چکیده

پروژههاي خطوط گاز طبیعی بر حسب مکان استقرار، داراي پیامدهاي مهمی بر ویژگیهاي فرهنگی، اجتماعی، محیطزیستی مانند اثر بر قبایل و عشایر، تنوع زیستی، پوشش گیاهی، آبخیزها، زیستگاههاي حیات وحش و مناطق بکر و دست نخورده است. نصب خطوط لوله با مسیرهاي طولانی موجب تجاوز به طبیعت بکر و دست نخورده میشود و گاه زمینه را براي توسعهي برخی فعالیتهاي انسانی (کشاورزي، شکار، تفرج و غیره) بدون امکان سنجی محیطزیستی هموار میکند. پیامدهاي زیانبار فعالیتهاي فوق با توجه به توان و تحملپذیري منابع اکولوژیک ناحیه و ویژگیهاي اجتماعی و فرهنگی منطقه متغیر خواهد بود. بر این اساس به منظور کاهش آسیب رسانی به منابع محیطزیستی و نیل به اهداف توسعهي پایدار، شناسایی نقاط حساس به عبور خطوط لولهي گاز طبیعی ضروري است. امروزه سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به برنامهریزان این امکان رامیدهد که بتوانند مکانهاي بهینهاي را براي توسعهي زیرساختهاي خطی شناسایی کنند. هدف از شناسایی مکانهاي بهینه از یک طرف کاهش آسیب محیطی و از طرف دیگر توجیه پذیري طرحها از لحاظ فنی و اقتصادي است. بر این اساس، در این پژوهش پس از تعیین و شناسایی پارامترهاي محیطزیستی تاثیرگذاربر مکانیابی خطوط انتقال لولهي گاز طبیعی در محدودهي مطالعاتی مورد نظر در استان گلستان و تهیه و جمعآوري نقشههاي پایهاي مورد نیاز، با رعایت اصول فنی مورد نظر کارشناسان شرکت گاز، به کمک ارزیابی چند معیاره (MCE) به عنوان یک سیستم پشتیبان تصمیم-گیري GIS، توسط نرم افزارIDRISIمکان پیشنهادي بهینه براي خطوط انتقال لولهي گاز طبیعی در محدودهي مطالعاتی مورد نظر در استان گلستان مشخص میشود.

واژههاي کلیدي

خط لولهي گاز طبیعی- ارزیابی چند معیاره- استان گلستان

NCEP www.iauep.ir

اولین کنفرانس ملی آلودگی هاي محیط زیست با محوریت زمین پاك

۲۳ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳ دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی استان اردبیل

مقدمه

خطوط لوله کارآمدترین، مقرون به صرفهترین (از لحاظ مالی) و سازگارترین (سازگار با محیطزیست) روش انتقال مایع است که از ازدحام بزرگراه ها، آلودگی و مواد زاید میکاهد . [۱] یکی از ویژگیهاي بارز تمامی خطوط لوله این است که بعد از ساخته شدن و احداث مسیر، نمیتوان مسیر آن را تغییر داد. بنابراین میبایست مسیر بهینه در مرحلهي طرح ریزي انتخاب شود .[۲]طراحی دقیق و مناسب مسیر خط لوله میتواند موجب صرفه جویی هزینه و زمان شود که این امر طول عمر بیشتر فرآیندها و عملکردها را تضمین میکند و به جلوگیري از عواقب محیطزیستی کمک میکند. طراحی و مدیریت شایسته و مناسب، ابزارهاي ضروري و لازمی براي هدایت کردن و سرعت بخشیدن توسعهي یک صنعت تلقی میشود .[۱]

پروژههاي انتقال گاز جزء پروژههاي خطی محسوب میشوند، به این مفهوم که بر خلاف پروژههاي شعاعی که در آنها آثار و پیامدهاي ناشی از فعالیتهاي دو فاز احداث و بهرهبرداري از مرکز دایره یعنی محل استقرار پروژه به نسبت شعاع دایره کم میشوند، پروژه با گدشتن از اکوسیستمهاي مختلف موجب به هم ریختن ساختار و کارکرد آنها خواهد گردید و به همین نسبت آثار و پیامدهاي منفی از خود به جاي خواهد گذاشت . نکتهي مهم در این سري از پروژهها این است که بر خلاف پروژههاي شعاعی، آثار پیامدهاي ابتداي مسیر با انتهاي آن فقط در زمانی که اکوسیستم یا محیط پذیرنده تغییر میکند، متفاوت خواهد شد. بدیهی است که شدت و دامنهي این آثار و پیامدها با فاصله از محل پروژه رابطهي عکس دارد. بدین مفهوم که با افزایش فاصله از محور استقرار، آثار پیامدها از شدت کمتري برخوردار خواهند بود .[۳]بر این اساس ارزیابی توان منطقهي مورد نظر جهت توسعهي زیرساخت خطی مذکور ضروري است.

در بین روشهاي مختلف مکانیابی و ارزیابی تناسب سرزمین، روش ارزیابی چند معیاره این امکان را فراهم میآوردکهمعیارهایگوناگون بهطورهمزماندرتعیینبهترینگزینهو مناسبترینشرایطبهکارگرفتهشود .[۴]به عبارت دیگر روش ارزیابی چند معیاره، یک روش عمومی براي ارزیابی و جمعبندي بسیاري از معیارها است .[۵]

روش ترکیب خطی وزندار (WLC)، یکی از روشهاي متداول در ارزیابی چند معیاره است که کاربرد وسیعی در GISپیداکرده است و در فرآیند ارزیابی و تهیه نقشه تناسب اراضی بسیار مورد استفاده قرار میگیرد. مطابق با نظر موسوي به نقل از هاپکینز (۱۹۷۷) این روش بهترین روش براي تلفیق چند معیار و ارزیابی چند منظوره در محیط GIS است .[۴] این فرآیند نه تنها امکان حفظ متغیرها را به صورت فاکتورهاي پیوسته را فراهم می کند، بلکه امکان جبران فاکتورها را با هم نیز میسر می کند .[۵]

در ارتباط با این روش، تحقیقاتی انجام گرفته است. براي مثال، سلمان ماهینی و غلام علی فرد به مکانیابی لندفیل در شهرگرگان پرداختند. به این منظور ،آنها ازروش WLCو فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده نمودند و مطلوبیت ناحیه اي سرزمین را براي این مناطق تعیین نمودند.[۶] سنیر و همکاران براي انتخاب مکان لندفیل از دو روش ارزیابی چند معیاره به نام تحلیل سلسله مراتبی و روش میانگینگیري وزندارترتیبی (OWA) باکمک سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده کردندکه نتایج هردو روش با یکدیگر سازگاري داشتند.[۷] عفت و حسن ازروش AHP و روش تحلیل مسیر با حداقل هزینه (LCPA) براي طراحی و ارزیابی سه مسیر پیشنهادي بزرگراهی واقع در Sinai-Peninsula مصر استفاده کرد. در این روش سه دیدگاه مدل سازي شد : دیدگاه مهندسی، دیدگاه محیطزیستی و دیدگاه هیبرید (ترکیبی از دو دیدگاه مهندسی و محیطزیستی). براي مقایسه سه مسیر حاصل از این سه دیدگاه از روش MCEاستفاده شد. سرانجام مسیر هیبرید به عنوان مسیر بهینه پیشنهاد گردید.[۸] اتکینسن و همکاران با استفاده از روش MCE و روش LCPA، مسیر جادهاي با حداقل هزینه واقع در قطب شمال را طرح ریزي کرد.[۹]باگلی و همکاران با ترکیب روشهاي MCE و LCPA، مناسبترین مسیر براي انتقال خط برق ۱۳۲ کیلووات پیشنهاد کردند. در این پژوهش معیارهاي هزینه، قابلیت رویت خطوط برق، تراکم جمعیت و حفظ طبیعت اکوسیستم استفاده شد.[۱۰] فیلدمن و همکاران با استفاده ازداده هاي سنجش از دور و تحلیلهاي GIS، روشی با حداقل هزینه براي مسیریابی خطوط لوله ارائه دادند.[۱۱]

با توجه به اینکه تاکنون از این روش در مسیریابی خطوط لولهي گاز طبیعی در استان گلستان استفاده نشده است، انجام این پژوهش میتواند به مدیریت توسعهي مسیرهاي خطوط لولهي گاز طبیعی کمک کند. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی توان منطقهي مورد مطالعه در مقابل خطوط لولهي گاز طبیعی به کمک روش ارزیابی چند معیاره و GIS است.

NCEP www.iauep.ir

اولین کنفرانس ملی آلودگی هاي محیط زیست با محوریت زمین پاك

۲۳ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳ دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی استان اردبیل

مواد و روشها منطقهي مورد مطالعه

منطقهي مورد مطالعه دهنهي زاو از توابع شهرستان کلاله واقع در استان گلستان است که قرار است در این منطقه خط لولهي تغذیه-اي از روستاي قره یسر پایین به روستاي قوشه چشمه بالا منتقل شود.

براي انجام این تحقیق، ابتدا پارامترهاي تاثیرگذار بر تعیین مسیر بهینهي خطوط لولهي گاز طبیعی تعیین و شناسایی میشوند. این پارامترها شامل خصوصیات زمینشناسی (جنس سنگ بستر)، شکل زمین (خطر لغزش و رانش، وجود گسل، شیب منطقه)، هیدرولوژي (رودخانه ها، چاه، قنات و چشمه) اقلیم (خطر یخبندان)، خاك (بافت، هدایت الکتریکی و اسیدیتهي خاك)، رستنیها (تراکم پوشش گیاهی)، جانوران (زیستگاه و پراکندگی جانوران )، منابع اقتصادي اجتماعی (وجود خطوط انتقال برق، جادهها، خطوط راهآهن، تراکم جمعیت مناطق روستایی، نقشهي کاربري اراضی، حریمها) هستند.

پس از تعیین و شناسایی پارامترهاي محیطزیستی تاثیرگذار بر مسیریابی خطوط لولهي گاز طبیعی در منطقهي مورد مطالعه با رعایت اصول فنی مورد نظر کارشناسان شرکت گاز، دادههاي مورد نیاز جمعآوري، آمادهسازي و پردازش میشوند. در مرحلهي بعدي عمل استانداردسازي معیارها انجام میگیرد . جانسن و هرویجنی بیان کردند ارزشهاي موجود در نقشههاي گوناگون تنها زمانی قابل مقایسه هستند که واحدهاي اندازهگیري آنها یکسان شوند.[۱۲] از طریق رویهي استانداردسازي، واحدهاي اندازه گیري یکسان میشوند و در نتیجه ارزشها بعد خود را از دست میدهند.[۸] استانداردسازي معیارها براساس دو منطق فازي و بولین انجام میگیرد. براي تعیین اهمیت نسبی معیارها، نیاز به فرآیندي است. این فرآیند با عنوان MCE شناخته میشود.. ارزیابی چند متغیره نیاز به تعیین اهمیت یا وزن هر معیار در فرآیند تصمیمگیري دارد. در زمینهي ارزیابی چند متغیره، رو و همکاران بیان کردند که روش منطقی براي توسعهي چنین وزنهایی، روش مقایسات زوجی توسعه یافته توسط ساتی است .[۹]

روش مقایسات زوجی یا فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP ) امکان کمی کردن مقایسهي معیارهاي تصمیمگیري را به صورت دوتایی (زوجی) فراهم میکند. این روش به قضاوت کارشناسان تکیه میکند و بین معیارها سازگاري ایجاد میکند .[۲]این نوع از مقایسه، به طور عمده پیچیدگی در تصمیمگیري را کاهش میدهد و به سادگی آن میافزاید. در این حالت معیارها در مقیاسی از ۱ تا ۹ یا یکدیگر مقایسه میشوند.[۸]

در مرحلهي بعدي عمل تلفیق معیارها با استفاده از روش ارزیابی چند متغیره انجام میگیرد. یکی از رایجترین روشهاي مورد استفاده در ترکیب دادهها، روش WLC است. در این روش معیارها در دو دستهي محدودیت و فاکتور جاي میگیرند. محدودیتها شامل آن دسته از معیارهاي بولی هستند که تحلیل را براي مناطق خاص جغرافیایی محدود میکند. این الگو مرتبط با روش مورد استفاده در مرحلهي ترکیب معیارها نیست، و محدودیتها همیشه به صورت تصاویر بولی نشان داده میشوند . محدودیت لایهاي است بولی که در آن صفر نشان دهندهي عدم تناسب و یک نشان دهندهي تناسب است. پس، در هر لایهي محدودیت فقط دو عدد صفر و یک دیده میشود. فاکتورها، معیارهایی هستند که درجات مطلوبیت را براي تمام مناطق جغرافیایی تعریف میکنند. این معیارها، مناطق را به صورت اعداد پیوستهي مطلوبیت نشان میدهند. امتیازها فاکتور در محاسبهي مطلوبیت کلی هر موضوع، ممکن است زیاد (امتیاز بالا) و یا کم (امتیاز کم) باشد (براساس روش مورد استفاده در ترکیب معیارها، این تفاوت درجه ایجاد خواهد شد) .[۵]

با توجه به معیارها و روش ترکیب نهایی مورد استفاده براي معیارها، فاکتورها را میتوان به روشهاي گوناگونی استاندارد کرد. در WLC هر فاکتور استاندارد شده، در وزن مرتبط با آن ضرب میگردد، سپس فاکتورها با هم جمع میشوند. زمانی که وزنها براي هر سلول محاسبه شد، تصویر حاصل یکبار دیگر با محدودیتهاي بولی ضرب میگردد تا مناطقی که نباید مورد محاسبه قرار گیرند، خارج گردند . تصویر نهایی، مربوط به محاسبهي ترکیب مطلوبیت در محدودهي صفر تا ۲۵۵ براي مناطقی است که محدودیتی براي توسعه ندارند .[۵] نگارهي فرآیند در نمودار زیر نشان داده شده است (شکل.(۱

NCEP www.iauep.ir

اولین کنفرانس ملی آلودگی هاي محیط زیست با محوریت زمین پاك

۲۳ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳ دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی استان اردبیل

رودخانه تعیین و شناسایی معیارهاي تاثیر گذار بر مکانیابی خط لولهي گاز طبیعی گسل

زمینشناسی خاك رستنیها جاده جانوران کاربري اراضی شیب منابع اقتصادي-اجتماعی

جمعآوري، آمادهسازي و پردازشمعیارها

استانداردسازي معیارها براساس منطق فازي و بولین

وزندهی معیارها با روش AHP

ادغام معیارها به کمک روش WLC

شناسایی مکانهاي مناسب جهت توسعهي زیرساخت مذکور

شکل: ۱ نگارهي فرآیند تعیین مکان بهینهي خطوط لولهي انتقال گاز

نتیجه گیري و جمع بندي

سرزمین یک منبع محدود و آسیبپذیر است، اما بسیاري از سودمنديهاي آن اگر بیجا از آن استفاده نشود، ابدي و قابل تجدیدند.[۱۳]

روش به کار رفته به منظور ترکیب لایههاي اطلاعاتی در این تحقیق روش ترکیب خطی وزن داراست. این روش داراي انعطافپذیري بیشتري نسبت به رویکرد بولی است. این روش امکان استانداردسازي معیارها در ساختاري پیوسته را فراهم میکند و لذا اطلاعات مهم دربارهي درجه مطلوبیت را حفظ مینماید. ضمن آن که امکان اختصاص وزنهاي متفاوت را به فاکتورها میدهد که این کار منجر به جبران فاکتورها با هم میشود .[۵]

روش WLC نه تنها امکان حفظ متغیرها را به صورت فاکتورهاي پیوسته را فراهم میکند، بلکه امکان جبران فاکتورها را با هم نیز میسر میکند. مطلوبیت پایین در یک فاکتور براي یک موقعیت ممکن است با مطلوبیت بالاي فاکتور دیگر جبران شود. چگونگی جبران فاکتورها با هم توسط وزنهاي فاکتورها که اهمیت نسبی هر فاکتور را نشان میدهد، برآورد میگردد. ضمن آن که این نوع ترکیب باعث میشود که تحلیلها به دور از افراطگرایی ضدریسک منطق AND باشند. WLCیک فن

NCEP www.iauep.ir

اولین کنفرانس ملی آلودگی هاي محیط زیست با محوریت زمین پاك

۲۳ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳ دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی استان اردبیل

میانگینگیري است که نوع تحلیلها را مابین دو نوع تابع AND (حداقل) و OR (حداکثر) قرار میدهد، یعنی نه حد نهایی ضد ریسک و نه حد نهایی ریسک پذیري. بنابراین، WLC داراي قابلیت جبران کامل و ریسک میانگین است.[۵]
با توجه به اینکه توسعه و محیط زیست دو موضوع جدایی ناپذیراند، ضروري است که با دستیابی و استفاده از ابزارهاي مدیریت محیط زیست در کلیهي برنامههاي توسعه، حداقل خسارت به منابع و محیطزیست وارد شود . چرا که عدم توجه به آثار و پیامدهاي کوتاه مدت و بلند مدت پروژههاي مختلف، عمدتا سبب بروز مشکلات اساسی براي انسان و طبیعت خواهد شد .[۱۴]

NCEP www.iauep.ir

اولین کنفرانس ملی آلودگی هاي محیط زیست با محوریت زمین پاك

۲۳ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳ دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی استان اردبیل

مراجع

[۱] Iqbal, M., Sattar, F., & Nawaz, M., 2006., ‘ Planning a Least Cost Gas Pipeline Route A GIS & SDSS

Integration Approach’. In Advances in Space Technologies, International Conference on. pp. 126-130. [2] Thomaidis, F. & Mavrakis, D,.2006. ‘OptimumRoute of the SouthTranscontinental Gas Pipeline in SE
Europe using AHP’. J. Multi-Crit. Decis. Anal, vol. 14, No. 3-1, pp. 77–۸۸٫

[۳] صالحی مؤید، م. کریمی، س، .۱۳۸۶ “ارزیابی اثرات محیط زیستی (EIA) خط انتقال گاز همدان به بیجار با تاکید بر استفاده از RS و”GIS، محیط شناسی، دوره. ۳۳، شماره. ۴۱، ص. .۳۳-۴۴

[۴] جعفري، ضحی، میکائیلی تبریزي، علیرضا، محمدزاده، مرجان، عبدي، امید،” .۱۳۹۰ ارزیابی توان طبیعت گردي پارك ملی گلستان با استفاده از روش ارزیابی چند معیاره و “GIS، تحقیقات منابع طبیعی تجدیدشونده، شماره. .۴

[۵] ایستمن، رونالد ج.، .۱۳۸۸ سنجش از دور و سامانههاي اطلاعات جغرافیایی کاربردي با نرمافزار ایدریسی. ترجمه عبدالرسول سلمان ماهینی و حمیدرضا کامیاب، تهران: نشرمهر مهدیس. ۵۸۲ ص.

[۶] Salmanmahini, A, Gholamalifard, M, 2006., Sitting MSW landfills with a weighted linear combination

methodology in GIS environment. Int . J. Envi. Sci. Tech., 3(4), pp. 435-445. [7] Sener, B, Lutfi-Suzen, M, and Doyuran , V, 2006., Landfill site selection by using geographic
information system. Department of Geological Engineering Original Article. Enviro Geol., 49 , pp. 376-388. [8] Effat, H. A, Hassan, O. A, 2013., ‘Designing and evaluation of three alternatives highway routes using the Analytical Hierarchy Process and the least-cost path analysis, application in Sinai Peninsula, Egypt’. The

Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science. [9] Atkinsona, D.M, P, Deadman, D, Dudych , S, Trayno, 2005., ‘Multi-criteria evaluation and least cost path
analysis for an arctic all-weather road’. Appl. Geograp., vol. 25, pp. 287-307. [10] Bagli, S, Geneleti, D, Orsi, F,2011,. ‘Routeing of power lines through least-cost path analysis and multicriteria evaluation to minimise environmental impacts’, Environmental impact assessment review, vol. 31,

pp. 234-239. [11] Feldman, S.C, Pelletier, R.E, Walser, E, Smoot, J.C, Ahl , D. 1995., ‘A Prototype for Pipeline Routing Using Remotely Sensed Data and Geograghic Information System Analysis’, REMOTESENS ENVIRON,vol. 53,

pp. 123-131.
[12] Jansen, R, Herwijnen, M. 1994., ‘Decision Support for Discrete Choice Problems: The Definite Problems’.
Institute of Environmental Studies.

[۱۳] مخدوم، م،.۱۳۷۴ شالوده آمایش سرزمین، انتشارات دانشگاه تهران، ۲۸۹ صفحه.
[۱۴] مخدوم، م، .۱۳۸۲ ارزیابی آثار توسعه بر محیط زیست، درسنامه کارشناسی ارشد، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

NCEP www.iauep.ir