شبکه‌ی حمل و نقل تهران تا چه حد در برابر زلزله آماده است؟

شبکه‌ی ترابری درون شهری، نقشی تعیین کننده‌ در موفقیت عملیات نیروهای امداد و نجات در شرایط بحرانی پس از زلزله، به ویژه در شهرهای بزرگ دارا می‌باشد. شبکه‌ی بزرگراه‌ها و خیابان‌های شهر تهران که در شرایط عادی دارای مشکلات متعدد، بویژه در ساعات اوج سفرهای درون شهری می‌باشد، یقیناً پس از وقوع زلزله‌ای بزرگ که زلزله‌شناسان پیش‌بینی نموده‌اند، دارای وضعی بسیار بحرانی خواهد شد. به منظور شناسایی آسیب‌پذیری و کارایی شبکه‌ی ترابری شهر تهران و ارایه راهکارهای بهسازی آن، روشی نظام ‌یافته مبتنی بر تعریف سناریوهای زلزله، مدلسازی ریاضی شبکه، و تعیین توابع آسیب‌پذیری مؤلفه‌های شبکه لازم می‌باشد که در این مقاله به‌طور تفصیلی به آن پرداخته می‌شود.
شبکه‌ی ترابری درون شهری – به ویژه در شهرهای بزرگ – دارای نقشی اساسی در مدیریت بحران زلزله می‌باشد. از سوی دیگر، تجربه‌ی زلزله‌های گذشته نشان داده است که این شبکه می‌تواند در برابر زلزله‌های بزرگ به شدت آسیب‌پذیر باشد. بر این اساس، ضروری است نسبت به ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای این شبکه‌ها در کشورها و شهرهای لرزه‌خیز اقدام نمود و بر اساس شناخت وضعیت شبکه‌ی ترابری شهر در شرایط بحرانی پس از زلزله، برای فعالیتهای گروههای امداد و نجات برنامه‌ریزی کرد. شهر تهران که اهمیت آن در ثبات سیاسی و اقتصادی کشور بر کسی پوشیده نیست، با وسعتی بیش از ۱۲۰۰ کیلومتر مربع در منطقه، با خطر بالای زلزله قرار دارد. شبکه‌ی ترابری این ابرشهر که دارای بیش از ۲۰۰۰ کیلومتر گذرگاه می‌باشد، [۱]، در شرایط عادی با مشکلات متعدد دست به گریبان است و بدیهی است که در صورت وقوع زلزله، وضعیت بسیار نابهنجاری در آن بوجود خواهد آمد و چنانچه نسبت به پیش‌بینی مسیرهای مناسب برای استفاده‌ی نیروهای امداد و نجات از قبل برنامه‌ریزی نگردد، فعالیت این گروه‌ها با موانع فراوان روبرو و چه بسا متوقف خواهد شد.
در زمینه‌ی ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای شبکه‌های ترابری درون شهری، تاکنون تحقیقات متعددی به ویژه توسط محققین آمریکایی و ژاپنی صورت گرفته است، [۲] تا [۴]. در ایران نیز، پژوهش‌هایی چند با همکاری یا توسط مؤلف این مقاله صورت گرفته، [۵] تا [۹]، که در برخی از آنها به طور خاص به مسایل شهر تهران نیز پرداخته شده است. در این مقاله سعی بر این است که بر اساس مطالعات انجام شده، میزان آمادگی شبکه‌ی ترابری تهران در برابر زلزله احتمالی آینده بررسی گردد و با شناخت مشکلات ناشی از زلزله در این شبکه، راهکارهای بهسازی شرایط آن برای رویارویی با این پدیده مورد بحث قرار گیرد. ابتدا به انواع آسیب‌هایی که شبکه‌ی ترابری شهری در اثر زلزله با آنها مواجه می‌گردد مطرح می‌شود و سپس میزان این آسیب‌ها در تهران مطرح می‌گردد و در نهایت به ارایه چند راهکار پرداخته خواهد شد.
● آسیب‌های احتمالی شبکه‌ی ترابری تحت اثر زلزله
در میان شبکه‌های گوناگون، شریان‌های حیاتی شبکه‌های ترابری درون‌شهری، آسیب‌پذیرترین شبکه در برابر زلزله شناخته شده است، [۹]. عوامل بحران‌زای ناشی از وقوع زلزله برای شبکه‌ی ترابری درون شهری تهران را می‌توان در موارد زیر دسته‌بندی نمود:
▪ آسیب‌دیدن پل‌ها که تعداد آنها حدود ۱۸۰ مورد است و در صورت شدید بودن می‌تواند به مسدود شدن دو مسیر اصلی منجر گردد؛
▪ ناپایداری شیب‌های مشرف بر بسیاری از بزرگراه‌ها که می‌تواند منجر به مسدود شدن جزئی یا کامل مسیرها گردد؛
▪ فرو ریزش ساختمان‌های بلند مجاور بزرگراه‌ها و بسیاری از خیابان‌های اصلی که می‌تواند مسیر را کاملاً مسدود و حداقل ناامن نماید؛
▪ آسیب‌دیدن شبکه‌های آب، گاز، و فاضلاب، که نه تنها خیابان‌ها و بزرگراه‌ها بلکه تونل‌های مترو را نیز تهدید می‌نماید؛
▪ سقوط دکل‌های برق و مخابرات که علاوه بر امکان مسدود نمودن مسیرها، احتمال وقوع آتش‌سوزی را نیز افزایش می‌دهد؛
▪ رها شدن خودرو‌ها در سطح خیابان‌ها توسط مردم به علت عدم امکان حرکت و تمایل آنها برای دسترسی به منزل خود و نزدیکان جهت باخبر شدن از وضعیت خانواده و بستگان؛
▪ اختلال در عملکرد چراغ‌های راهنمایی به علت قطع برق که بی‌نظمی ناشی از بحران زلزله را تشدید می‌نماید؛
عوامل فوق‌الذکر می‌توانند کارایی شبکه را به شدت کاهش داده و حتی آنرا به صفر برسانند. توزیع ناهمگون مراکز امداد و نجات در سطح شهر تهران از یک سو، و عدم یکنواختی توزیع جمعیت در شهر از سوی دیگر نیز می‌توانند تشدید کننده‌ی شرایط بحرانی باشند. به علاوه، هجوم گسترده‌ی مردم به خیابان‌ها جهت عزیمت به محل زندگی نزدیکانشان نیز می‌تواند حجم ترافیک را به طور ناگهانی و جهشی افزایش دهد، که این موضوع خود می‌تواند به ایجاد گره‌های ترافیکی متعدد و عملاً متوقف شدن عملکرد شبکه منجر گردد.
● تعریف سناریوی زلزله
جهت داشتن برآورد هر چه دقیق‌تر از شرایط بحرانی بلافاصله پس از وقوع زلزله احتمالی در تهران، و یا به اصطلاح سناریوی بحران، باید اقدامات زیر صورت پذیرد:
الف) میزان خطر لرزه‌ای که شهر را تهدید می‌کند برآورد گردد؛ برای این منظور از نقشه‌های ریزپهنه‌بندی خطر لرزه‌ای، اعم از نقشه‌ی خطوط هم‌شتاب نقشه استعداد روانگرایی، نقشه‌ی استعداد زمین‌لغزش و غیره، با توجه به سطوح خطر یا احتمال فراگذری درنظر گرفته شده استفاده می‌شود.
ب) میزان آسیب‌پذیری ساختمان‌ها و تأسیسات شهری، به ویژه پل‌ها، ساختمانهای بلند مجاور بزرگراه‌ها و خیابان‌های اصلی، تأسیسات و خطوط لوله‌ی اصلی آب و گاز و فاضلاب، خطوط انتقال برق و سایر تأسیسات موجود در شبکه‌ی معابر که می‌توانند با آن شبکه، اندرکنش داشته باشند تعیین شود؛ برای این منظور، مطالعات تحلیلی فراوان و گسترده لازم می‌باشد که نمونه‌هایی از آنها در حال حاضر توسط مؤلف مقاله و سایر متخصصان در پژوهشگاه بین‌المللی زلزله، [۵] تا [۹]، و برخی دانشگاه‌ها در دست انجام می‌باشد، ولی با توجه به گستردگی بسیار زیاد شهر تهران، زمان نسبتاً زیادی برای به سرانجام رسیدن این مطالعات لازم می‌باشد.
پ) برآورد میزان تأثیر آسیب‌دیدگی هر یک از مؤلفه‌های شهری فوق‌الذکر در سطح عملکرد معابر مجاور آنها؛ در این رابطه نیاز به مطالعات گسترده تحلیلی بر اساس مدلسازی ریاضی شبکه‌ی ترابری بر اساس تعریف نقاط مبدأ و مقصد می‌باشد، [۱۱].
ت) انتخاب معابر دارای سطح عملکرد مطلوب‌تر بر اساس نتایج تحلیلی مرحله‌ی قبل؛ در این بخش، علاوه بر پارامترهای مورد استفاده در تحلیل، مواردی چون وجود راه‌های جایگزین، تعداد تقاطع‌ها ، تعداد پل‌ها و سایر مستحدثات آسیب‌پذیر یا آسیب‌رسان نیز در نظر گرفته می‌شود و بر این اساس و با قضاوت مهندسی در مواردی که تحلیل در آنها دخالتی نمی‌تواند داشته باشد، تصمیم نهایی در مورد شبکه‌ی اضطراری گرفته می‌شود.
● وضعیت خاص شهر تهران و مدلسازی آن
شهر تهران گستره‌ی وسیعی در حدود ۱۲۰۰ کیلومتر مربع را که بیش از دو سوم آن زیر پوشش مستحدثات می‌باشد در بر می‌گیرد. متوسط تراکم جمعیت آن ۱۱۰ نفر در هر هکتار می‌باشد، در حالی که در بعضی مناطق شهری، این تراکم در حدود ۳۵۰ نفر در هکتار می‌رسد. جمعیت شهر بر مبنای آمار سال ۱۳۷۵ برابر ۱۶۵/۷۴۲/۶ نفر است که این آمار در طول روز کاری بالاتر نیز می‌رود. نزدیک به ۴۶% از ساختمان‌ها قدیمی بوده و باقیمانده ساختمان‌ها نیز لزوماً از وضعیت سازه‌ای خوبی برخوردار نیستند و در بعضی مناطق این نسبت به ۷۵% می‌رسد. این در حالی است که در بعضی از مناطق ۲۲ گانه تهران، مانند منطقه ۱۷ که جمعیتی در حدود ۰۰۰/۲۹۰ نفر را شامل می‌گردد، تنها دو بیمارستان و یک ایستگاه آتش‌نشانی قرار دارد. کوچه‌های ۳ و ۶ متری، درصد بالایی از کل مسیرهای شهری این منطقه را در بر می‌گیرد. فضاهای باز و قابل دسترسی در این منطقه محدود می‌باشد.
تهران دارای شبکه‌ای متشکل از ۲۳۵۶ کیلومتر گذرگاه می‌باشد و بزرگراه‌ها و آزادراه‌های داخل شهری آن حدود ۹% از این شبکه را تشکیل می‌دهند. نوع و طول شبکه‌ی معابر شهر تهران در جدول ۱ نشان داده شده است. این شبکه در سطح تهران بزرگ که مساحتی در حدود ۷۸۰ کیلومتر مربع زیر پوشش مستحدثات قرار دارد، گسترش یافته است.روزانه حدود ۱۱/۵۰۰/۰۰۰ مسافر از این شبکه استفاده می‌کنند و دو میلیون مسافر در هر شبانه‌روز از مبادی ورودی–خروجی شهر تهران عبور می‌کنند. این شبکه هم ‌اکنون در ساعت اوج سفرها در صبح ۱/۱۲۰/۰۰۰ سفر را پوشش می‌دهد.

▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪
طول انواع گذرگاه شهر تهران (بر حسب کیلومتر)

بزرگراه‌ها و اتوبان‌های داخل محدوده شهر ۲۰۹
رمپ و لوپ‌های دسترسی بزرگراه‌ها ۱۱۰
شریانی درجه یک ۴۵۴
شریانی درجه دو ۴۰۲
جمع‌کننده و محلی ۱۱۸۱
جمع ۲۳۵۶
▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪

در شهر تهران، ۱۸۰ بیمارستان، ۴ مرکز هلال احمر، ۵۵ ایستگاه آتش‌نشانی، در حدود ۱۰۹ مرکز پلیس (انتظامی و راهنمایی و رانندگی) و مراکز مهم مربوط به سازمان آب و مخابرات و گاز و برق وجود دارد که باید امکان دسترسی به شبکه برای آنها فراهم گردد. با توجه به ویژگی‌های ذکر شده، تعیین یک شبکه‌ی اضطراری برای شرایط بحران کاری بسیار پیچیده می‌باشد که نیاز به مدل‌سازی کامپیوتری شبکه گذرگاه‌ها و تمامی مؤلفه‌‌های شهری که در عملکرد شبکه مؤثرند دارد. برای این منظور، استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) کمک بسیار مؤثری می‌باشد. در این سیستم لایه‌های مختلف اطلاعاتی می توانند بر اساس برنامه‌نویسی ویژه با هم ترکیب گردند و با کمک آن می‌توان سطح عملکرد هر یک از گذرگاه‌ها را در شرایط گوناگون برآورد نمود. برای استفاده از سیستم GIS لازم است ویژگی‌های مورد نظر برای شبکه‌ی اضطراری مورد توجه قرار گیرد. این ویژگی‌ها در بخش بعدی مورد بحث قرار می‌گیرند.● ویژگی‌های شبکه‌ی اضطراری امدادرسانی
ویژگی‌های شبکه‌ی اضطراری امدادرسانی که باید در مدلسازی شبکه و استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی مد نظر قرار گیرد به شرح زیر می‌باشند.
▪ شبکه‌ امکان دسترسی به مراکز امداد و نجات و نیروهای انتظامی و بازسازی و کنترل بحران را فراهم نماید.
▪ ازطریق شبکه به نقاط آسیب‌دیده و نیازمند به رسیدگی دسترسی مطمئن وجود داشته باشد.
▪ معابر انتخابی باید کوتاه‌ترین مسیرهای ممکنه مابین نقاط آسیب ‌دیده و مراکز امداد را فراهم آورند.
▪ گذرگاه‌های انتخابی دارای عرض مناسب باشند؛ این عرض باید به گونه‌ای باشد که اولاً وسایل نقلیه‌ی امدادی امکان عبور از آن را داشته باشند. از طرفی افزایش عرض عبور در شرایط مساوی احتمال انسداد مسیر را کاهش می‌دهد و در عین حال سرعت عبور آزاد را افزایش می‌دهد. لذا در تعیین مسیرهای امدادرسانی حداقل عرض عبور ۱۸ متر در نظر گرفته می‌شود.
▪ در تعیین اجزای شبکه، ارجحیت با معابر اصلی است. زیرا این معابر برای رانندگان وسایل نقلیه‌ی امدادی و نیروهای پلیس و نیروهای مسئول برای بازگشایی، شناخته‌تر شده می‌باشند.
▪ معابری مانند آزادراه‌ها که امکان کنترل بر روی آنها بیشتر می‌باشد دارای ارجحیت هستند، زیرا دسترسی به آنها محدود می‌باشد و اعمال مقررات بر روی آنها ساده‌تر از خیابان‌هایی است که دسترسی در تمام طول آنها ممکن باشد.
▪ عامل دیگر وضعیت ترافیکی می‌باشد. مسیرهایی دارای اولویت می‌باشند که در طول شبانه‌روز ساعات بیشتری دارای سطح سرویسی بهتر از E (سطحی که در آن از حداکثر ظرفیت مسیر استفاده می‌گردد) هستند. هر چند این مسیرها ممکن است بعضاً کمتر شناخته شده باشند، ولی هنگامی که تفاوت وضعیت ترافیک این مسیرها با دیگر مسیرهای موازی شناخته‌تر شده، قابل‌ توجه باشد، استفاده از این مسیرها قابل توجیه می‌گردد.
▪ عامل مهم دیگر در انتخاب مسیرها، کمتر بودن عوامل ناپایدارکننده در طول مسیر می‌باشد. برای مثال، تعداد بیشتر تقاطعات در طول مسیر می‌تواند احتمال بسته شدن مسیر را در اثر ترافیک یا حوادث ترافیکی افزایش دهد؛ چرا که بروز ترافیک سنگین در مسیرهای متقاطع با مسیر اصلی می‌تواند سبب انسداد عبور و مرور در مسیر اصلی گردد.
▪ مسیرهای مستقیم نسبت به مسیرهای با تغییر جهت بیشتر ارجحیت دارند. زیرا اعلان مسیرهای تحت پوشش برای وسایل نقلیه‌ی امدادی میسرتر می‌گردد و نیروهای بازکننده‌ی مسیر و نیروهای انتظامی سریع‌تر می‌توانند در مسیرها مستقر شده و به وظایف خود عمل کنند.
▪ مهم‌ترین عامل در بلایایی که خود شبکه‌ی معابر در معرض آسیب‌های احتمالی گسترده قرار می‌گیرد، قابلیت اطمینان و پایداری اجزای مسیرهای انتخابی در شبکه‌ی معابر می‌باشد. برای مثال، در حوادثی مانند زلزله، مسیرهایی که از روی پل‌ها عبور می‌کنند به علت پایداری پایین‌تر پل در برابر زلزله قابلیت اطمینان کمتری دارند. لذا در صورتی که مسیرهای شبکه برای شرایط بحران خاصی مد نظر می‌باشند، باید عوامل ناپایدارکننده‌ی شبکه‌ی معابر نیز مورد بررسی قرار گیرند.
با توجه به مطالب فوق و با عنایت به کثرت پارامترهای مؤثر در عملکرد و کارایی شبکه، مؤثرترین راهکار برای داشتن یک شبکه‌ی اضطراری مطمئن در شرایط بحران، استفاده از نیروی پلیس می‌باشد. البته با توجه به کمبود تعداد افراد، این نیرو برای پوشش دادن کلیه مسیرها لازم است که علاوه بر شناسایی شبکه‌ی اضطراری، مسئولان مدیریت عملیات امداد و نجات در شرایط بحران با شناسایی هر چه سریع‌تر نقاط آسیب دیده‌ی شهر و نیز مراکز امداد و نجات در دسترس آن دسته از نقاط مبدأ و مقصد را که با شرایط آن لحظه سازگاری بیشتر دارند، مشخص کرده و براساس آن، نیروهای پلیس را در مسیرهایی که آن زوجهای شناخته شده مبدأ – مقصد را به هم متصل می سازند بیشتر مستقر نمایند.
● نتیجه‌گیری
بر اساس مطالب ارایه شده می توان نتیجه گرفت که باید شبکه‌ی اضطراری حاصل از تحلیل شبکه، در اختیار گروه مدیران بحران مستقر در مرکز بحران قرار داشته باشد. از طرفی باید گزارشگران ویژه‌ی بحران نیز تربیت شده و بلافاصله پس از زلزله گزارش‌های بی‌درنگ خود را به مرکز مدیریت بحران ارسال نمایند تا مدیران بحران بتوانند در مورد استقرار نیروهای پلیس در مسیرهای منتخب از شبکه‌ی ترابری اضطراری، به طور مناسب توزیع نمایند. شبکه‌ی اضطراری هم اکنون بصورت اولیه شناسایی شده ولی برای اطمینان بیشتر از صحت آن نیاز به بررسی‌های دقیق‌تر می‌باشد.

مراجع
مشخصات شبکه‌ی بزرگراهی و راههای درون‌شهری تهران، مرکز مطالعات جامع حمل و نقل و ترافیک تهران، گزارش شماره ۱-۱۳۰، ۱۳۷۵.
Basoz, Nesrin; Kiremidjian, Anne S., Risk assessment for highway transportation systems, Proceedings of the Sixth U. S. National Conference on Earthquake Engineering, Earthquake Engineering Research Inst., Oakland, California, ۱۹۹۸.
Moore, James E., II; Kiremidjian, Anne; Chiu, Samuel, Seismic risk model for a designated highway system: Oakland/San Francisco Bay Area, Proceedings of US-Japan Workshop on the Effects of Near-Field Earthquake Shaking, Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California at Berkeley, ۲۰۰۰ Pages ۷۱-۷۵.
Nozaki, Tomofumi; Sugita, Hideki, A metod to determine seismic performance of highway network system, Proceedings of ۱۲th world Conference on Earthquake Engineering, New Zealand Society for Earthquake Engineering, Upper Hutt, New Zealand, ۲۰۰۰, Paper No. ۱۱۴۰.
میرزا حسابی، علی، حسینی، محمود، مشکلات ترافیکی واکنش اضطراری آتش‌نشانی تهران پس از وقوع زمین‌لرزه‌ی احتمالی، مجموعه مقالات اولین همایش ملی مهندسی زلزله شریان‌های حیاتی، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ۱۳۷۷.
Hosseini, M. and Mofid, B., A Study on the Landslide Hazard for Tehran Highways, Proceedings of the Hazards-۹۸ Symposium, Chania, GREECE, May ۱۹۹۸.
Hosseini, M. and Mirza Hossabi, A., Lifelines Interaction Effects on the Earthquake Emergency Response of Fire Department in Tehran Metropolis, Proc, of the ۵th US Conf. On Lifeline Earthquake Eng., Technical Council on Lifeline Earthquake Eng., Monograph No. ۱۶, ۱۹۹۹, Pages ۷۳۱-۷۴۰.
Hosseini, M., Mansour-Khki A., and Shariat, A., Functionality Assessment of Urban Transportation Systems for Rescue and Relief Activities in the Aftermath of Earthquake in Large Populated Cities, to appear in the ۷th US National Conference on Earthquake Eng., Boston, USA, July ۲۰۰۲.

منبع : سایر منابع