بررسي اثر تغيير اقليم بر عملكرد روسازي‌ها و هزينه‌هاي اقتصادي و محيط‌ زيستي ناشي از آن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

ساخت و تعميرات شبكۀ راه‌ها در هر كشور از جمله هزينه‌بردارترين عمليات‌هاي عمراني است و عدم سلامت آن آسيب‌هاي بسياري به جامعه تحميل مي‌كند، لذا بررسي عوامل تأثيرگذار بر عملكرد راه‌ها بسيار مهم است. پارامترهاي آب‌وهوايي، به سبب همجواري دائمي روسازي با آنها، نقش مهمي در سلامت و عمر روسازي‌ها ايفا مي‌كنند؛ از طرفي مطابق با گزارش‌هاي IPCC، در نتيجۀ افزايش انتشار گازهاي گلخانه‌اي، ميانگين دماي كرۀ زمين در حال افزايش است كه منجر به تغيير در الگوي رويدادهاي آب‌وهوايي نيز خواهد شد. لذا تحت تأثير تغيير اقليم، روسازي شرايط آب‌وهوايي را تجربه مي‌كند كه براي تاب‌آوري در برابر آن طراحي نشده است و اين موضوع، عامل تسريع خرابي‌هاي مختلف و كاهش سطح سرويس‌دهي روسازي‌هاست و منجر به افزايش هزينه‌هاي تعميرات و نگهداري راه‌ها مي‌شود. در اين پژوهش ابتدا مقادير دما و بارش در سال‌هاي 2031 تا 2050 با استفاده از 32 مدل پيش‌بيني در دو سناريوي SSP2 وSSP5، كه مسير انتشار كربن در آينده را برمبناي شرايط اقتصادي و اجتماعي كشورهاي مختلف تخمين مي‌زنند، مورد استفاده قرار گرفت. سپس با استفاده از روش مكانيكي-تجربي، عملكرد روسازي‌هاي بين ايالتي، اصلي و فرعي براي 11 ايستگاه آب‌وهوايي مختلف در آمريكا كه دما، بارش و ترافيك عبوري متفاوتي داشتند بررسي و اثرات تغييرات دما و بارش بر عملكرد روسازي‌ها شامل افزايش ميزان خرابي‌ها، كاهش عمر روسازي، رشد هزينه‌هاي بازسازي و افزايش انتشار گازهاي گلخانه‌اي مشخص شد. نتايج تحليل‌ها بيانگر اين مطلب است كه بر اثر تغييرات دما و بارش ناشي از تغيير اقليم در 11 ايستگاه مورد بررسي، تحت سناريوي SSP2، شاخص بين‌المللي ناهمواري 0 تا 2 درصد، شيارشدگي لايۀ آسفالتي 15 تا 31 درصد و شيارشدگي كل روسازي 0 تا 15 درصد بسته به طبقه‌بندي‌هاي راه و مناطق آب‌وهوايي افزايش دارد كه عامل كاهش 16 تا 24 درصدي عمر روسازي‌هاي بين ايالتي، 12 تا 23 درصدي راه‌هاي اصلي و 10 تا 17 درصدي راه‌هاي فرعي در مناطق مختلف آب‌وهوايي است. بر اثر افزايش زوال و دفعات بازسازي مورد نياز روسازي‌ها، هزينه‌هاي بازسازي براي راه‌هاي بين ايالتي 20 تا 42 درصد، راه‌هاي اصلي 16 تا 39 و راه‌هاي فرعي 13 تا 30 درصد افزايش مي‌يابد. درسناريوي SSP5، افزايش 0 تا 6/4 درصدي شاخص بين‌المللي ناهمواري، رشد 12 تا 35 درصدي شيارشدگي لايۀ آسفالتي و افزايش 4 تا 15 درصدي شيارشدگي كل روسازي براي طبقه‌بندي‌هاي مختلف روسازي در مناطق آب‌وهوايي گوناگون، منجر به كاهش 15 تا 26 درصدي عمر راه‌هاي بين ايالتي، 16 تا 31 درصدي راه‌هاي اصلي و 15 تا 31 درصدي راه‌هاي فرعي خواهد شد كه هزينه‌هاي بازسازي راه‌هاي بين ايالتي را 20 تا 38 درصد، راه‌هاي اصلي را 21 تا 46 درصد و راه‌هاي فرعي را 20 تا 39 درصد افزايش مي‌دهد. نكتۀ مهم ديگر اين است كه چون با بيشترشدن دفعات بازسازي، ميزان نياز به مصالح و ماشين‌آلات ساخت راه نيز بيشتر است، انتشار گازهاي گلخانه‌اي افزايش دارد؛ مقدار رشد هزينه‌هاي زيست‌محيطي ساخت و بازسازي يك كيلومتر-باند راه بين ايالتي 16 تا 25 درصد، راه اصلي 11 تا 27 درصد و راه فرعي 11 تا 21 درصد، در سناريوي SSP2 رشد پيدا مي‌كند. اين ميزان افزايش براي ساخت و بازسازي يك كيلومتر-باند راه بين ايالتي 14 تا 29 درصد، راه اصلي 15 تا 45 درصد و راه فرعي 15 تا 56 درصد در سناريوي SSP5 خواهد بود.

218719

راه و ترابري

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان