مطالعه موردی شبکه آب و برق در یک منطقه شهری محمد اسکندری، بابک امیدوار، محمدصادق توکلی ثانی چکیده شریانهای حیاتی یا همان زیرساختها جزء بنیانهای …

مطالعه موردی شبکه آب و برق در یک منطقه شهری

محمد اسکندری، بابک امیدوار، محمدصادق توکلی ثانی

چکیده

شریانهای حیاتی یا همان زیرساختها جزء بنیانهای اصلی و چارچوبهای پایه ای هر جامعه به شمار می آیند که در برگیرنده ی تمامی تأسیسات، خدمات و تسهیلات مورد نیاز، آن جامعه اند. در زندگی مدرن، با افزایش وابستگی سریع به این امکانات، این نیاز روزافزون شده است. شریانها همواره دارای جذابیت خوبی برای حمله هستند؛ اولا طبق نظریه ۵ حلقه ی واردن، شریانها مراکز ثقل یک کشور هستند که در صورت انهدام هر یک پیکره و کالبد کشور مورد تهاجم فلج میگردد و قادر به ادامه ی فعالیت و حیات نخواهد بود. دوما اساس طرح جنگ بیقاعده، از بین رفتن خدمت رسانی شریانها منجر به کاهش رفاه اجتماعی و در انتها موجب سلب مشروعیت دولت مرکزی میشود. علاوه بر این، شناخت هر چه بیشتر شریانها مسئله ی بسیار مهمتر وابستگی شبکه ها و تأثیرات متقابل آنها در سوانح و حوادث را برجسته می نماید که مطالعه ی آن در حمالت هدفمند موضوع این پژوهش است.

برای تحلیل آسیب پذیری شریانهای حیاتی، پس از معرفی هر یک از شریانهای آب و برق در یک منطقه ی شهری، مدلی متشکل از دو مدل تئوری گراف و لئونتیف مورد استفاده قرار گرفته است. در این فرایند ابتدا دو شبکه ی مورد مطالعه به طور مجزا مدل شده است، سپس با استفاده از تئوری لئونتیف، برای سناریوهای مختلف، میزان شاخص سرویس دهی با در نظر گرفتن اثرهای وابستگی محاسبه گردیده و سناریوها بر اساس میزان آسیب وارد شده به شبکه اولویت بندی شده اند. همچنین میتوان سناریوهای کاهش آسیب را نیز در این روش در نظر گرفت و میزان تأثیر هر کدام بر شاخص سرویس دهی را نیز محاسبه کرد. در نتیجه در محدوده ی مورد مطالعه، با در نظر گرفتن ۲۴۰ سناریو، مطالعات برای بدترین و بهترین سناریو انجام شده و میزان تأثیر هر کدام و نیز میزان تأثیر کاهش وابستگی سنجیده میشود و نهایتا میزان در نظرگیری اثر وابستگی در تعیین احتمال خرابی اجزای شبکه ی آب و برق، در برخی موارد دارای تأثیر کم در برخی موارد زیاد است، اما در تمامی موارد تأثیر کاهشی در احتمال عملکرد و تأثیر افزایشی در احتمال خرابی اعضا دارند. با توجه به نتایج تحلیل، در بین سناریوهای تک شبکه ای، پس از آسیبپذیری ۱۰۰% در برابر حمالت هدفمند، کمترین شاخص سرویسدهی به سناریوی ۱ )سناریوی انفجار در تصفیه خانه ی A( با شاخص سرویسدهی ۳۵/۷% و در بین سناریوهای ترکیبی، به سناریوی ۱۰ )سناریوی انفجار همزمان در هر دو تصفیه خانه ی A و B و پست برق الف با شاخص سرویس دهی ۱۱/۳% اختصاص دارد.

واژههای کلیدی:حمالت هدفمند، شریانهای حیاتی وابسته، تحلیل خسارت