آسیب های زلزله در شریانهای حیاتی
خطوط انتقال و شبکه آبرسانی
مقدمه – شبکه های آبرسانی و توزیع آب شهری بواسطه گستردگی وسیع و قرارگیری در شرایط مختلف زمین در زلزله آسیب قابل توجه می بیند. – شبکه های توزیع آب در تمام شهرهای کشور حتی روستاها طرح و اجرا شده و در حال بهره برداری است. – اکنون نظر به وضعیت لرزه خیزی کشور ما بررسی آسیب پذیری و مقاوم سازی شبکه های آبرسانی و سایر سامانه های آبی در برابر زلزله ضروری است. – معیار طرح مقاوم سازی یکسری اقدامات سخت افزاری شامل تعویض، تغییر مسیر و با تغییر جنس بعضی از لوله ها، تغییر اتصالات، مهار لوله ها و یا موارد دیگر است .
آسیب زلزله در شبکه های آبرسانی 1- زلزله 1923 کانتو (ژاپن) 2- زلزله 1964 نی گاتا ( ژاپن) 3- زلزله 1971 سان فرنادو (امریکا) 4- زلزله 1989 لوموپریتا (امریکا) 5- زلزله 1994 لس آنجلس (امریکا) 6- زلزله 1995 کوبه(ژاپن) 7- زلزله 1999 ازمیت(ترکیه) 8- زلزله 1999 جی جی(تایوان) 9- زلزله 1990 منجیل (ایران) 10- زلزله 2003 بم (ایران)
زلزله 1923 کا نتو (ژاپن) – در سال 1923 زلزله ای در شهر توکیو اتفاق افتاد که به زلزله کانتو (kanto) معروف است . – در اثر این زلزله نواحی زیادی از شهر دچار آتش سوزی گردید در آن سال کل شبکه لوله شهر 972 کیلومتر بود. – بیشترین تعداد خرابی در لوله های با قطرهای پائین مخصوصاً بین 250- 100 میلی متر مشاهده شد. – خرابی لوله ها بیشتر در محلهایی بود که جنس زمین تغییر می کرد. – در باندهای مرزی لایه های سنگی به لایه های رسوبی و آبرفتی. – خرابی در محل برخورد لوله به تاسیسات، ایستگاههای پمپاژ و مخزن.
زلزله 1964 نی گاتا ژاپن (Niggata) – در 16 ژوئن سال 1964 زلزله ای به بزرگی M=7.5 ریشتر در شهر نی گاتا ژاپن رخداد. – بیش از 470 کیلومتر لوله معادل 68% لوله ها آسیب دیدند. -بیشترین خرابی در لوله های چدنی و در محل اتصال آن دیده شد. – سایر لوله ها مخصوصاً لوله های با اقطار پائین خرابی در بدنه لوله ناشی از خمش رخداده بود. – دراثر پدیده روان گرایی بسیاری از لوله ها و تاسیسات از زمین بیرون زدند. – شیب زمین نیز یکی از عوامل اصلی خرابی بودند
زلزله 1971 سان فرنادو (امریکا) – در این سال زلزله ای به بزرگی 7.1 در منطقه ای در حدود 40 کیلومتر مربع را فرا گرفت. – آب کل ناحیه قطع شد. – 1400 ترمیم انجام شد. – 22000 لوله تعویض شد. – از این زلزله به بعد بحث جدیدی در مهندسی زلزله بنام مهندسی زلزله شریانهای حیاتی مطرح گردید.
زلزله 1989 لوموپریتا (امریکا)
– در سال 1989 زلزله ای 1/7 = M بخش وسیعی از خلیج سان فرانسیسکو را تحت تاثیرقرار داد.
– 3300 مایل لوله اسیب دید
زلزله 1994 لس آنجلس (امریکا)
– در 17 ژانویه سال 1994 زلزله ای به بزرگی7/6ریشتر در ناحیه شمالی شهر لس آنجلس امریکا رخداد که معروف به زلزله Northridg می باشد.
– چهار خط اصلی انتقال آب که آب را از تصفیه خانه به شهر می آوردند دچار آسیب شد.
– این خرابی ها عمدتاً در محل گسیختگی های زمین مخصوصاً محل برخورد با گسل رخ داده بود.
– در شبکه توزیع آب شهری 1500 نقطه فرار آب روی داد.
زلزله 1995 کوبه(ژاپن)
– در 17 ژانویه سال 1995 زلزله ای به بزرگی2/7 ریشتر جنوب استان هیوگو در غرب ژاپن را به لرزه در آورد.
– بیشترین آسیب زلزله در شهر جدید و مدرن کوبه اتفاق افتاد شبکه آبرسانی و فاضلاب این شهر به کلی آسیب دید.
– تعداد 1422 محل در لوله های اصلی و 10135 محل در لوله های توزیع آب شهری آسیب دید و نیز 40474 نقطه در لوله های ورودی به خانه های مسکونی خراب شد.
زلزله 1999 ازمیت(ترکیه)
– در نوزدهم اگوست 1999 زلزله شدیدی در شهر ازمیت ترکیه اتفاق افتاد.
– سه خط اصلی انتقال آب از جنس بتنی بکلی دچار آسیب شد و لوله های چدنی بعلت عدم ارتجاعی بودن مخصوصاً در محل اتصالات دچار آسیب شدند.
– در قسمتی از شهر بعلت ماسه ای بودن خاک پدیده روانگرایی اتفاق افتاد که تقریباً صددرصد لوله ها توزیع آسیب دیدند.
– عمق کارگذاری لوله در میزان آسیب بسیار موثر بود.
– لوله های سطحی بعلت سرعت زلزله در سطح و نیز ریزش مصالح روی آن بیشتر دچار آسیب شدند.
زلزله 1999 جی جی(تایوان)
– در زلزله 1999 جی جی تایوان شبکه آبرسانی دچار آسیب شد.
– عامل اصلی آسیب در لوله های با اقطار بالا گسیختگی های سطحی و برخورد با گسل های سطحی بود.
– درلوله های با اقطار پائین شکنندگی و در رفتگی اتصال دیده شد.
زلزله 1990 منجیل (ایران)
– در 21 جولای 1990 زلزله شدیدی منطقه رودبار و منجیل را به لرزه در آورد.
– در این زلزله ساختمانها، راهها و تاسیسات و حتی سد بتنی سفیدرود دچار آسیب های قابل توجه شدند.
– متاسفانه آمار دقیقی از میزان آسیب شبکه آبرسانی موجود نیست.
– لوله های توزیع در ورودی به ساختمان دچار آسیب شدند.
– لوله های اصلی شبکه آب شهری بعلت عمق کارگذاری و نیز جدید بودن شبکه دچار آسیب جدی نشدند.
زلزله 2003 بم (ایران)
در بامداد روز جمعه 5 دیماه 1382 زلزله ای به بزرگی 6.8 ریشتر شهر بم را لرزاند
جمعیت شهر حدود 12000 نفر
مختصات جغرافیایی
h=974 m ، N=29.04.48 و S=58.26.57
تلفات انسلنی 45000 فوت 15000 زخمی
کل واحد ها 36000 (مسکونی 32000 تجاری و اداری 4000 )
واحدهای آسیب دیده 25000 مسکونی3700 تجاری با صد در صد تخریب
تامین آب زیر زمینی، تعداد چاهها 20 حلقه، مخازن 2 عدد 30000 متر مکعبی و 2 عدد 5000 متر مکعبی
شبکه انتقال 42700 متر لوله ازبست به قطر 700 تا 400 میلیمتر
شبکه توزیع 420کیلومتر متر لوله ازبست، چدن، پلی اتیلن به قطر 150 تا 40 میلیمتر
زلزله 2003 بم (دنباله)
عمده خرابی در انشعابات خانه ها
لوله های آزبست در محلهای اتصال آسیب دیده اند
مقادیر آسیب در شبکه اصلی ناچیز بوده
حجم مخزن 30000 متر مکعبی در زمان زلزله20000 متر مکعب بوده
خروج آب از مخزن ناشی از انشعابات خانه ها بوده
چند ساعت پس از زلزله یکی از پرسنل شرکت آب و فاضلاب پس از اطلاع از سلامتی خانواده در اقدامی جالب شیر اصلی خروجی مخزن را بسته
مخازن بعلت مدفون بودن و نیز دیوارهای پشت بند دچار آسیب نشده اند
مشکل قطع و کمبود آب ناشی از قطع برق بوده
زلزله 2003 بم (دنباله)
زلزله 2003 بم (دنباله)
زلزله 2003 بم (دنباله)
زلزله 2003 بم (دنباله)
زلزله 2003 بم (دنباله)
انواع آسیب در لوله ها
*آسیب در بدنه لوله ها (Pipe Body Damage)
– هر چه قطر لوله کمتر شکست بیشتر
– عمق کارگذاری کمتر شکست بیشتر
* آسیب در اتصالات (Damage Joint)
– قطر لوله کمتر شکست اتصال بیشتر
-اتصال جوشی بیشتر از اتصال چدنی آسیب دیدند
* آسیب تجهیزات
– آسیب در شیرهای هوا ، کنترل ، آتش ، منهول و ایستگاه پمپاژ
* آسیب های بهره برداری(Operation Damage)
– نشت و قطع آب ، کاهش فشار ، نفوذ شن و ماسه
عوامل آسیب لوله ها
* خصوصیات ارتغاشی زلزله
شدت و بزرگی زلزله، شتاب ، تداوم زمانی زلزله، شتاب حداکثر زمین (PGA) و سرعت حداکثر زمین (PGV)
* خصوصیات بستر لوله
پتانسیل روانگرایی ، پتانسیل لغزش ، شیب زمین ، تغییرات شرایط زمین در طول مسیر ، پریود طبیعی خاک و گسیختگی های سطحی
* خصوصیات سازه ای و مصالح لوله
مصالح و اتصالات ارتجاعی ، وزن مخصوص مصالح لوله و اتصالات ، میرایی ، اصطکاک و درگیری لوله با خاک
پایان
کانال تلگرامی
بانک پاورپوینت های مهندسی رشته عمران و معماری https://telegram.me/Bankpptmohandesi