جایابی تونل انتقال آب رشته کوه هزارمسجد با واکاوی سلسله مراتبی و آنتروپی شانون

سابقه و هدف: در سال های اخیر، حفر تونل های انتقال آب با مخاطرات گوناگونی همانند پتانسیل مچاله شوندگی، مخاطرات هیدروژئولوژیکی، تاثیرات زیست محیطی، مخاطرات وجود گاز و تحلیل حساسیت هزینه های ساخت روبه رو بوده که اهمیت جایابی صحیح این سازه ها را دوچندان کرده است. اما تعیین محل حفر تونل، با استفاده از روش های نوین وزن دهی به معیارهای اثرگذار و پهنه بندی در سیستم اطلاعات جغرافیایی، مغفول مانده است. مواد و روش ها: در این مطالعه، با تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی، تحلیل سلسله مراتبی و آنتروپی شانون، به جایابی تونل انتقال آب هزارمسجد که بخشی از پروژه انتقال آب از ارتفاعات هزارمسجد به شهر مشهد را تشکیل می دهد، پرداخته شده است. بر این اساس، مولفه های گوناگونی شامل پنج بعد مخاطرات اجتماعی، زمین شناسی ساختاری، هیدروژئولوژی، توپوگرافی و بعد اقتصادی در نظر گرفته شده است. در گام اول، دو معیار فاصله از روستاها و فاصله از منابع آبی، بدون توجه به آب دهی شان، به منزله معیارهای درگیر با بعد اجتماعی در نظر گرفته شدند. بر این اساس، حفر تونل در فاصله های دورتر از این دو معیار پیشنهاد می شود. بعد دوم مطالعات به زمین شناسی و زمین ساخت تعلق گرفته است. بر این مبنا، ساخت چنین سازه هایی در تراکم بالای گسل ها مخاطراتی را درپی خواهد داشت و پیشنهاد نمی شود. مطالعات هیدروژئولوژی با عنوان بعد سوم به لحاظ عوامل تاثیرگذار، ورود آب به تونل، و یا تاثیرپذیر، خشک شدن منابع آبی پیرامون حفاری تونل حائز اهمیت است. ازاین رو، در این مطالعه، از حوضه آبگیر چشمه های پرآب محدوده مطالعاتی با عنوان معیار هیدروژئولوژی یاد شده است. در بعد توپوگرافی، از نقشه توپوگرافی محدوده مطالعاتی به منظور استحصال نقشه ضخامت روباره تونل استفاده شد. با توجه به این معیار، حفاری در ضخامت کمتر روباره شرایط بهینه تری فراهم می آورد. درنهایت، گزینه حفر تونل در نقاط نزدیک به محل تحویل آب، در تصفیه خانه شماره ۳ مشهد چرمشهر به منزله معیار اقتصادی در نظر گرفته شد. بنابراین معیاری با عنوان فاصله خروجی تونل تا محل تحویل آب با عنوان بعد اقتصادی طرح مطرح شده است. نقشه موضوعی هریک از معیارهای بیان شده در محیط ArcMap تهیه و طبقه بندی شد. طبقات واقع در هر معیار، با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP، امتیازدهی شد. درنهایت، برای وزن دهی به معیارهای موثر در جایابی تونل، از روش آنتروپی شانون استفاده شد. اولویت بندی معیارهای موثر در جایابی تونل انتقال آب هزارمسجد نشان می دهد که پارامتری مانند فاصله از چشمه ها مهم تر از سایر معیارهاست. درواقع، اگرچه فاصله از روستا به منزله عامل مهم در قیاس با سایر معیارها محسوب نمی شود، وجود چشمه به علت اهمیت معیشتی برای ساکنان، شرایط را بغرنج خواهد کرد و این بدان معنی است که دوری یا نزدیکی به روستا نمی تواند عامل مستقلی برای جایابی حفر تونل در نظر گرفته شود. در رده دوم، معیار فاصله از گسل به سبب اثر مستقیم در پایداری سازه، اهمیت ویژه ای را به خود اختصاص داده است. سایر معیارها در شرایط حد واسط اهمیت قرار دارند. درنهایت، با تلفیق نقشه های تهیه شده، پهنه بندی مناطق مناسب حفر تونل به علاوه سه اولویت اصلی محور تونل پیشنهادی، ازطریق قضاوت مهندسی مطرح شده است. نتایج و بحث: نتایج نشان می دهد که بخش شمال غرب محدوده مطالعاتی برای حفاری مناسب نیست و مخاطراتی درپی خواهد داشت. بنابراین ارجحیت حفاری به بخش میانی و شرقی محدوده مطالعاتی اختصاص می یابد. به طور دقیق تر، اولویت حفاری به مناطق میانی اختصاص یافته است زیرا نقاط نزدیک تر به محل تحویل آب به شهر مشهد، در غرب محدوده مطالعاتی، نزدیک ترند. براساس نتایج، بهترین گزینه انتقال آب از یال شمالی به جنوبی کوه های هزارمسجد، احداث تونلی به طول ۸۷۳۲ متر در حوالی روستای چنارسوخته و مسیری نزدیک تر به محل تحویل آب است. شایان ذکر است که پس از جایابی مسیر حفر تونل تا پیش از حفاری آن، باید مطالعات جامع هیدروژئولوژیکی، زمین شناختی مهندسی و زمین شناختی ازطریق بازدیدهای صحرایی، حفاری گمانه در مسیر و آزمایشات مربوط به آن انجام شود. نتیجه گیری: این مطالعه نشان می دهد که استفاده از رویکردهای چندمعیاره و تکنولوژی های پیشرفته پهنه بندی می تواند به بهبود فرایند تصمیم گیری در پروژه های بزرگ زیربنایی کمک کند.

کلیدواژه ها:

مخاطرات ، وزن دهی ، ارجحیت حفاری ، محل تحویل آب ، قضاوت مهندسی