کتاب : اصول مهندسی پدافند غیرعامل در طراحی و اجرای تأسیسات آبرسانی شهری -مهندس محمدرضا خیراندیش و دکتر سید جواد هاشمی فشارکی

 

 

 

وَأَرْسَلْنَا الرِّیاحَ لَوَاقِحَ فَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَسْقَینَاکُمُوهُ وَمَا أَنْتُمْ لَهُ بِخَازِنِینَ(22)

وَإِنَّا لَنَحْنُ نُحْیی وَنُمِیتُ وَنَحْنُ الْوَارِثُونَ(23)

 

 

ما بادها را برای بارور ساختن (ابرها و گیاهان) فرستادیم؛ و از آسمان آبی نازل کردیم

 

و شما را با آن سیراب ساختیم؛ در حالی که شما توانایی حفظ و نگهداری آن را نداشتید!

 

ماییم که زنده می‌کنیم و می‌میرانیم؛ و ماییم وارث همه جهان.

 

«سوره الحجر»

 

اصول مهندسی پدافند غیرعامل

 

 

 در طراحی و اجرای

 

 

تأسیسات آبرسانی شهری

 

 

مولفان :

 

 

مهندس محمدرضا خیراندیش   و   دکتر سید جواد هاشمی فشارکی

 

 

مهرماه 1393

 

نقل مطالب با ذکر ماخذ بلا مانع است

 

 

              تقدیم به :

 

آنان که برای امنیت و سر افرازی کشور جانفشانی کرده اند

 

  وآنان که به توسعه پایدار و امن کشور می اندیشند

 

وآنان که بر این مهم اهتمام داشته و در تلاشند.

 

 

·                  تقدیم به شهدای مظلوم شهرهای بی دفاع در هنگامه بمباران و موشکباران دوران جنگ تحمیلی

·                   تقدیم به شهدای شهرهای سایرکشورهای اسلامی که آماج حملات وحشیانه غربی­ها قرارگرفتند

·                  تقدیم به آنانکه برای امنیت و ایمنی شهرها اهتمام دارند

·                  تقدیم به مدیران، مهندسان و مشاوران طراح و برنامه ریزان شهر، تهیه کنندگان طرح آبرسانی شهری که در تلاش تحقق این امر خطیرند

 

 

مقدمه

 

دسترسی به آب سالم وپایدار، یکی از نیازهای ضروری برای تداوم زندگی بشر است. تأسیسات آبرسانی شهری به عنوان یک شریان حیاتی، تأمین کننده آب بهداشتی مورد نیاز مردم، می­باشد. با توجه به راهبرد دفاعی آمریکا؛ در جنگ احتمالی آینده، تلاش دشمن بر آن است تا زیرساخت های نظامی، اقتصادی، اجتماعی و شریان­های حیاتی، خصوصا تأسیسات آبرسانی شهری را مورد حمله هوایی و موشکی قرار دهد. قطع شبکه آّبرسانی به مردم، در واقع بیان کننده قطع سیستم گردش خون و حیات جامعه است و باعث عدم تداوم فعالیت­ها وخدمت­رسانی وکاهش آستانه مقاومت مردم در شرایط بحران خواهد شد. اگر دشمن از طریق حملات هوایی قادر به آسیب رساندن نباشد، ممکن است با عملیات تروریستی، سایبری، الکترومغناطیس و بیوتروریستی(آلوده سازی منابع و مخازن ذخیره آب)، تأسیسات آبی را مورد حمله قرار دهد، که جبران خسارات وارده یا جایگزین کردن آنها بسیار سخت و زمان­بر خواهد بود.

 

امروزه مهندسی پدافند غیرعامل؛ به عنوان یک نیاز مهندسی، برای کاهش تأثیر عملیات دشمن و در نتیجه کاهش آسیب­پذیری تأسیسات، تجهیزات و نیروی انسانی و تأمین امنیت پایدار تأسیسات آبرسانی شهری از قبیل سدها، خطوط انتقال، تصفیه­خانه­ها، چاه­های آب، ایستگاه­های پمپاژ، ، مخازن ذخیره و شبکه­های توزیع در برابر تهدیدات مطرح می­گردد.

از آنجایی که دشمن در راهبرد دفاعی خود، حمله به تأسیسات آبرسانی شهری را مد نظر دارد، بایستی امنیت و ایمنی پایدار این شریان حیاتی در برابر تهدیدات، همواره به عنوان یک نیاز ضروری مورد توجه قرار گیرد. امروزه مهندسی پدافند غیرعامل، پاسخگوی این نیاز بوده و برای مقابله با هر گونه تهدیدی، بدون استفاده از هر نوع سلاح و صرفا با بکارگیری تدابیر مهندسی و به منظور پیش­گیری و یا کاهش آسیب­پذیری در تأسیسات آبرسانی شهری، مطرح می­گردد.

 

نظر به اینکه مطالعات محدودی در این زمینه صورت گرفته است، در این پژوهش به این موضوع پرداخته شد. به این صورت که ابتدا تأسیسات آبرسانی شهری و تهدیدات مؤثر بر آن مورد مطالعه قرار گرفت. سپس آسیب­پذیری این تأسیسات در برابر تهدیدات بررسی شد و در ادامه اصول  و معیارهای مهندسی پدافند غیرعامل در طراحی و اجرای تأسیسات آبرسانی شهری مورد شناسایی قرار گرفت و تشریح گردید.

این کتاب شامل شش فصل به شرح زیر می­باشد..

    از آنجا که مبنای طراحی در پدافند غیر عامل  شناخت تهدیدات محتمل دشمن می باشد ، لذا درفصل اول  شناخت تهدیدات در تأسیسات آبرسانی شهری ارایه شده است .در شروع بحث، تعریف تهدید، اهداف تهدید و شاخص­های تهدید ذکر شد. سپس انواع تهدیدات طبیعی و غیرطبیعی بیان گردید. تهدیدات غیرطبیعی(انسان­ساخت) در تأسیسات آبرسانی شهری نیز مورد مطالعه قرار گرفت و در چهار دسته زیر تقسیم­بندی گردید:

·       تهدیدات هوایی و موشکی علیه زیرساخت­های آب،

·       تهدیدات تروریستی(انفجار مجاورتی)،

·       تهدیدات سایبری و بمب الکترومغناطیس علیه مرکز کنترل توزیع آب(تله­مترینگ)،

·       تهدیدات زیستی(آلوده کردن آب).

در فصل دوم، تاسیسات آبرسانی شهری معرفی شده است. ابتدا آب و اجزاء تأسیسات آبرسانی شهری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. آب در شهرها به سه گونه مصرف، تعریف گردید؛ مصارف خانگی، مصرف تجاری و عمومی، مصارف صنعتی. خواص آب نیز شامل سه دسته گردید؛ خواص فیزیکی آب آشامیدنی، خواص شیمیایی آب آشامیدنی و خواص بیولوژیکی.

 

در ادامه، اجزای تشکیل دهنده تأسیسات آبرسانی شهری شامل؛ منابع تأمین آب، خطوط انتقال آب، تصفیه آب، مخازن ذخیره، ایستگاه پمپاژ، و شبکه توزیع تشریح شد. انواع شبکه توزیع که عبارتند از؛ شبکه انشعابی یا شاخه­ای، شبکه حلقوی یا مداری و شبکه مختلط، مورد بررسی قرار گرفت و ذکر شد که شبکه حلقوی دارای مزیت­ نسبت به سایر شبکه­ها می­باشد بدین صورت که با قطعی یکی از خطوط، سایر قسمت­های شبکه با قطعی آب روبرو نخواهد شد. نحوه کارگذاری لوله­های انتقال آب شامل کندن ترانشه، بسترگذاری لوله­ها، آزمایش فشار، پرکردن ترانشه و حفاظت کاتدی نیز به طور خلاصه توضیح داده شد.

در فصل سوم، مطالعات و  شناخت آسیب­پذیری تأسیسات آبرسانی شهری در برابر تهدیدات ارایه شده است.ابتدا آسیب­پذیری تأسیسات در اثر زلزله مطالعه شد و ذکر گردید که طرح و اجرای مناسب و ایمن  این شریان حیاتی بسیار مهم و نگهداری مستمر جهت حفظ عملکرد بدون وقفه، لازمه تداوم زندگی انسان در شهرها می­باشد. آثار مخرب زلزله به اشکال مختلف این سیستم­ها را تحت تأثیر قرار می­دهند.

 

سپس آثار زلزله بر لوله­های مدفون بیان شد و عوامل آسیب در لوله­ها و شبکه آبرسانی مانند خصوصیات ارتعاشی و تغییر شکل­های ماندگار زمین، خصوصیات و بستر لوله و خصوصیات سازه­ای و مصالح لوله تشریح گردید. در ادامه انواع آسیب در لوله و اتصالات، تأسیسات و تجهیزات ذکر شد و سپس عوامل مؤثر بر آسیب­پذیری تأسیسات آبرسانی مانند عوامل زمین­شناختی و عوامل اجرایی بررسی شد و مشخص گردید که عواملی مانند خوردگی، نشت محتویات داخل لوله، کیفیت جوش، وضعیت خم­ها، مهار لوله­ها، ضربه و برخورد و... در آسیب­پذیری لوله­ها تأثیرگذار است.

درفصل چهارم، اصول مهندسی پدافند غیرعامل در طراحی و اجرای تأسیسات آبرسانی معرفی شده است .ابتدا بیان شد که مهندسی پدافند غیرعامل به منظور کاهش توانایی شناسایی و هدف­گیری دشمنان، بالا بردن ضریب استقرار واحد در حین خطر و افزایش قابلیت ادامه فعالیت در صورت مواجه با هرگونه تهدید مطرح است و ارزان ترین و کم هزینه ترین روش مقابله با تهدیدات در حوزه تأسیسات آبرسانی شهری می باشد. سپس اصول مهندسی پدافند غیرعامل تشریح شد و مکان­یابی مطلوب یکی از اصول مهم مهندسی دفاع غیرعامل درکاهش آسیب­پذیری شریان های حیاتی بیان گردید. سپس عوامل مؤثر در مکان­یابی تأسیسات و تجهیزات نظیر عدم استقرار در حریم گسل و بستر رودخانه، دارای فاصله مناسب از شهر، امکان حفاظت فیزیکی، عدم استقرار در دالان هوایی و.... مورد بررسی قرار گرفت و مسیریابی لوله­های آبرسانی شهری با بکارگیری کلیه عوامل و ملاحظات پدافند غیرعامل تشریح گردید.

درفصل پنجم، راهبردهای دفاع غیرعامل در تاسیسات آبرسانی شهری  دربخشهای مختلف ارایه وپیشنهاد شده است.

در پایانی یعنی فصل ششم ، مطالعه موردی دفاع غیرعامل در تأسیسات آبرسانی محله حکیمیه شهر تهران به عنوان یک مصداق عینی ارایه شده است .

در پیوست کتاب ، جهت بهره برداری سهل تر ،مبانی و ضوابط طراحی طرح­های آبرسانی شهری و پیش­نویس ضوابط طراحی سامانه­های انتقال آب شهری و روستایی تقدیم شده است.

 

از انجاکه موضوع این کتاب فاقد پیشینه قبلی است لذا احتمال دارد با کاستیهایی مواجه باشد ، لذا ضمن پوزش ، از پیشنهادات سازنده شما عزیزان وصاحب نظران استقبال میشود.

 

محمدرضا خیراندیش - سید جواد هاشمی فشارکی

 

مهر1393

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                                                                                             صفحه 

مقدمه.........................................................................................................6                                                                                                                                                                                 فصل اول: مطالعه و شناخت تهدیدات در تأسیسات آبرسانی شهری....................     ...............61

2-2-1-  مقدمه. 61

2-2-2-  تعریف تهدید. 61

2-2-3- اهداف تهدید. 62

2-2-4-  شاخص های تهدید. 62

2-2-5- تهدیدات طبیعی.. 63

2-2-5-1- زلزله. 64

2-2-5-2- مخاطرات ناشی از تهدید زلزله در تأسیسات آبرسانی شهری.. 66

2-2-6-  تهدیدات غیر طبیعی(انسان­ساخت) 68

1-2-6-1- تهدیدات هوایی و موشکی علیه زیرساخت­های آب... 70

2-2-6-2- تهدیدات تروریستی(انفجار مجاورتی) 75

2-2-6-3- تهدیدات سایبری و الکترومغناطیس.... 76

2-2-6-4- تهدیدات زیستی و شیمیایی.. 77

2-2-6-5- سطح تهدید و سطح حفاظت..............................................................................84

2-2-6-6- تجزیه و تحلیل تهدیدات.........................................................................................86

2-2-7-  سناریوهای محتمل تهدید علیه زیرساخت­های آب... 91

فصل دوم:شناخت  تاسیسات آبرسانی شهری..............................................................41      

2-1-1- آب... 41

2-1-1-1- خواص آب... 42

2-1-1-2- تعریف آلودگی آب... 45

2-1-2- تاریخچه آبرسانی.. 47

2-1-3- تأسیسات آبرسانی شهری.. 48

2-1-3-1- منابع تهیه آب... 50

2-1-3-2- خطوط انتقال آب... 50

2-1-3-3- تصفیه خانه آب... 50

2-1-3-4-  مخازن ذخیره آب... 52

2-1-3-5- ایستگاه پمپاژ 52

2-1-3-6- شبکه توزیع آب... 52

2-1-4- انواع شبکه توزیع در تأسیسات آبرسانی شهری.. 53

2-1- 5- کارگذاری لوله­های انتقال آب. 59

 

فصل سوم:مطالعات و  شناخت آسیب­پذیری تأسیسات آبرسانی شهری در برابر تهدیدات...............97

2-3-1- مقدمه. 97

2-3-2- آسیب­پذیری تأسیسات آبرسانی شهری در اثر زلزله. 98

2-3-2-1- آسیب­های ناشی از زلزله در شهرهای مختلف جهان.. 99

2-3-2-2- تأسیسات و تجهیزات آسیب پذیر در برابر زلزله. 102

2-3-2-3- آثار زمین­لرزه بر لوله­های مدفون.. 103

2-3-2-4- عوامل آسیب در لوله­ها و شبکه آبرسانی.. 104

2-3-2-5-  انواع آسیب در لوله­ها 104

2-3-2-6- رفتار لرزه­ای لوله­ها 107

2-3-2-7- انواع آسیب­ها در تأسیسات و تجهیزات و لوله­های روکار 109

2-3-2-8- عوامل اصلی مؤثر بر آسیب­پذیری تأسیسات آبرسانی.. 110

2-3-2-9- عوامل موثر بر آسیب پذیری خطوط لوله. 111

2-3-2-10- پارامترهای مؤثر در حوادث شبکه آبرسانی.. 113

2-3-3-  ارزیابی عملکرد لرزه­ای و تخمین خسارت شبکه آبرسانی.. 114

2-3-4- آسیب­پذیری در برابر تهدیدات نظامی و تروریستی.. 115

2-3-4-1- آثار سلاح­های انفجاری بر سازه­ها 116

2-3-4-2- عوامل موثر درافزایش آسیب­پذیری ناشی از انفجارات متعارف.. 118

2-3-4-3- انواع آسیب­های ناشی از انفجار 121

2-3-5- پیشینه آلوده­سازی آب در جنگ­ها و حملات تروریستی.. 123

2-3-6- آسیب­پذیری ناشی از گاز کلر. 125

 

2-3-7- اصول و گام­های اساسی ارزیابی آسیب­پذیری......................................................126

2-3-7-1- شناسایی و طبقه­بندی اجزای سیستم...............................................................126

2-3-7-2- شناسایی تهدیدات و بحرانهای ممکن و مرتبط با هر جزء...........................127

2-3-7-3- تعیین درجه بحرانی ممکن.................................................................................128

2-3-7-4- ارزیابی احتمال(احتمال کیفی) 128

2-3-7-5- ارزیابی اقدامات متقابل و جبرانی موجود. 129

2-3-7-6- تحلیل ریسک... 130

2-3-7-7- الگوریتم ارزیابی آسیب­پذیری.. 131

2-3-8- تجزیه و تحلیل آسیب­پذیری تأسیسات آبرسانی شهری در برابر تهدیدات... 132

2-3-8-1- منابع تأمین آب... 132

2-3-8-2- خطوط انتقال آب... 134

2-3-8-3- تصفیه­خانه­های آب... 134

2-3-8-4- مخازن آب تصفیه شده 137

2-3-8-5- شبکه توزیع آب... 137

 

فصل چهارم: شناخت اصول مهندسی پدافند غیرعامل در طراحی و اجرای تأسیسات آبرسانی.......141

2-4-1-  مقدمه. 141

2-4-2-  مهندسی پدافند  غیرعامل.. 142

2-4-3- اصول مهندسی دفاع غیرعامل در تأسیسات آبرسانی شهری.. 143

2-4-3-1- مکان­یابی تأسیسات و تجهیزات آبرسانی شهری متناسب... 144

2-4-3-2- مقاوم­سازی، استحکامات و ایمن­سازی تأسیسات آبرسانی شهری.. 148

2-4-3-3- پراکندگی در توزیع عملکردها متناسب با تهدیدات و ...............................157

2-4-3-4- موازی­سازی تأسیسات آبرسانی شهری.. 158

2-4-3-5-سلولی­سازی تأسیسات آبرسانی شهری.. 161

2-4-3-6- استتار، اختفاء و نامرئی­سازی مراکز حساس تأسیسات آبرسانی شهری.. 162

2-4-3-7- استانداردهای خاص ایمنی و حفاظت از تأسیسات آبرسانی شهری.........164

2-4-3-8-  تسهیل در مدیریت بحران آبفا در برابر تهدیدات... 169

 

1-4-3-9- ایمن­سازی و جایگزینی سایر روش­های سالم­سازی آب به جای کلرزنی.178

2-4-4- مدیریت ساخت پروژه­های تأسیسات آبرسانی شهری با رویکرد مهندسی ....180

فصل پنجم: راهبردهای دفاع غیرعامل در تاسیسات آبرسانی شهری.. 181

5-1-اصول مهندسی پدافند غیر عامل در طراحی و اجرای تاسیسات آبرسانی شهری........

5-2- معیار های مهندسی پدافند غیراعمل در طراحی و اجرای تاسیسات آبرسانی شهری...................................................................................................................................................

5-2-1- معیار های اصل مکانیابی تاسیسات و تجهیزات آبرسانی شهری.............................

5-2-2- معیارهای اصل مقاوم سازی، استحکامات و ایمن سازی تاسیسات آبرسانی شهری. ..................................................................................................................................................

5-2-3- معیارهای اصل پراکندگی در توزیع عملکردها متناسب با تهدیدات و جغرافیا...

5-2-4- معیارهای اصل موازی سازی تاسیسات آبرسانی شهری............................................

5-2-5- معیارهای اصل سلولی سازی تاسیسات آبرسانی شهری...........................................

5-2-6- معیار های اصل آفا............................................................................................................

5-2-7- معیارهای اصل استانداردهای خاص ایمنی و حفاظت از تاسیسات آبرسانی شهری در مقابل حملات احتمالی........................................

-2-8- معیارهای اصل تسهیل در مدیریت بحران آبفا در برابر تهدیدات............................

5-2-9- معیارهای اصل ایمن سازی و جایگزینی سایر روش های سالم سازی آب به جای سیستم کلر زنی..........................................

 

فصل ششم: مطالعه موردی دفاع غیرعامل در تأسیسات آبرسانی محله حکیمیه شهر تهران............181

2-5-1- مقدمه. 181

2-5-2- بررسی اجمالی شبکه آبرسانی تهران بزرگ... 182

2-5-2-1- تاریخچه. 182

2-5-2-2- تأسیسات آبرسانی شهر تهران.................................................  ....................186

2-5-2-3- عمق آبهای زیرزمینی.. 189

2-5-2-4- قابلیت روانگرایی.. 190

2-5-3- مشخصات پایلوت مورد مطالعه(محله حکیمیه تهران) 190

2-5-3-1- مطالعات عمومی.. 190

2-5-3-2- مطالعات آبرسانی محله حکیمیه. 196

2-5-3-3-  بررسی تهدیدات... 201

2-5-3-4-  بررسی میزان آسیب­پذیری.. 204

2-5-3-5- ارزیابی آسیب­پذیری.. 208

2-5-3-6- راهکارهای پیشنهادی جهت کاهش آسیب­پذیری.......................................210

 

منابع و مراجع   215

پیوست الف: مبانی و ضوابط طراحی طرح­های آبرسانی شهری......................................................305

پیوست ب: پیش­نویس ضوابط طراحی سامانه­های انتقال آب شهری و روستایی

 

 

http://opac.nlai.ir/opac-prod/search/briefListSearch.do?command=FULL_VIEW&id=3787815&pageStatus=1&sortKeyValue1=sortkey_title&sortKeyValue2=sortkey_author

سرشناسه	:	خیر‌اندیش، محمد‌رضا، ‏‫۱۳۴۵ -‏‬
‏عنوان و نام پدیدآور	:	اصول و معیارهای مهندسی دفاع غیر عامل در تاسیسات آبرسانی شهری/ مولفان محمدرضا خیر‌اندیش، سید‌جواد هاشمی‌فشارکی؛ ویراستار حسین راد‌مرد.
‏مشخصات نشر	:	تهران: تایماز‏‫، ۱۳۹۳.‬
‏مشخصات ظاهری	:	‏‫۱۸۱ص.‬: مصور، جدول، نمودار ‏‫؛ ۲۰×۲۸س‌م.‬
‏فروست	:	انتشارات تایماز‏‫؛ ۳۱۴.‬
‏شابک	:	‏‫‬۱۸۰۰۰۰ریال‏‫‬‭978-600-7403-89-1:‬
‏یادداشت	:	سفاش دهنده و سرمایه گذار کتاب شرکت مهندسین مشاور سامان سدرود میباشد.
‏یادداشت	:	کتابنامه:ص.۱۷۳-۱۷۹.
‏موضوع	:	شبکه آب‌رسانی -- ایران
‏موضوع	:	Waterworks -- Iran
‏موضوع	:	شبکه آب‌رسانی -- تدابیر ایمنی
‏موضوع	:	Waterworks -- Security measures
‏موضوع	:	آب‌رسانی شهری-- ایران
‏موضوع	:	Municipal water supply-- Iran
‏موضوع	:	دفاع غیرنظامی -- ایران
‏موضوع	:	Civil defense -- Iran
‏شناسه افزوده	:	هاشمی فشارکی، سیدجواد، ‏‫۱۳۴۰ -‏‬
‏رده بندی کنگره	:	‏‫‬‭TD۴۸۵‏‫‭/‮الف۹خ‬۶ ۱۳۹۳
‏رده بندی دیویی	:	‏‫‬‭۶۲۸/۱
‏شماره کتابشناسی ملی	:	۳۷۸۷۸۱۵