستون) قرار دارد. گسل‌ها می‌توانند نقش عمده‌ای در افزایش شدت و حتی در به وجود آوردن زلزله‌ها داشته باشند؛ به‌طوری که با نزدیک‌شدن به محدودۀ گسل انتظار بالارفتن مقدار آسیب‌پذیری بیشتر می‌شود (خدادادی و همکاران، 1399، ص. 107). براساس یافته‌های پژوهش پهنه‌های با آسیب‌پذیری بسیار زیاد و زیاد به‌طور ‌عمده در فواصل صفر تا 2500 متری از گسل‌ها قرار دارد.

اعتبار‌سنجی نتایج حاصل از به‌کارگیری روش آراس با منحنی ROC مقدار سطح زیر‌منحنی (80/0) را نشان می‌دهد. با توجه به طبقه‌بندی ارائه‌شده برای سطح زیر‌منحنی به‌صوررت 1-9/0:عالی، 9/0-8/0: خیلی‌خوب، 8/0-7/0: خوب، 7/0-6/0: متوسط، 6/0-5/0: ضعیف (Chen et al., 2018, P. 1009) دقت روش آراس در تشخیص مناطق با احتمال وقوع خطر زلزلۀ شهرستان آبدانان در طبقۀ خیلی‌خوب قرار دارد (شکل 7).

شکل 7: منحنی تشخیص عملکرد نسبی و سطح زیر منحنی مربوط به نقشۀ پهنه‌بندی خطر زلزلۀ شهرستان آبدانان (منبع: نویسندگان، 1403)

Figure 7: Relative performance detection curve and area under the curve for the earthquake hazard zoning map of Abdanan county

نتیجه‌گیری

زمین‌لرزه‌ها از مخرب‌ترین رویدادهای طبیعی است که ظرف مدت چند ثانیه خسارت‌های عظیمی را در منطقه ایجاد می‌کند. به‌دلیل لرزه‌خیزی بیشتر مناطق ایران که شهرستان آبدانان نیز از این قاعده مستثی نیست، مسئلۀ زلزله نیازمند توجه بیشتری است تا وقوع آن کمترین تلفات را به بار آورد؛ بنابراین با نظر به اهمیت موضوع هدف از پژوهش حاضر شناسایی و پهنه‌بندی آسیب‌پذیری محدوده‌های در‌معرض خطر وقوع زلزله در شهرستان آبدانان است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که عوامل فاصله از کانون زلزله، کاربری اراضی، سازند زمین‌شناسی و فاصله از گسل به‌عنوان مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار در وقوع زلزله در منطقۀ مطالعه‌شده است. با توجه به یافته‌های پژوهش به‌ترتیب 20/22 و 35/30 درصد از کل مساحت شهرستان پتانسیل آسیب‌پذیری بسیار زیاد و زیاد دارد. همچنین، بر‌اساس نتایج مطالعه شهرهای آبدانان، مورموری و سراب باغ به‌همراه 40 روستا در طبقۀ آسیب‌پذیری بسیار زیاد و 16 روستا در پهنۀ آسیب‌پذیری زیاد قرار دارند که این امر مؤید آسیب‌پذیری زیاد منطقة مطالعه‌شده در‌برابر وقوع خطر زمین‌لرزه است. سپهنوند و همکاران (1387)، ملکی و همکاران (1401)، بازدار و زندمقدم (1399) نیز در پژوهش‌های خود به پتانسیل زیاد وقوع خطر زمین‌‌لرزه و پتانسیل آسیب‌پذیری استان ایلام و شهرستان آبدانان که در محدودۀ سیاسی این استان واقع شده است، اشاره داشتند. باتوجه به این امر که زلزله می‌تواند خسارت‌های جبران‌ناپذیر مالی و جانی به دنبال داشته باشد، لازم است تا سازمان‌های متولی و مسئول از‌جمله استانداری ایلام، ادارۀ کل مدیریت بحران، ادارۀ کل راه ‌و‌ شهرسازی استان ایلام، بنیاد مسکن انقلاب اسلامی و شهرداری‌ها به نتایج پژوهش حاضر توجه کنند و با انجام‌دادن اقدام‌های مسئولانه و هم‌افزایی لازم اقدام‌های حفاظتی مناسب و البته کارشناسی‌شدۀ متخصصان را در دستور کار خود قرار دهند؛ بنابراین انجام‌دادن اقدام‌هایی از‌جمله جلوگیری از استقرار، صدور مجوز و ممانعت از ساخت‌وساز روی گسل‌ها، جلوگیری از استقرار و تمرکز سکونتگاه‌های شهری و روستایی در پهنه‌های با خطر زیاد، اصلاح ساختار و تراکم جمعیتی و ساختمانی در نواحی با پهنه‌های آسیب‌پذیر، تداوم و سرعت‌دادن به بحث مقاوم‌سازی اماکن روستایی و حتی شهری (به‌دنبال زلزلۀ رخ‌داده در مرداد 1393 در شهرستان در تعداد زیادی از واحدهای مسکونی احداث‌شده در کمتر از سه سال اخیر قبل از وقوع زلزله و اغلب مسکن مهر در آبدانان خسارت‌ها و خرابی‌های فراوان دیده شد که این امر نشان‌دهندۀ کیفیت پایین منزل‌های احداث‌شده است) امری ضروری است. به‌علاوه، همان‌طوری که کشورهایی مانند ژاپن موفق به فرهنگ‌سازی مناسب و از تلفات جانی ناشی از زلزله به‌شدت کاسته شده است، ضرورت تبیین اقدام‌های صحیح و ارتقای آگاهی مردم پیش از زلزله، هنگام وقوع زلزله و پس از آن وظیفه‌ای ‌است که نهادها و ارگان‌های مربوط باید به آن توجه بیشتری داشته باشند.

[1] https://donya-e-eqtesad.com/

https://www.isna.ir/

https://fa.wikipedia.org/wiki/

https://www.mehrnews.com/

https://khabarban.com/

https://www.iribnews.ir/

https://nournews.ir/fa/

https://www.irna.ir/

https://www.etemadonline.com/

https://www.tasnimnews.com/

https://www.asriran.com/

https://nournews.ir/fa/