دکتر سید جواد هاشمی فشارکی کتاب اصول مهندسی پدافند غیرعامل در طراحی و اجرای تأسیسات آبرسانی شهری

بنام خدا وَأَرْسَلْنَا الرِّياحَ لَوَاقِحَ فَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَسْقَينَاكُمُوهُ وَمَا أَنْتُمْ لَهُ بِخَازِنِينَ(22) وَإِنَّا لَنَحْنُ نُحْيي وَنُمِيتُ وَنَحْنُ الْوَارِثُونَ(23) ما بادها را براي بارور ساختن (ابرها و گياهان) فرستاديم؛ و از آسمان آبي نازل کرديم و شما را با آن سيراب ساختيم؛ در حالي که شما توانايي حفظ و نگهداري آن را نداشتيد! ماييم که زنده مي‌کنيم و مي‌ميرانيم؛ و ماييم وارث همه جهان. «سوره الحجر» مقدمه دسترسي به آب سالم وپایدار، يكي از نيازهاي ضروري برای تداوم زندگی بشر است. تأسیسات آبرسانی شهري به عنوان يك شريان حياتي، تأمين كننده آب بهداشتي مورد نياز مردم، مي­باشد. 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 هوايي و موشكي 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 هوايي قادر به آسیب رساندن نباشد، ممکن است با عملیات تروريستي، سايبري، الكترومغناطيس و بيوتروريستي(آلوده سازي منابع و مخازن ذخيره آب)، تأسیسات آبی را مورد حمله قرار دهد، که جبران خسارات وارده یا جایگزین کردن آنها بسیار سخت و زمان­بر خواهد بود. امروزه مهندسي پدافند غيرعامل؛ به عنوان يك نياز مهندسي، براي كاهش تأثير عمليات دشمن و در نتيجه كاهش آسيب­پذيري تأسيسات، تجهيزات و نيروي انساني و تأمين امنيت پايدار تأسيسات آبرساني شهري از قبيل سدها، خطوط انتقال، تصفيه­خانه­ها، چاه­هاي آب، ايستگاه­هاي پمپاژ، ، مخازن ذخيره و شبكه­هاي توزيع در برابر تهديدات مطرح مي­گردد. از آنجايي كه دشمن در راهبرد دفاعي خود، حمله به تأسيسات آبرساني شهري را مد نظر دارد، بايستي امنيت و ايمني پايدار اين شريان حياتي در برابر تهديدات، همواره به عنوان يك نياز ضروري مورد توجه قرار گيرد. امروزه مهندسي پدافند غيرعامل، پاسخگوي اين نياز بوده و براي مقابله با هر گونه تهديدي، بدون استفاده از هر نوع سلاح و صرفا با بكارگيري تدابير مهندسي و به منظور پيش­گيري و يا كاهش آسيب­پذيري در تأسيسات آبرساني شهري، مطرح مي­گردد. نظر به اينكه مطالعات محدودي در اين زمينه صورت گرفته است، در اين پژوهش به اين موضوع پرداخته شد. به اين صورت كه ابتدا تأسيسات آبرساني شهري و تهديدات مؤثر بر آن مورد مطالعه قرار گرفت. سپس آسيب­پذيري اين تأسيسات در برابر تهديدات بررسي شد و در ادامه اصول  و معيارهاي مهندسي پدافند غيرعامل در طراحي و اجراي تأسيسات آبرساني شهري مورد شناسايي قرار گرفت و تشريح گرديد. اين کتاب شامل شش فصل به شرح زیر مي­باشد.. از آنجا که مبنای طراحی در پدافند غیر عامل  شناخت تهدیدات محتمل دشمن می باشد ، لذا درفصل اول  شناخت تهديدات در تأسيسات آبرساني شهري ارایه شده است .در شروع بحث، تعريف تهديد، اهداف تهديد و شاخص­هاي تهديد ذكر شد. سپس انواع تهديدات طبيعي و غيرطبيعي بيان گرديد. تهديدات غيرطبيعي(انسان­ساخت) در تأسيسات آبرساني شهري نيز مورد مطالعه قرار گرفت و در چهار دسته زير تقسيم­بندي گرديد: تهديدات هوايي و موشكي عليه زيرساخت­هاي آب، تهديدات تروريستي(انفجار مجاورتي)، تهديدات سايبري و بمب الكترومغناطيس عليه مركز كنترل توزيع آب(تله­مترينگ)، تهديدات زيستي(آلوده كردن آب). در فصل دوم، تاسیسات آبرسانی شهری معرفی شده است. ابتدا آب و اجزاء تأسيسات آبرساني شهري مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. آب در شهرها به سه گونه مصرف، تعريف گرديد؛ مصارف خانگي، مصرف تجاري و عمومي، مصارف صنعتي. خواص آب نيز شامل سه دسته گرديد؛ خواص فيزيكي آب آشاميدني، خواص شيميايي آب آشاميدني و خواص بيولوژيكي. در ادامه، اجزاي تشكيل دهنده تأسيسات آبرساني شهري شامل؛ منابع تأمین آب، خطوط انتقال آب، تصفیه آب، مخازن ذخیره، ایستگاه پمپاژ، و شبكه توزیع تشريح شد. انواع شبكه توزيع كه عبارتند از؛ شبكه انشعابي يا شاخه­اي، شبكه حلقوي يا مداري و شبكه مختلط، مورد بررسي قرار گرفت و ذكر شد كه شبكه حلقوي داراي مزيت­ نسبت به ساير شبكه­ها مي­باشد بدين صورت كه با قطعي يكي از خطوط، ساير قسمت­هاي شبكه با قطعي آب روبرو نخواهد شد. نحوه كارگذاري لوله­هاي انتقال آب شامل كندن ترانشه، بسترگذاري لوله­ها، آزمايش فشار، پركردن ترانشه و حفاظت كاتدي نيز به طور خلاصه توضيح داده شد. در فصل سوم، مطالعات و  شناخت آسيب­پذيري تأسيسات آبرساني شهري در برابر تهدیدات ارایه شده است.ابتدا آسيب­پذيري تأسيسات در اثر زلزله مطالعه شد و ذكر گرديد كه طرح و اجراي مناسب و ايمن  اين شريان حياتي بسيار مهم و نگهداري مستمر جهت حفظ عملكرد بدون وقفه، لازمه تداوم زندگي انسان در شهرها مي­باشد. آثار مخرب زلزله به اشكال مختلف اين سيستم­ها را تحت تأثير قرار مي­دهند. سپس آثار زلزله بر لوله­هاي مدفون بيان شد و عوامل آسيب در لوله­ها و شبكه آبرساني مانند خصوصیات ارتعاشی و تغییر شکل­های ماندگار زمین، خصوصیات و بستر لوله و خصوصیات سازه­ای و مصالح لوله تشريح گرديد. در ادامه انواع آسيب در لوله و اتصالات، تأسيسات و تجهيزات ذكر شد و سپس عوامل مؤثر بر آسيب­پذيري تأسيسات آبرساني مانند عوامل زمين­شناختي و عوامل اجرايي بررسي شد و مشخص گرديد كه عواملي مانند خوردگي، نشت محتويات داخل لوله، كيفيت جوش، وضعيت خم­ها، مهار لوله­ها، ضربه و برخورد و... در آسيب­پذيري لوله­ها تأثيرگذار است. درفصل چهارم، اصول مهندسي پدافند غيرعامل در طراحي و اجراي تأسيسات آبرسانی معرفی شده است .ابتدا بيان شد كه مهندسی پدافند غیرعامل به منظور کاهش توانایی شناسایی و هدف­گیري 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 تأسيسات آبرساني شهري می باشد. سپس اصول مهندسي پدافند غيرعامل تشريح شد و مکان­یابی مطلوب یکی از اصول مهم مهندسی دفاع غیرعامل درکاهش آسیب­پذیری شریان های حیاتی بيان گرديد. سپس عوامل مؤثر در مكان­يابي تأسيسات و تجهيزات نظير عدم استقرار در حريم گسل و بستر رودخانه، داراي فاصله مناسب از شهر، امكان حفاظت فيزيكي، عدم استقرار در دالان هوايي و.... مورد بررسي قرار گرفت و مسيريابي لوله­هاي آبرساني شهري با بكارگيري كليه عوامل و ملاحظات پدافند غيرعامل تشريح گرديد. درفصل پنجم، راهبردهای دفاع غیرعامل در تاسیسات آبرسانی شهری  دربخشهای مختلف ارایه وپیشنهاد شده است. در پایانی یعنی فصل ششم ، مطالعه موردي دفاع غیرعامل در تأسیسات آبرسانی محله حكيميه شهر تهران به عنوان یک مصداق عینی ارایه شده است . در پيوست کتاب ، جهت بهره برداری سهل تر ،مباني و ضوابط طراحي طرح­هاي آبرساني شهري و پيش­نويس ضوابط طراحي سامانه­هاي انتقال آب شهري و روستايي 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 - سيد جواد هاشمي فشاركي مهر1393   فهرست مطالب عنوان                                                                                                                                                             صفحه مقدمه.........................................................................................................6   فصل اول: مطالعه و شناخت تهديدات در تأسيسات آبرساني شهري....................     ...............61 2-2-1-  مقدمه. 61 2-2-2-  تعريف تهديد. 61 2-2-3- اهداف تهديد. 62 2-2-4-  شاخص هاي تهديد. 62 2-2-5- تهديدات طبيعي.. 63 2-2-5-1- زلزله. 64 2-2-5-2- مخاطرات ناشي از تهديد زلزله در تأسيسات آبرساني شهري.. 66 2-2-6-  تهديدات غير طبيعي(انسان­ساخت) 68 2-2-6-1- تهديدات هوايي و موشكي عليه زيرساخت­هاي آب... 70 2-2-6-2- تهديدات تروريستي(انفجار مجاورتي) 75 2-2-6-3- تهديدات سايبري و الكترومغناطيس.... 76 2-2-6-4- تهديدات زيستي و شيميايي.. 77 2-2-6-5- سطح تهديد و سطح حفاظت..............................................................................84 2-2-6-6- تجزيه و تحليل تهديدات.........................................................................................86 2-2-7-  سناریوهای محتمل تهدید علیه زيرساخت­هاي 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- تاريخچه آبرساني.. 47 2-1-3- تأسيسات آبرساني شهري.. 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 شبكه توزيع در تأسيسات آبرساني شهري.. 53 2-1- 5- کارگذاری لوله­های انتقال آب. 59   فصل سوم:مطالعات و  شناخت آسيب­پذيري تأسيسات آبرساني شهري در برابر تهدیدات.........97 2-3-1- مقدمه. 97 2-3-2- آسيب­پذيري تأسيسات آبرساني شهري در اثر زلزله. 98 2-3-2-1- آسيب­هاي ناشي از زلزله در شهرهاي مختلف جهان.. 99 2-3-2-2- تأسیسات و تجهیزات آسیب پذیر در برابر زلزله. 102 2-3-2-3- آثار زمين­لرزه بر لوله­هاي مدفون.. 103 2-3-2-4- عوامل آسيب در لوله­ها و شبكه آبرسانی.. 104 2-3-2-5-  انواع آسیب در لوله­ها 104 2-3-2-6- رفتار لرزه­اي لوله­ها 107 2-3-2-7- انواع آسیب­ها در تأسیسات و تجهیزات و لوله­های روکار 109 2-3-2-8- عوامل اصلي مؤثر بر آسيب­پذيري تأسیسات آبرساني.. 110 2-3-2-9- عوامل موثر بر آسیب پذیری خطوط لوله. 111 2-3-2-10- پارامترهاي مؤثر در حوادث شبكه آبرساني.. 113 2-3-3-  ارزيابي عملكرد لرزه­اي و تخمين خسارت شبكه آبرساني.. 114 2-3-4- آسيب­پذيري در برابر تهديدات نظامي و تروريستي.. 115 2-3-4-1- آثار سلاح­هاي انفجاري بر سازه­ها 116 2-3-4-2- عوامل موثر درافزایش آسیب­پذیری ناشی از انفجارات متعارف... 118 2-3-4-3- انواع آسيب­هاي ناشي از انفجار 121 2-3-5- پيشينه آلوده­سازي آب در جنگ­ها و حملات تروريستي.. 123 2-3-6- آسيب­پذيري ناشي از گاز كلر. 125 2-3-7- اصول و گام­هاي اساسي ارزيابي آسيب­پذيري......................................................126 2-3-7-1- شناسايي و طبقه­بندي اجزاي سيستم...............................................................126 2-3-7-2- شناسايي تهديدات و بحرانهاي ممكن و مرتبط با هر جزء...........................127 2-3-7-3- تعيين درجه بحراني ممكن.................................................................................128 2-3-7-4- ارزيابي احتمال(احتمال كيفي) 128 2-3-7-5- ارزيابي اقدامات متقابل و جبراني موجود. 129 2-3-7-6- تحليل ريسك.... 130 2-3-7-7- الگوريتم ارزيابي آسيب­پذيري.. 131 2-3-8- تجزيه و تحليل آسيب­پذيري تأسيسات آبرساني شهري در برابر تهديدات... 132 2-3-8-1- منابع تأمين آب... 132 2-3-8-2- خطوط انتقال آب... 134 2-3-8-3- تصفيه­خانه­هاي آب... 134 2-3-8-4- مخازن آب تصفيه شده 137 2-3-8-5- شبكه توزيع آب... 137   فصل چهارم: شناخت اصول مهندسي پدافند غيرعامل در طراحي و اجراي تأسيسات آبرسانی.......141 2-4-1-  مقدمه. 141 2-4-2-  مهندسی پدافند  غیرعامل.. 142 2-4-3- اصول مهندسي دفاع غيرعامل در تأسيسات آبرساني شهري.. 143 2-4-3-1- مكان­يابي تأسيسات و تجهيزات آبرساني شهري متناسب... 144 2-4-3-2- مقاوم­سازی، استحكامات و ايمن­سازي تأسيسات آبرساني شهري.. 148 2-4-3-3- پراکندگی در توزيع عملكردها متناسب با تهديدات و ...............................157 2-4-3-4- موازي­سازي تأسيسات آبرساني شهري.. 158 2-4-3-5-سلولي­سازي تأسيسات آبرساني شهري.. 161 2-4-3-6- استتار، اختفاء و نامرئي­سازي مراكز حساس تأسيسات آبرساني شهري.. 162 2-4-3-7- استانداردهاي خاص ايمني و حفاظت از تأسيسات آبرساني شهری.........164 2-4-3-8-  تسهيل در مديريت بحران آبفا در برابر تهديدات... 169 2-4-3-9- ايمن­سازي و جايگزيني ساير روش­هاي سالم­سازي آب به جاي کلرزنی.178 2-4-4- مديريت ساخت پروژه­هاي تأسيسات آبرساني شهري با رويكرد مهندسي .... 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................................................................................................... 5-2-8- 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 موردي دفاع غیرعامل در تأسیسات آبرسانی محله حكيميه شهر تهران............181 2-5-1- مقدمه. 181 2-5-2- بررسي اجمالي شبكه آبرساني تهران بزرگ... 182 2-5-2-1- تاريخچه. 182 2-5-2-2- تأسيسات آبرساني شهر تهران.................................................  ....................186 2-5-2-3- عمق آبهاي زيرزميني.. 189 2-5-2-4- قابليت روانگرايي.. 190 2-5-3- مشخصات پايلوت مورد مطالعه(محله حكيميه تهران) 190 2-5-3-1- مطالعات عمومي.. 190 2-5-3-2- مطالعات آبرساني محله حكيميه. 196 2-5-3-3-  بررسي تهديدات... 201 2-5-3-4-  بررسي ميزان آسيب­پذيري.. 204 2-5-3-5- ارزيابي آسيب­پذيري.. 208 2-5-3-6- راهكارهاي پيشنهادي جهت كاهش آسيب­پذيري.......................................210 منابع و مراجع   215 پيوست الف: مباني و ضوابط طراحي طرح­هاي آبرساني شهري......................................................305 پيوست ب: پيش­نويس ضوابط طراحي سامانه­هاي انتقال آب شهري و روستايي                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   ‏سرشناسه : هاشمی فشارکی، سید جواد، ‏۱۳۴۰ -‏ ‏عنوان و نام پديدآور : اصول مهندسی پدافند غیرعامل  در طراحی و اجرای تأسیسات آبرسانی شهری             تدوین  و تالیف :  مهندس محمد رضا خیر اندیش  و  دکتر سیدجواد هاشمی فشارکی ‏ مشخصات نشر   :   تهران: تایماز ‏مشخصات ظاهری : 182 صفحه    ‏شابک : ‏وضعیت فهرست نویسی : فیپا ‏یادداشت : مهندسین مشاور سامان سد رود ‏موضوع : امنیت شبکه آبرسانی ‏شناسه افزوده : هاشمی فشارکی،سیدجواد -‏1340 خیراندیش ، محمد رضا ‏شناسه افزوده : تاسیسات  وشبکه آبرسانی شهری تهدیدات شبکه آبرسانی مخاطرات شبکه های آبرسانی ‏رده بندی کنگره : ‏ ‏رده بندی دیویی : ‏ نقل مطالب با ذکر ماخذ بلا مانع است   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