پایان نامه - مقاله - تحقیق

1-1              اهمیت پروژه

بشر از هزاران سال پیش از میلاد مسیح با اهداف گوناگونی از الیاف نساجی استفاده می‌کند. گرچه تاریخچه مستندی از تکامل صنعت نساجی در دست نیست اما در ابتدا الیاف نساجی برای حمل مواد غذایی و در تهیه حصیر به عنوان سرپناه به‌کار می رفتند. در مراحل بعدی تکامل، الیاف نساجی به عنوان البسه مورد استفاده قرار‌گرفتند و امروزه در زمینه‌های گوناگونی چون پوشاک، وسایل خانه و صنایع کاربرد دارند[1].
به دلیل افزایش جمعیت و ارتقاء سطح استانداردهای زندگی مصرف الیاف[1] در چند دهه اخیر به شدت افزایش یافته است. به طوری که در سال 2012 حجم تولیدات نساجی با 9/1 % افزایش به 5/88 میلیون تن رسید.گرچه ممکن است این الیاف پس از پایان طول عمر به نحوی دوباره در غالب محصولی دیگر مورد استفاده قرار گیرند، اما در نهایت دیر یا زود به عنوان زباله دور ریخته می‌شوند و الیاف جدید جایگزین الیاف فرسوده و کهنه می شوند]2و3[.
تولید بیشتر به معنی مواد پسماند بیشتر، و همچنین اثرات زیست‌محیطی مخرب‌تر است. امروزه مواد پسماند نساجی[2] عمدتا توسط: استفاده مجدد(کالاهای نساجی دست دوم)[3]، استفاده مجدد در تولیدات(به عنوان ماده پرکنندهو استفاده در سایر بخش‌های صنعت نساجی)[4]، بازیافت[5](پلی استر)، تهیه کود کمپوست، دفن و یا سوزاندن [6]مدیریت می‌شوند. برخی از کارشناسان روش سوزاندن را برای تبدیل مواد پسماند به انرژی پیشنهاد می کنند، اما این روش با آزادسازی مواد سمی چون دیوکسین‌ها[7]، فلزات سنگین، اسید، گاز و ذرات گرد و غبار همراه است که همگی برای سلامت انسان و محیط زیست مضر هستند. همچنین سوزاندن مواد پسماند نیاز به تجهیزات پیشرفته دارد و حذف کامل مواد خطرناک نیز غیر ممکن است. دفن مواد پسماند به سبب ایجاد گازهای سمی آلوده کننده محیط زیست و هزینه بالایی که دربر دارد، آخرین و ناکارآمدترین راهکار جهت دفع مواد پسماند نساجی است[2]. بیش از 90%  الیاف نساجی قابل بازیافت اند که یکی از راهکارهای دوستدار محیط زیست جهت دفع مواد پسماند نساجی است. اما فقدان روش مقرون به صرفه بازیافت در مقیاس وسیع و همچنین تنوع زیاد الیاف و رنگ های به کار رفته در پارچه از جمله محدودیت های این روش محسوب می شوند[3].
به دلیل نگرانی های اقتصادی و زیست محیطی در چند دهه اخیر تحقیقات بسیاری جهت یافتن منابع انرژی تجدید پذیر قابل جایگزینی با سوخت های فسیلی صورت گرفته است. بیوگاز یکی از سوخت های زیستی است که از طریق هضم بی‌هوازی[8] بسترهای آلی بدست می‌آید و می‌تواند در تولید حرارت و نیرو جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی باشد یا حتی به عنوان سوخت وسایط نقلیه گازسوز مورد استفاده قرار گیرد. این سوخت بیولوژیک مزایای فراوانی از جمله قابلیت تجدیدپذیری، کاهش آزادسازی گازهای گلخانه‌ای[9] و تخفیف گرم شدن زمین در اثراین گازها، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، انعطاف‌پذیری در مصرف نهایی و استفاده از مواد پسماند به عنوان ماده اولیه به‌همراه دارد[4].

حدود 6/31 % از الیاف تولیدی نساجی را الیاف پنبه ای[10] تشکیل می دهند. الیاف جامدهای غنی از سلولز هستند که می توانند به عنوان خوراک در فرآیند هضم بی‌هوازی مورد استفاده قرار گیرند. با این وجود، تولید مناسب بیوگاز از مواد پسماند نساجی نیازمند توسعه فرآیند مناسب می‌باشد[5].
اگر مواد پسماند پنبه‌ای به طور مستقیم در فرآیند بیوگاز به عنوان خوراک استفاده شود به بازده تولید متان مطلوبی بدست نمی‌آید. بنابراین جهت افزایش بازده لازم است که فرآیند‌های مقدماتی پیش‌فرآوری[11] روی مواد پسماند صورت گیرد[6].
به کمک انجام عملیات پیش‌فرآوری مناسب بر روی مواد پسماند نساجی می‌توان به اهدافی چون تشکیل ساختاری سلولزی با بلورینگی کمتر، کاهش ناخالصی‌های موجود در کالا و همچنین افزایش سطح در دسترس سوبسترا دست یافت[7].

1-2               هدف

در این تحقیق پیش‌فرآوری کربنات سدیم جهت بهبود تولید بیوگاز از پارچه پنبه-پلی‌استر به عنوان هدف اصلی مورد نظر قرارگرفت و شرایط بهینه تولید بیوگاز حاصل گردید. نمونه پنبه‌ای جهت مقایسه تحت شرایط دمایی و غلظتی مشابه پارچه پنبه-پلی‌استر پیش‌فراوری شد. بررسی میزان بهبود تولید اتانول و افزایش سطح در دسترس آنزیمی نمونه‌های پنبه و پارچه در اثر اعمال پیش‌فرآوری از اهداف فرعی پروژه بود. بررسی میزان جداسازی جزء پنبه از پلی‌استر در عملیات پیش‌فرآوری در دمای 150درجه سانتی‌گراد و غلظت 5/0 مولار نیز از اهداف فرعی پروژه بود. نوآوری این پروژه اثر محلول قلیایی بر کاهش بلورینگی و ناخالصی جزء پنبه‌ای و همچنین هیدرولیز همزمان بیش از 97 درصد بخش پلی‌استری در دمای 150 درجه است. مراحل انجام کار در شکل ‏1‑1 ملاحظه می‌شود.

شکل ‏1‑1-مراحل انجام این پروژه

1-3              کارهای مرتبط انجام‌گرفته

باتوجه به اهمیت افزایش زباله‌های نساجی در سال‌های اخیر، فعالیت‌های مقدماتی در این راستا انجام شده است. جیحانی‌پور و همكارانش[6]، از پیش‌فرآوری با حلال نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید[12] برای بهبود تولید بیوگاز از پارچه‌های زائد استفاده کردند. تاثیر پیش‌فرآوری با این حلال در 3 غلظت متفاوت شامل انحلال کامل (غلظت 85 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید)، بالونی شدن[13](غلظت 79 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید) و تورم[14](غلظت 73 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید) مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت شرایط بهینه در غلظت 85 % نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید و دمای 120 درجه سانتی‌گراد ،تحت فشار اتمسفریک و به مدت 5/2 ساعت حاصل شدکه تحت این شرایط بهینه بازده متان نمونه پنبه از 02/0 % نمونه پیش‌فرآوری نشده به 30 % رسید.
جیحانی‌پور و همكارانش[8]، اثر فرآیند دو مرحله‌ای  استفاده از راکتور CSTR[15]  به همراه راکتور با بستر پوشانده شده از لجن بی‌هوازی(UASB) [16]را در تولید بیوگاز از الیاف نساجی زائد تحت شرایط بسته و نیمه مداوم مورد بررسی قرار دادند. استفاده از فرآیند دو مرحله‌ای تولید متان را تا 80% بازده تئوری افزایش داد و فاز تاخیر[17]را از 15 روز به 4 روز کاهش داد.
جیحانی‌پور و همكارانش[9]، تولید اتانول از پنبه و پارچه‌ی جین[18] استفاده‌شده را مورد بررسی قرار دادند. در پارچه پیش‌فرآوری نشده پس از 24 ساعت هیدرولیز و یک روز تخمیر[19] بازده 25-26 %  برابر  بازده تئوری بود. پیش‌فرآوری با اسید فسفریک[20] غلیظ تولید اتانول را تا 66% بازده تئوری افزایش داد. هیدرولیز قلیایی با سود 0-20 % در دماهای صفر،23 و100 درجه سانتی گراد انجام گرفت. در نهایت تحت شرایط بهینه (NaOH 12%،  صفر درجه سانتیگراد و زمان 3 ساعت) پس از 24 ساعت هیدرولیز آنزیمی به 1/85 % بازده تئوری و پس از 4 روز هیدرولیز به 1/99% بازده تئوری دست یافتند.
غلامزاد و همکاران[10]، به منظور افزایش بازده تولید اتانول پیش‌فرآوری با حلال‌های قلیایی، پیش‌فرآوری با فسفریک اسید 85 % و پیش‌فرآوری با نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید را مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصله نشان داد که، بازده هیدرولیز آنزیمی نمونه های پیش ‌فرآوری شده با حلال‌های قلیایی بیش از 80 % و با حلال‌های فسفریک اسید و نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید به ترتیب بیش از 99 و 94 % بود.در حالی که پارچه پیش‌فرآوری نشده این مقدار برابر 3/46 % بود.
شین و همکاران[11]، جهت افزایش میزان تولید قند آنزیمی و جداسازی پلی‌استر از الیاف نساجی زائد پنبه‌ای، از پیش‌فرآوری با حلال فسفریك اسید استفاده كردند. بررسی تاثیر شرایط پیش‌فرآوری چون غلظت فسفریک اسید، دما، زمان و نسبت سوبسترا به فسفریک اسید نشان داد که بازیافت کامل پلی استر با افزایش غلظت، دما، زمان و با کاهش نسبت جامد به حلال افزایش می‌یابد. میزان تولید قند و بازیافت 100% پلی‌استر در شرایط بهینه (غلظت فسفریک اسید 85%، دمای  50، به مدت 7 ساعت و نسبت 1 به 15 )بدست آمد.
مواد لیگنوسلولزی زائد ناشی از صنایع کشاورزی ( کاه گندم، تفاله ی نیشکر، علوفه ی ذرت )، جنگلداری ( چوب های سخت و نرم ) و شهرنشینی منابع ارزان‌قیمت، دردسترس و منابع تجدید پذیر انرژی هستند که می‌توانند در تهیه محصولات بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرند. این مواد عمدتاً از سلولز، لیگنین و همی سلولز تشکیل شده اند. سلولز و همی­سلولز دارای ساختار کربوهیدراتی می­باشند و می­توانند به راحتی به محصولات بیولوژیکی تبدیل شوند. اما لیگنین یک پلیمر آروماتیکی با ساختار پیچیده می­باشد که بصورت یک غشا اطراف ناحیه­ی کربوهیدراتی را احاطه کرده و مانع دسترسی به ناحیه­ی کربوهیدراتی است. لذا عموما یک مرحله ابتدایی پیش‌فرآوری پیش از استفاده از این مواد در مرحله تبدیل بیولوژیکی جهت حذف لیگنین و کاهش کریستالینیتی سلولز مورد نیاز است. پیش‌فرآوری مورد استفاده در این پژوهش تاکنون برای مواد سلولزی استفاده نشده‌است لذا در ادامه به معدود کارهای انجام شده در این زمینه روی مواد لیگنوسلولزی اشاره داریم[12] .
یانگ و همکاران[13]، از فرآوری کاه برنج [21]با کربنات سدیم و سولفات سدیم جهت بهبود بازده تولید اتانول استفاده کردند. نتایج تاثیر مثبت هردو نمک معدنی کربنات سدیم و سولفات سدیم را در زیست تخریب‌پذیری کاه برنج تایید کرد. آنها بازده تولید قند را هنگام استفاده از کربنات سدیم با نسبت وزنی 1 به صفر (نسبت به سولفات سدیم) در دمای 140 درجه سانتیگراد با نسبت وزنی سوبسترا به محلول 12 درصد و با استفاده از مقدار 20 FPU به‌ازای هر گرم سلولز، به ترتیب برای قند کل، گلوکان[22] و زایلان[23]، 1/67، 4/74 و 7/53 درصد و همچنین درصد تبدیل پلی‌ساکاریدها را 9/88 درصد گزارش کردند.
صالحی و همکاران[14]، از فرآوری کاه برنج با کربنات سدیم در فشار بالا جهت بهبود بازده تولید اتانول استفاده کردند. در نهایت شرایط بهینه فرآوری در غلظت 5/0 مولار کربنات سدیم و دمای 180 درجه سانتی گراد به مدت 120 دقیقه حاصل شد. تولید اتانول با استفاده از فرآوری مذکور از 2/90 گرم بر لیتر به 4/351 گرم بر لیتر رسید.
خالقیان[15]، از فرآوری با کربنات سدیم جهت جداسازی سیلیس از کاه برنج به منظور بهبود تولید اتانول از آن استفاده کرد. نتایج نشان داد که با افزایش دما بازده تولید اتانول افزایش داشت. شرایط بهینه در غلظت 5/0 مولار کربنات سدیم و دمای 100 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ساعت حاصل شد.تحت شرایط بهینه عمل پیش‌فرآوری بازده تولید اتانول را از 8/39 % تا 2/83 % افزایش نشان‌داد.
[1] Fiber
[2] Waste textiles
[3] Reuse (second hand clothing)
[4] Remanufacture (filling materials and other uses of textile pieces)
[5] Recycling
[6] Landfilling and incineration
[7] Dioxins
[8] Anaerobic digestion
[9] Greenhouse gases
[10] Cotton fiber
[11] Pretreatment
[12] N-Methymorpholine N-oxide (نرمال متیل مورفولین نرمال اکسید)
[13] Ballooning
[14] Swelling
[15] Continuously stirred tank reactor
[16] Upflow anaerobic sludge blanket bed
[17] Lag phase
[18] Jean
[19] Fermentation
[20] Phosphoric acid
[21] Rice straw
[22] Glucan
[23] Xylan

­ای کلی بر انواع تراسترها و مکانیزم تراستر گرم، معرفی تک­پیشرانه­های به کار رفته در این زمینه، مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل دوم لیست مواد و تجهیزات آزمایشگاهی، روش انجام آزمایشات مربوطه، سیستم تست کاتالیست و روش آنالیز محصولات خروجی از راکتور بیان شده است. در فصل سوم نتایج و تحلیل آن­ها آورده شده است. در فصل چهارم نتیجه گیری کلی و پیشنهاداتی برای تحقیقات بعدی بیان گردیده است.     
۱-۱-معرفی سیستم­های پیشرانش
پس از پرتاب ماهواره و قرار دادن آن در یک مدار معین، سیستم ویژه­ای برای تصحیح و کنترل مدار مربوطه احتیاج می­باشد. برای این منظور از سه نوع سیستم پیشرانش استفاده می­شود: سیستم­های گاز سرد، داغ و گرم. سیستم­های گاز سرد از یک گاز خنثی استفاده می­کنند. این سیستم­ها ساده­ترین نوع سیستم پیشرانش هستند و شامل یک موتور می­باشند و بنا بر کاربردشان ممکن است به صورت

 چندگانه نیز ساخته شوند. در سیستم پیشرانش گاز سرد، ضخامت و به تبع آن وزن بالای مخزن ذخیره، استفاده از آن را محدود کرده است. به علاوه به دلیل اینکه فشار تانک ذخیره عموما کاهشی است( مثل خروج گاز از یک بالن) در نتیجه به مرور زمان بازدهی آن کاهش می­یابد. این سیستم­ برای کنترل مدار ماهواره­ها استفاده می­شود. امروزه از این سیستم­ها وقتی به ایمپالس و یا سطح تراست پایین احتیاج است و جایی که به کارگیری پیشرانه­های شیمیایی دیگر به دلیل مسائل ایمنی دارای مشکلات خاصی است، استفاده می­شود. سیستم­های پیشرانش گاز داغ، از اندازه بزرگتری نسبت به دیگر سیستم­های کنترل مدار برخوردار هستند و برای ماهواره­های بزرگ استفاده می­شوند. در واقع سیستم­های پیشرانش گاز داغ، دو پیشرانه­ای اند. بدلیل ایمپالس تولیدی بالاتر نسبت به سیستم پیشرانش گاز گرم، عموما وقتی به نیروی تراست بالاتر احتیاج باشد از آن­ها استفاده می­شود. سیستم­های پیشرانش گاز گرم به سیستم­های تک پیشرانه معروف هستند. دو نوع سیستم پیشرانش گاز گرم، کاتالیستی و حرارتی، وجود دارد. سیستم­های پیشرانش کاتالیستی، عموما به تامین انرژی گرمایشی نیاز ندارند، در نتیجه نسبت به سیستم تجزیه حرارتی، به تجهیزات کمتری احتیاج داشته و در بین انواع سیستم­های مورد استفاده سیستم­های ساده­تر و دارای حجم و وزن کمتری هستند. از اینرو به دلیل دارا بودن مزایای مختلف، سیستم پیشرانش کاتالیستی، سیستمی مناسب برای کنترل مدار ماهواره­ها شناخته شده است. امروزه برای عملیات حساس و مهم، که دقت قرار گرفتن ماهواره در مدار مناسب، از اهمیت خاص برخوردار است، تمایل به سیستم­های میکروپیشرانش رو به افزایش است، که این امر نیز با استفاده از سیستم پیشرانش کاتالیستی محقق می­شود[۴].

سیستم پیشرانش کاتالیستی از سه بخش عمده سیستم خوراک­دهی، بستر کاتالیستی و نازل تشکیل شده است. سیستم خوراک­دهی متشکل از مخازن خوراک و گاز فشرده برای تزریق تک پیشرانه، شیرهای کنترل و در نهایت انژکتورها می­باشد. بستر کاتالیستی حاوی کاتالیست مناسب برای تجزیه تک پیشرانه است، که عمل تجزیه کاتالیستی در آن رخ می­دهد. نازل­ها وظیفه شتاب دادن به گازهای خروجی را بر عهده دارند که در نهایت تراست مورد نظر را ایجاد کنند[۴].
پیشرانه ذخیره شده در مخازن خوراک پس از عبور از انژکتورها، در اثر برخورد با بستر کاتالیستی تجزیه شده و گازهای داغ و انرژی گرمایی تولید می­کند. گازهای داغ با عبور از نازل شتاب می­گیرند و تراست مورد نظر را ایجاد می­کنند.
۲-۱-انواع تک­پیشرانه­ها
به طور عمده هیدرازین به عنوان تک­پیشرانه استفاده شده است. هیدروژن پراکساید، اتیلن اکساید، ایزو پروپیل نیترات و نیترومتان به عنوان تک­پیشرانه مورد بررسی قرار گرفته­اند یا استفاده شده­اند[۵]. از مزایای اتیلن اکساید، پایین بودن کشش سطحی، فشار بخار و ویسکوزیته است. اتیلن اکساید به دلیل موازنه کم اکسیژن در مولکولش، عملکرد پایینی دارد. عملکرد پایین و دمای اشتعال آدیاباتیک پایین آن، باعث شده است که امروزه بیش­تر از آنکه به عنوان پیشرانه در سیستم پیشرانش کاتالیستی مورد استفاده قرار گیرد، در مولدهای گاز در راکت­ها استفاده شود[۴].
از ویژگی­های نیترومتان گرمای تشکیل نسبتا بالا، ویسکوزیته پایین و ایمپالس بالا به دلیل وجود اکسیژن بالا در مولکول آن می­باشد. نقطه انجماد آن از هیدرازین و هیدروژن پراکساید پایین­تر است. معایب آن فشار بخار بالا، ظرفیت حرارتی پایین، وجود اشکال در شروع احتراق( همراه بودن تجزیه آن با  انفجار ) و سمیت بالای آن است. این عوامل باعث شده­اند تا این ماده از عرصه کاربردهای عملی به دور نگه داشته شود[۶].
هیدروژن پراکساید غلیظ به عنوان تک­پیشرانه تولید گاز در ایالت متحده آمریکا، روسیه و آلمان در موتورهای طراحی شده قبل از ۱۹۵۵ استفاده شده است. ایمپالس ویژه تئوری هیدروژن پراکساید ۹۰ % وقتی به عنوان پیشرانه تک جزیی استفاده می­شود ۱۴۷ ثانیه است[۷]. هیدروژن پراکساید در بین تک­پیشرانه­های مذکور بالاترین دانسیته و نقطه جوش را داراست. همچنین هیدروژن پراکساید فشار بخار پایین، ظرفیت حرارتی و گرمای تشکیل نسبتا بالایی دارد. باید تجزیه آن در تمام مدت کنترل شود، زیرا در صورت تجزیه شدن در تانک ذخیره، کم کم فشار داخل تانک به دلیل تولید محصولات تجزیه افزایش یافته و حجم پراکسید هیدروژن داخل تانک کاهش می­یابد. ممکن است در اثر تولید گاز و گرما دما افزایش یافته و اگر دما به ۲۶۰ درجه سلسیوس برسد، انفجار رخ می­دهد[۴].
هیدرازین نه تنها به عنوان یک سوخت قابل ذخیره سازی عالی است، بلکه به عنوان یک تک­پیشرانه که توسط کاتالیست مایع یا جامد مناسب تجزیه می­شود نیز قابل استفاده است. این ماده بیش از ۱۵ سال در تانک­های غیر قابل نفوذ قابل ذخیره سازی است[۴].
هیدرازین به عنوان یک تک­پیشرانه در کنترل جزئی و کنترل مسیر پرتابی راکت­ها برای کنترل ماهواره­ها و دیگر فضاپیماها استفاده شده است. سیستم­های تک­پیشرانه­ی هیدرازین، به طور گسترده برای کنترل مدار ماهواره­ها و موشک­ها( حتی در اولین موشک­ها مثل دلتای V و آرین ۵ )، احتیاجات ایمپالس حدود ۱۰۰ ثانیه و کم­تر را تامین کرده است. انواع مختلف این سیستم می­توانند ضربه ویژه­ای حدود ۲۳۵-۷ ثانیه، تراستی در حد ۳۵۰-۰/۷۵ نیوتن ایجاد کنند. اما این ماده دارای معایبی است. از معایب هیدرازین، سمیت و سرطانزایی آن است که از لحاظ زیست محیطی مشکل ساز است[۴]. یخ زدگی ناخواسته هیدرازین در فضا پیما یک مشکل طراحی است. در بسیاری از موارد، گرمکن­های الکتریکی اطراف تانک­ها و خطوط انتقال پیشرانه را فراگرفته­اند تا آن­ها را گرم نگه دارند و از یخ زدگی هیدرازین جلوگیری کنند[۸]. در شکل(۱-۱) یک طراحی خاص از بستر کاتالیستی دانه­­ای[7] در راکت کنترل موقعیت و دیگر انواع موفق انژکتورهای هیدرازین آورده شده است[۷].

…………………………………………………………………………………………………………….. 116

5-1- سنجش میزان سرمایه اجتماعی………………………………………………………………… 116

5-1-1- روش تدوین پرسشنامه…………………………………………………………………………………………………….. 117

5-1-2-  روش تکمیل پرسشنامه………………………………………………………………………………………………….. 119

5-1-3- روش تحلیل پرسشنامه…………………………………………………………………………………………………… 119

5-1-3-1- گروه ها و شبکه ها……………………………………………………………………………………………………… 120

5-1-3-2- اعتماد و همبستگی……………………………………………………………………………………………………. 120

5-1-3-3- تعاون و عمل جمعی…………………………………………………………………………………………………… 122

5-1-3-4- ارتباطات و اطلاعات………………………………………………………………………………………………….. 122

5-1-3-5- همبستگی اجتماعی…………………………………………………………………………………………………. 122

5-1-3-6- اقدامات سیاسی و توانمندسازی………………………………………………………………………………. 123

5-2- جمع بندی و نتیجه گیری………………………………………………………………………… 123

فصل ششم: راهکارها و پیشنهادات

6-1-  راهکارها و پیشنهادات……………………………………………………………………………. 125

6-1-1- راهکارها و پیشنهادات در سطح کلان……………………………………………………………………………… 126

6-1-2- راهکارها و پیشنهادات در سطح خرد……………………………………………………………………………… 129

منابع

منابع……………………………………………………………………………………………………………… 131

منابع فارسی:…………………………………………………………………………………………………………………………………… 131

منابع لاتین……………………………………………………………………………………………………………………………………… 135

پیوست شماره یک: پرسشنامه ساکنین

فهرست جداول                                                                                                                                    شماره صفحه

جدول 2-1- ویژگی های بخش رسمی و غیررسمی……………………………………………………………………………………… 9

جدول 2-2- اصطلاحات رایج برای توصیف سکونتگاه های غیررسمی………………………………………………………….. 19

جدول 2-3- معیارهای طبقه بندی سکونتگاه های غیر رسمی……………………………………………………………………. 20

جدول 2-4- عمده ترین طبقه بندی های تحلیل محله های تهیدستان……………………………………………………… 21

جدول2-5- دوره های زمانی و فعالیت های مرتبط بانک جهانی در سکونتگاه های غیررسمی………………………. 29

جدول2-6- دلایل تشکیل اسکان های غیررسمی در کشورهای در حال توسعه……………………………………………. 34

جدول2-7- اجزای پروژه بهسازی و ارتقای محله کم درآمدها……………………………………………………………………… 45

جدول 2-8- عناصر و اجزای بهسازی از نگاه ائتلاف شهرها…………………………………………………………………………. 45

جدول 2-9- شاخص های ظرفیت: عرصه ها و عوامل………………………………………………………………………………….. 56

جدول 2-10- ویژگی های حاکمیت خوب شهری……………………………………………………………………………………… 63

جدول2-11- تعاریف سرمایۀ اجتماعی از دیدگاه اندیشمندان مختلف………………………………………………………….. 69

جدول2-12- چهار نظریۀ اصلی سرمایۀ اجتماعی………………………………………………………………………………………. 76

جدول 2-13- ویژگی های الگوهای اندازه گیری سرمایه اجتماعی………………………………………………………………. 79

جدول2-14- شاخص های سرمایه اجتماعی……………………………………………………………………………………………… 82

جدول2-15- شاخص های سرمایه اجتماعی گروترت (1998)…………………………………………………………………… 82

جدول2-16- سنجه های محوری سرمایه اجتماعی، تعیین کننده ها و پیامدها……………………………………………. 83

جدول2-17- شاخص های سرمایۀ اجتماعی و معنای مفهومی شاخص ها………………………………………………….. 84

جدول 3-1- اهداف، راهبردها، سیاستها و اصول های سند ملی توانمندسازی……………………………………………….. 96

جدول 4-1- سطح خدمات محله هدف با توجه به سرانه پیشنهادی طرح تفصیلی شهر ساری…………………… 106

جدول 5-1- شاخص های سرمایه اجتماعی در سنجش سرمایه اجتماعی در محله هدف…………………………… 118

جدول 5-2- تحلیل پاسخ های شاخص اعتماد و همبستگی…………………………………………………………………….. 121

جدول 5-3- تحلیل میزان اعتماد به افراد مختلف جامعه…………………………………………………………………………… 121

جدول 5-4- تحلیل شاخص همبستگی اجتماعی……………………………………………………………………………………. 122

جدول 5-5- تحلیل تعیین کننده های شاخص اقدامات سیاسی و توانمندسازی……………………………………….. 123

جدول6-1- راهبردها و پیشنهادات تقویت سرمایه اجتماعی در سطح کلان………………………………………………. 127

جدول 6-2- راهبردها و پیشنهادات تقویت سرمایه اجتماعی در سطح خرد………………………………………………. 130

فهرست شکل ها                                                                                                                                   شماره صفحه

شکل 2-1- تاثیر عوامل داخلی و خارجی در پیدایش و توسعه سکونتگاه غیررسمی…………………………………. 16

شکل 2-2-  عوامل اصلی در شکل گیری اسکان های غیررسمی در کشورهای در حال توسعه………………….. 22

شکل 2-3- جنبه های مختلف فقر شهری…………………………………………………………………………………………….. 26

شکل 2-4- پیامدهای انباشتی فقر شهری…………………………………………………………………………………………….. 27

شکل 2-5-  شکل گیری محله های فقیرنشین و رابطه آن با فقر……………………………………………………………. 27

شکل 2-6- چارچوب نظری توانمندسازی و ارتقای محیطی اسکان غیررسمی…………………………………………. 57

شکل 2-7- عوامل موثر بر تسهیل حاکمیت خوب…………………………………………………………………………………. 60

شکل 2-8- روابط کنشگران شهری……………………………………………………………………………………………………….. 62

شکل 2-9- ویژگی های حکمروایی خوب شهری…………………………………………………………………………………… 64

شکل 2-10- جایگاه سرمایه اجتماعی در توانمندسازی سکونتگاه های غیررسمی…………………………………… 67

شکل 2-11- سطوح تحلیل سرمایه اجتماعی……………………………………………………………………………………….. 80

شکل 3-1-  چارچوب نظری سه سطحی در رابطه با شرایط ایران………………………………………………………….. 90

شکل 4-1-  موقعیت محله هدف در شهر ساری………………………………………………………………………………….. 100

شکل 4-2- موقعیت محله هدف در ناحیه 3 شهر ساری………………………………………………………………………. 100

شکل 4-5- نوع مصالح بکارگرفته شده در ساخت و سازهای محله هدف………………………………………………. 108

شکل 4-6- بنایی با سازه ناپایدار در انتهای کوی غفاری………………………………………………………………………. 109

شکل 4-7- بنایی با سازه مصالح بنایی در محدوده جنوبی کوی آزادی…………………………………………………. 109

شکل 4-8- سازه ساختمان در لبه شرقی محدوده –حاشیه حریم لوله گاز……………………………………………. 109

شکل 4-9- آبگرفتگی معبر اصلی کوی آزادی  و شکل 4-10- آبگرفتگی معبر اصلی کوی غفاری…………… 110

شکل 4-11- نقاط بحرانی دفع آب های سطحی در محله هدف…………………………………………………………… 110

شکل 4-12- نظام آبراهه ها و پیاده راه های بین اراضی کشاورزی قبل از تکوین بافت…………………………… 111

شکل 4-13- مورفولوژی بافت بر حسب نظام راه یابی…………………………………………………………………………. 112

شکل 4-14- نظام گونه شناسی بافت بر حسب دانه بندی قطعات و نظام توده و فضا……………………………. 113

شکل 4-15- سلسله مراتب نظام دسترسی در وضع موجود………………………………………………………………….. 113

شکل 4-16- عرض معابر موجود در محله هدف…………………………………………………………………………………… 114

شکل 4-17- پوشش کف معابر در وضع موجود در محله هدف……………………………………………………………… 114

شکل5-1- پیوند میان مدل اعتماد و مدل پیوستگی پاکستون در سنجش سرمایه اجتماعی…………………… 117

فصل اول: کلیّات پژوهش

1-1- طرح مسأله

با توجه به رشد افسار گسیخته شهرنشینی در کشورهای در حال توسعه، فقر و محرومیت از مسائل محوری و اساسی به شمار می­رود که شهرها با آن دست به گریبان هستند. رشد پدیده فقر شهری و عمیق­تر شدن شکاف طبقاتی در شهرهای بزرگ باعث شده است که گروه­های کم درآمد در غالب اجتماعات محلی در فضاهای جغرافیایی خاص شکل گیرند که از روند کلی توسعه برکنار مانده و به اصطلاح به حاشیه رانده شده، هستند. در واقع، شهرهای بسیاری از کشورهای کمتر توسعه یافته با مشکل عمیق انطباق نیافتگی الگوهای رفتاری و فن­آوری وارد شده از کشورهای بیشتر توسعه یافته روبرو می­باشند، از بازتاب­های این انطباق نیافتگی، اغتشاش در ساختار فضایی و بروز پدیده اسکان غیررسمی در این شهرها بوده است که به ویژه با توجه به ویژگیهای ساختار فضایی و مکانیزم­های هدایت و کنترل شهری در آنها در سال­های اخیر با رشد و گسترش قابل ملاحظه­ای مواجه بوده­اند، لذا توجه جدی به بهبود وضعیت این سکونتگاه ها به دلیل پیامدهای منفی آن در ابعاد مختلف ضرورت دارد. از آنجا كه راه حل­هایی همچون حذف و تخریب یا دادن خدمات صرف از سوی سازمان­های ذ­ی­ربط  بدون پذیرفتن حق شهروندی و بكارگیری نیروی شراكتی این اجتماعات هیچ­كدام راهگشا نبود­ه­اند، لذا باید در جست­وجوی راه حلی ریشه­ای و درونزا در نحوه مواجهه با این سكونتگاه­ها بود تا بتوان به یكپارچگی این محله­ها با محله­های رسمی شهر دست یافت. دیدگاه مبتنی بر توانمندسازی و ساماندهی سکونتگاه­های غیررسمی بیشترین تلاش خود را متوجه نحوه واکنش تهیدستان و کم درآمدهای شهری به حل مسئله مسکن و سرپناه خود و راه­حل­ها و راه­کارهای توانمندسازی آن­ها و سامان­بخشی سکونتگاه­های غیررسمی کرده است. این راهبرد بر بسیج تمامی امکانات بالقوه و منابع و تمامی عوامل برای ایجاد مسکن و بهبودی در شرایط زندگی جوامع فقیر تاکید دارد و به مردم این فرصت را می­دهد که شرایط خانه و محل زندگی خود را با توجه به اولویت­ها و نیازهایشان بهبود بخشند. در روش توانمندسازی مرکز توجه، ساکنان شهر و مردم هستند و دولت متعهد می­گردد که تسهیلات لازم را برای آنان فراهم کند. در راستای توانمندسازی سکونتگاه­های غیر رسمی توجه به سرمایه­های اجتماعی این سکونتگاه­ها می تواند نقش موثری در ارتقاء کیفیت محیطی آن­ها داشته باشد. نظریه سرمایه اجتماعی به وسیله چهار مولفه معرفی می شود که عبارتند از: اعتماد، همکاری، مشارکت مدنی و ارتباطات متقابل. مشارکت فرآیندی است که در آن مردم محلی می­توانند با هم برای ایجاد تغییر در زندگی خود کار کنند و در تصمیم­گیری در رابطه با مسایل پیرامون زندگی خود نقش فعال داشته باشند. سرمایه اجتماعی مجموعه هنجارهای موجود در سیستم­های اجتماعی است که موجب ارتقای سطح همکاری اعضای آن جامعه شده و موجب پایین آمدن سطح هزینه­های تبادل­ها و ارتباط­ها می­شود. سرمایه اجتماعی در جوامع نقشی به مراتب مهم­تر از سرمایه فیزیکی و انسانی ایفا می­کند. بگونه­ای که در نبود سرمایه اجتماعی اثربخشی سایر سرمایه­ها در جامعه کاهش یافته و بدون سرمایه اجتماعی پیمودن را­ه­های توسعه و تکامل فرهنگی و اقتصادی ناهموار می­شوند از این رو موضوع سرمایه اجتماعی به عنوان یک اصل محوری برای دستیابی به توسعه محسوب می شود. این رساله به دنبال بهره­گیری از سرمایه­های اجتماعی سگونتگاه­های غیررسمی در فرایند توانمندسازی و بکارگیری آن در نمونه مورد مطالعه می­باشد.

1-2- ضرورت و اهمیت موضوع مورد مطالعه

بنابر اعلام مرکز اسکان بشر ملل متحد در سال 1996 یک پنجم جمعیت جهان فاقد خانه­ای در شأن زندگی انسان بودند که دامنۀ گسترده­ای از بی­سرپناه­ها و خیابان خواب­ها تا آلونک­نشینان را در بر می­گرفت (­potter,1998:137). نگران­کننده­تر اینکه این نسبت و تعداد برای برای کشورهای «جنوب» در حال افزایش بوده به طوریکه در منطقه­ای با رونق اقتصادی آسیا-اقیانوسیه، حدود 60 درصد جمعیت شهری در سال 2000 طبق برآورد اسکاپ بدینگونه مسکن گزیده­اند(2). در همین ارتباط، کمیسیون جهانی آینده شهرها در قرن بیست و یکم میلادی نیز هشدار داده است که به موازات رشد ابرشهرها، فقر شهری در کشورهای جنوب افزایش یافته و بخش عمده ای از رشد شهرنشینی بر پایه اقتصاد غیررسمی و همراه با گسترش سکونتگاه­های غیررسمی صورت خواهد گرفت و این گرایش را «غیررسمی شدن شهرنشینی» نامیده است (Drakakis,2000:154). در کشور ما نیز اسکان غیررسمی با رشدی سریعتر از رشد شهرنشینی به تعبیری رسمی، مواجه بوده و برآورد می شود که یک پنجم جمعیت شهری در اینگونه سکونتگاه­ها مستقر باشند. از اینرو، اسکان غیررسمی، مسأله­ای گذرا و با ابعاد محدود نبوده و توافقی بر بقاء، باز تولید و بسط آن وجود دارد که حاکی از عدم کفایت راه­حل ها و سیاست های شهری متداول است و رهیافت ها و اقدامات نوینی را می طلبد.

کم توجهی به بخش غیر رسمی در برنامه ریزی شهری کشورهای در حال توسعه به دلیلی وام گرفتن برنامه­ریزی این کشورها از الگوهای برنامه­ریزی شهری رایج در غرب می­باشد. چراکه در کشورهای توسعه یافته، بخش غیررسمی ماهیتی متفاوت از آن چه در کشورهای در حال توسعه وجود دارد، دارد و برنامه­ریزی رسمی در این بخش جایگاه چندانی ندارد. بخش غیررسمی عمدتا از دو جنبه ارتقاء و ساماندهی محیط شهری و ارتقای زندگی فقرا می تواند مورد توجه مدیران و برنامه ریزان شهری قرار گیرد. در حالیکه نگرش غالب مدیریت شهری در برخی از کشورها و از جمله در ایران حذف بخش غیررسمی از عرصه عمومی شهر و ساماندهی (به مفهوم حذف) بخش غیر رسمی به خاطر مشکلاتی چون سد معبر است. در حقیقت بخش غیررسمی نوش داروی مشکل اشتغال در شهرهای در حال توسعه و عنصری تعیین کننده در توسعه شهری است. و این اتفاق نظر وجود دارد که بخش غیررسمی از توانمندی فراوانی در برنامه­ریزی و ساماندهی سکونتگاه­های غیررسمی برخوردار است و ساماندهی آن می تواند منافع زیادی را برای بازیگران عرصه شهری، به ویژه کم درآمدان و نیز مدیریت شهری دربرداشته باشد.

توانمندسازی، زمینه­سازی برای ارتقای شرایط اجتماع محلی از راه گسترش و بکارگیری ظرفیت موجود است. در حقیقت توانمندسازی برنامه حل مسئله از درون بر پایه توسعه اجتماعات محلی است. در این الگو ظرفیت های محلی برای پاسخگویی به نیازهای اجتماع شکوفا می شود که در آن مشارکت به مثابه نکته کلیدی در جهت بهره گیری از توان جمعی نگریسته می شود. اعتماد و مشارکت اجتماعی دو مولفه اصلی سرمایه اجتماعی است. سرمایه اجتماعی پدیده ای ضروری برای یک زندگی اجتماعی توام با پیشرفت و موفقیت است. در این پژوهش، تلاش بر آن است تا با نگاه و تأکید بر سرمایه­های اجتماعی موجود در سکونتگاه­های غیررسمی، راهکارهایی در جهت هر چه اجرایی­تر کردن برنامه­های ساماندهی و توانمندسازی سکونتگاه­های غیررسمی ارائه شود.

[1] Habitat

[2] اصطلاح کشورهای «جنوب» که توسط کمیسیون برانت از اوایل دهۀ 80 میلادی رایج شد، معادل کشورهای در حال توسعه، توسعه نیافته و یا جهان سوم به کار گرفته شده است.

[3] ESCAP

[4] Mega cities

[5] Informalized urbanization

[6] متأسفانه آمار دقیقی از جمعیت اسکان غیررسمی در ایران وجود ندارد و این برآورد کارشناسی مبتنی بر مطالعات پراکنده به ویژه گزارشات تهیه شده در مرکز مطالعات شهرسازی و معماری ایران در سال 1374 تحت عنوان «حاشیه نشینی در ایران، آثار و پیامدهای آن بر شهرها»می باشد.

[7] Informal  Sector

ازجمله مسائل مهم در مدیریت بحران حوادث غیرمترقبه طبیعی به ویژه زلزله، مکان یابی بهینه به منظور اسکان شهروندان در هنگام و یا پس از بروز حادثه می‌باشد. یكی از مشكلات بزرگ سازمان‌های درگیر در مدیریت بحران شهری، فقدان یك مدل مكانی جامع به منظور اعمال مدیریت واحد در انتقال ساكنین شهر به مکان‌های اسكان موقت از پیش تعیین شده پس از وقوع حادثه می‌باشد. بهینه­سازی فرآیند اسکان موقت در سه فاز تعیین مکان­های بهینه امن، تعیین مسیرهای بهینه و تخصیص جمعیت به اماکن امن صورت می گیرد. هدف از انجام این تحقیق پیاده سازی و بررسی نتایج الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه (ACO ) در مکان­یابی پناهگاه اسکان موقت با تعیین مسیرهای بهینه و تخصیص جمعیت به مکان­های امن در شهر کرمان بعنوان منطقه مورد مطالعه می­باشد.

    با ایجاد تغییرات لازم در اجرای الگوریتم ACO در حل مسئله فروشنده دوره­گرد، مراحل مربوط به مکانیابی و تخصیص در قالب یک مدل مکانی طراحی شده است. این مدل بر اساس یک تابع هدف به منظور کمینه کردن هزینه انتقال جمعیت بلوک های ساختمانی و سه محدودیت میانگین سرریز/کمریز، حداکثر تعداد مکان­های انتخاب شده و میانگین تناسب مکانی، به گونه­ای طراحی شده است که قیود مسئله  تضمین کننده کیفیت جواب­های مدل می­باشد. برای تصمیم گیری در مورد بهینه بودن راه حل ها در ACO از روش ارزیابی چند معیاره استفاده شد.

      به منظور بهبود نتایج، حساسیت مدل نسبت به تغییر پارامترهای فرومون و تابع ابتکاری الگوریتم ACO مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر مناسب و بهینه آنها تعیین شد. با در نظر گرفتن قیود تعیین شده و همچنین نمودار همگرایی تابع هدف، بهترین عملکرد در کاهش نهایی تابع هدف توسط مدل مشخص شد و علاوه بر آن، نتایج حاصل از تست تکرارپذیری نشان دهنده پایداری و ثبات جواب­های الگوریتم مورد بررسی می­باشد. نتایج تخصیص جمعیت به مکان­های امن، وابستگی انکارناپذیری به نحوه توزیع اماکن امن و ظرفیت آنها و همچنین پراکندگی و جمعیت بلوک­های ساختمانی دارد. میانگین فاصله طی شده تا نزدیکترین مکان امن در مدل نهایی تخصیص برابر با 1200 متر می باشد اما به دلیل عدم توزیع مناسب این مکان­ها با توجه به توزیع جمعیت در سطح شهر، بیش از 40 درصد جمعیت فاصله ایی بیش از 1500 متر را تا نزدیکترین مکان امن انتخاب شده باید طی کنند. در نتیجه جستجو و تاسیس مراکز امن جدید برای کاهش این فاصله ضرورت دارد. نتایج نشان می­دهند که استفاده از الگوریتم ACO، قابلیت­های زیادی برای ترکیب با سیستم­های اطلاعات جغرافیایی برای حل مسئله مکان­یابی و تخصیص که نیازمند محیط شبیه­سازی پویا (تغییر ترکیب مکانهای امن – تغییر ظرفیت) می­باشند، دارا می با­شد.

کلمات کلیدی: مدیریت بحران، اسکان موقت، مکانیابی و تخصیص، الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه(ACO)، مسافت طی شده، مکان امن، شهر کرمان

1-       فصل اول: کلیات تحقیق

1-1-    طرح مسئله

طی یکصد سال گذشته، سیزده زلزله به بزرگی بیشتر از هفت ریشتر در ایران اتفاق افتاده و این در حالی است که روستاهای ما در برابر زلزله 5 ریشتری و شهرهای ما در برابر زلزله 6 ریشتری به شدت آسیب پذیر هستند. کاهش اثرات جانبی زلزله یا به عبارت دیگر، کاهش آسیب‌هایی همچون اجتماعی و زیربنایی در زمان وقوع زلزله، زمانی به وقوع خواهد پیوست که فازهای مختلف مدیریت بحران در تمامی سطوح برنامه­ریزی مد نظر قرار گیرد. اما هر تصمیم­گیری و برنامه­ریزی صحیح، نیازمند اطلاعات صحیح، دقیق و به روز و تحلیل آن‌ها می‌باشد. به دلیل اینکه اکثر اطلاعات مورد نیاز در مقوله شهری و زلزله بیشتر ماهیت مکانی دارند، لذا علم و فناوری سیستم اطلاعات جغرافیایی با قابلیت جمع آوری داده‌های مکانی و غیر مکانی، ذخیره سازی، بروزرسانی، آنالیز، مدل‌سازی و نمایش اطلاعات مکانی می‌تواند به عنوان علم و فناوری بهینه، در جهت ساماندهی و تجزیه و تحلیل جامع و سریع اطلاعات و کمک به اخذ تصمیمات مناسب در مدیریت بحران، مورد استفاده قرار گیرد(آقامحمدی، 1379). از طرفی باید توجه داشت که محیط سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی، محیطی استاتیک می‌باشد و قابلیت شبیه سازی پویا را ندارد. هوش مصنوعی به ویژه عامل‌های هوشمند قادر به رفع نقاط ضعف بوده و می‌توانند در تعامل و حتی ترکیب با سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی نقشی موثر در مدیریت بحران ایفا کنند (رجبی، 1388).

الگوریتم‌های هوشمند در GIS قابلیت آن را در قاعده‌مند کردن تصمیمات به طور مناسبی ارتقاء بخشیده‌اند که برنامه ریزی مکانی پیچیده و بهینه سازی منابع از آن جمله می‌باشند (Birkin, et al., 1996; Bong, et al., 2004).  ازجمله روش­های هوش مصنوعی که از آن به عنوان یک روش فراابتکاری یاد می‌شود، الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه (ACO) می‌باشد. این روش اولین بار توسط دوریگو در رساله دکترا خود در سال 1992 به عنوان یک راه حل چند عامله برای حل مسائل پیچیده بهینه سازی توسعه داده شده است. اولین کاربرد موفق آن، حل مسئله فروشنده دوره گرد (TSP) می‌باشد(Dorigo, 1992) که سبب شد تا کارایی آن در حل سریع مسائل بهینه­سازی ترکیبی اثبات شود. در سال‌های اخیر کاربردهای فراوانی از بکارگیری در مسائل بهینه­سازی پیچیده نظیر انتخاب اشیاء و تشخیص حالت چهره، مسیریابی وسایل نقلیه(White, et al., 1998)، تخصیص(Maneizzo, et al., 1994)، طراحی و بهبود شبکه حمل و نقل و تکنیک‌های فراگیری ماشین(Parpinelli, et al., 2002) و… ارائه گردیده است.

با توجه به آنچه درمورد اهمیت و ضرورت توجه به بحران زلزله و لزوم برنامه­ریزی برای مقابله با پیامدهای بعد از آن بیان شد، در این تحقیق با استفاده از قابلیت­های سیستم های اطلاعات جغرافیایی و الگوریتم ACO، مکانیابی پناهگاه­های اسکان موقت بعد از زلزله به منظور تخصیص جمعیت آسیب دیده، به عنوان یک مسئله بهینه سازی در دنیای واقعی انجام گرفته است.   

1-2-   ضرورت انجام تحقیق:

امروزه با توجه به روند رو به رشد جمعیت و تراکم جمعیتی در مناطق شهری علی‌الخصوص در شهرهای پر جمعیت و مستعد از نظر لرزه­خیزی، لزوم نگرشی همه جانبه و فراگیر به حوادث طبیعی و فجایع ناشی از بروز آن‌ها بیش از پیش جلوه نموده است. اثرات زیان‌بار ناشی از تمرکز بیش از اندازه جمعیت در محدوده‌های خاص شهری در کنار فقدان برنامه­ریزی پیشگیرانه و عدم آمادگی لازم جهت مقابله با حوادثی نظیر زلزله تهدیدی بسیار جدی و مهم برای جان شهروندان و تداوم حیات شهری به شمار می‌رود (باقرپور،1389).

ازجمله مسائل مهم در مدیریت بحران به ویژه در زمینه حوادث غیرمترقبه، مکان­یابی بهینه به منظور اسکان شهروندان در مواجهه و یا پس از بروز حادثه می‌باشد. به دلیل دخالت عوامل و پارامترهای متعدد در این مسئله، مکان­یابی این گونه اماکن دارای پیچیدگی زیادی است( صمدزادگان و همکاران, 1384). در ایران مکان­گزینی برای اسکان موقت به طور تجربی پس از بروز سانحه و بدون در نظر گرفتن استانداردهای لازم توسط سازمان‌های امدادرسان انجام می‌گیرد. تجربیات به دست آمده از موارد گذشته نشان می‌دهد که هنگام بحران اگر ضوابط برنامه­ریزی و اجرای اسکان موقت از قبل معین نشوند، در ایجاد سکونتگاه موقت و تخصیص بلوک‌های جمعیتی به نواحی امن، عوامل غیرقابل پیش­بینی دخالت کرده و به انواع مختلف بر کیفیت آن اثر می‌گذارند. عدم رعایت مکان­گزینی صحیح ممکن است فاجعه دیگری به مراتب وخیم‌تر از سانحه اولیه به دنبال داشته باشد(اشراقی, 1385). در راستای مدیریت اضطراری بحران ناشی از زمین­لرزه و جلوگیری از تلفات سنگین جانی با توجه به تراكم بالای جمعیتی و تنوع عوارض شهری، طراحی و پیاده سازی یك مدل بهینه سازی و جامع به منظور مكانیابی بهینه مکان‌های اسكان و تخصیص جمعیت به آن‌ها در چهارچوب یك سیستم اطلاعات مكانی از اهمیت بالایی برخوردار است( صمدزادگان و همکاران, 1384).

زمانی که بخواهیم مکانیابی را در فضای ترکیبی داده‌ها و با لحاظ کردن اهداف متعدد اجرا و فرآیند بهینه­سازی مکانی را بروی اهداف انجام دهیم، به دلیل وجود محاسبات پیچیده و زمان بر و علما در بعضی مواقع غیر ممکن بودن اجرای مدل، روش­های مرسوم در این زمینه کارایی لازم را در ارائه نتایج بهینه نخواهند داشت. ورود روش‌های هوش مصنوعی از جمله هوش جمعی به عنوان Geocomputation در GIS به منظور بهینه سازی هر چه بیشتر فرایند مکانیابی در­حل­این­مشکل­کمک­بسزایی­نموده­اند(LI, et al., 2009).  

پیچیدگی موجود در توزیع مكانی جمعیت و ساختمان‌ها در كنار خصوصیات مكانی و توصیفی دیگر عوارض شهری كه منجر به تعریف انواع مختلف سطوح دسترسی می‌شود، باعث شده است تا در این نوع مدل‌سازی با معیارهای بهینه­سازی معمول در این نوع مسائل(فاصله تا کاربری‌های سازگار و ناسازگار و همچنین حداقل کردن هزینه‌های بهینه­سازی) درگیر شویم (صمدزادگان و همکاران 1384). با این وجود، یكی از مشكلات بزرگ سازمان‌های درگیر در مدیریت بحران شهری، فقدان یك مدل مكانی جامع به منظور اعمال یك مدیریت واحد در انتقال ساكنین شهر به مکان‌های اسكان موقت از پیش تعیین شده پس از وقوع حادثه می‌باشد. این مسئله، به نوبه خود وابسته به مكان­یابی بهینه مکان‌های اسكان موقت ساکنین با توجه به معیارهای مطرح بهینه­سازی درگیر در مسئله تحت بررسی می‌باشد.

    در مکانیابی پناهگاه اسکان موقت، به دلیل نیاز به مساحت زیاد جهت اسکان جمعیت، با مسئله متفاوتی نسبت به دیگر مسائل مکان­یابی مواجه هستیم. چرا که مکان‌های قابل استفاده و مجاز برای این منظور از قبل شناسایی شده‌اند. بر خلاف قاعده معمول، هدف یافتن مکان­های جدید نیست بلکه بهینه­یابی ترکیبی از مکان­های موجود می­باشد. ولی با در نظر گرفتن جمعیت شهر و نسبت جمعیت نیازمند به اسکان موقت، نیازی به بکارگیری تمامی آنها نمی باشد. بنابراین انتخاب یک مجموعه از مکان­های موجود از بین حالتهای مختلف، مسئله­ایست که نیازمند بکارگیری روشی مناسب، هدفمند و علمی می­باشد. با­توجه ­به اینکه بهینه­سازی فرآیند اسکان موقت در سه فاز تعیین مکانهای بهینه امن، تعیین مسیرهای بهینه و تخصیص جمعیت در اماکن هدف صورت می گیرد (Saadat seresht, et al., 2009)، هدف از انجام این تحقیق پیاده­سازی و بررسی نتایج الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه در بهینه سازی مکانیابی پناهگاه اسکان موقت با در نظر گرفتن همزمان فاز دوم و سوم در اجرای آن می باشد. این نوع بهینه سازی با در نظر گرفتن هر سه مولفه اسکان موقت به طور همزمان در یک مدل و با استفاده از الگوریتم ACO، در ایران به صورت مدون و کامل کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. تحقیقات انجام شده بیشتر در فاز سوم اسکان موقت (تخصیص جمعیت) بوده و مرحله اول و دوم در بعضی موارد به صورت پیش فرض بهینه در نظر گرفته و در نواحی خاصی از تهران مورد تحقیق قرار گرفته­اند. در این تحقیق با ایجاد تغییرات لازم در اجرای الگوریتم ACO، مراحل مربوط به مکان­یابی و تخصیص جمعیت طراحی شده است. این مسئله با تعیین یک تابع هدف هزینه و سه محدودیت میانگین سرریز/کمریز، حداکثر تعداد مکان­های انتخاب شده و میانگین تناسب مکانی طراحی شده است. تابع هدف، هزینه انتقال جمعیت بلوک­های ساختمانی را کمینه می­نماید، ضمن اینکه میزان میانگین سرریز/کمریز مکان­های امن، تعداد مکان­های انتخاب شده و دارا بودن تناسب مکانی بالاتر از میانگین، به عنوان قیود، تضمین کننده کیفیت جواب های مسئله می­باشد. استفاده از روش ارزیابی چند معیاره در ترکیب با الگوریتم ACO به عنوان تابع هیوریستیک، یکی دیگر از مواردی است که در این تحقیق اجرا شده است.

آبزیان از ارزش غذایـی بالایی برخوردارند و امروزه نقش مهمی در تامین جیره غذایی جوامع بشری ایفاء می‌کنند. بهره‌برداری بهینه می‌تواند در حفظ این ذخایر خدادادی کمک نماید. از سویی صید بی‌رویه، عوامل مخرب زیست محیطی، تخریب زیستگاهها، آسیب پذیـری جوامع آبزیان، قابلیت محدود بازسازی ذخایر و از سوی دیگر نیاز جوامع انسانـی، باعث به خطر افتادن جمعیت آنها می‌شود.

لذا، به منظور بهره‌برداری صحیح و توسعه پایدار لازم است همواره روند تغییرات جمعیت آبزیان را زیر نظر داشت. یكی از راه‌های موجود برای رسیدن به این هدف، انجام تحقیقاتی منظم است تا بتوان هرگونه تغییرات احتمالی در جمعیت‌های مختلف آبزیان را تعیین نمود.

بررسی‌های انجام شده در خلیج‌فارس نشان داد كه شرایط محیطی در این منطقه همواره تحت تاثیر تغییرات شدید سالانه قرار دارد. وجود نوسانات شدید شرایط محیطی از جمله تغییرات درجه حرارت و شوری آب در طول سال در خلیج‌فارس موجب آشفتگی محیط زیست دریایی شده و در خصوصیات بیولوژیك و رفتاری آبزیان تاثیر می گذارد. بنابراین، غلظت زیاد نمك و حرارت زیاد آب دراین منطقه همراه با تغییرات شدید آب و هوایی از جمله عوامل موثر در اكوسیستم این منطقه به‌شمار می‌آید. تعویض و جابجایی آب از طریق تنگه هرمز از سایر عوامل موثر در تغییرات شرایط محیطی این منطقه می‌باشد كه در نتیجه آن آبها با شوری كمتر و اكسیژن و مواد غذایی بیشتر وارد خلیج‌فارس

 می‌شوند (نیکویان و همکاران، 1384).

گرچه به نظر می‌رسد كه ماهیان خلیج‌فارس قادرند میزان بالای درجه حرارت و شوری را تحمل نمایند ولی تغییرات شدید شرایط محیطی در آبهای سطحی آثار بیشتری بر ذخایر سطحزی خلیج‌فارس در مقایسه با كفزیان دارد، زیرا تغییرات درجه حرارت و شوری اغلب در لایه‌های سطحی آب محسوس‌تر است. این امـر مـوجب نوسانات شدید فصلی در گسترش و پراكندگی گونه‌های سطحزی در مقایسه با گونه‌های كفزی گردیده است. وفور گونه‌های ریز و بزرگ ماهیان سطحزی به‌خصوص در ماههای سرد سال در خلیج‌فارس مؤید همین تغییرات است. ماهی ساردین كه از گونه‌های سطحزی به‌شمار می‌رود، در نواحی ساحلی و در مناطقی یافت می‌شود كه آب دارای درجه حرارت كمتری می‌باشد. ولی زمانی كه درجه حرارت آبهای سطحی به حداكثر خود در تابستان می‌رسد، این ماهیان بیشتر به عمق آب و نزدیك به بستر دریا مهاجرت می كنند كه دارای درجه حرارت كمتری است (نیکویان و همکاران، 1384).

به طوركلی، چرخه حیات گونه‌های مختلف آبزیان تا حد زیادی به شرایط زیست آنها بستگی دارد لذا، می‌توان ادعا نمود كه كاربرد دانش اقیانوس‌شناسی جهت معضلات صید و صیادی در نتیجه درك بهتر ذخائر آبزیان و محیط آنها میسر می‌باشد و با درك این روابط است كه می‌توان سیستم‌های پیش‌بینی وضعیت صیادی را قانونمند نمود (ولی الهی، 1374).

اكوسیستم خلیج‌فارس با دارا بودن شرایط خاص هیدروگرافیك و اكولوژیك یكی از نادرترین اكوسیستمها در سطح بیوسفر می‌باشد. تنوع زیستی انواع ماهیان، حضور جنگل‌های حرا در سواحل ایرانی خلیج‌فارس، وجود جزایر متعدد و استراتژیك در این گستره آبی، استخراج و صدور نفت از این منطقه، تبخیر بالای آب، از مهمترین عواملی هستند كه در تبیین این شرایط خاص و ویژه موثر می‌باشند (غفاری چراتی، 1375).

پیشرفت تكنولوژی دریایی و ساحلی، می تواند فشارهای محیطی زیادی بر خلیج‌فارس وارد نماید. این فشارها می‌تواند ناشی از كشتیرانی، بندرگاهها، صنایع نفت و پتروشیمی، معادن، نمك گیری، ماهیگیری، نوسازی و كشاورزی بر محیط دریایی باشد (Sheppard et al., 1992 ; Price 1993).

موسسه تحقیقات شیلات ایران به منظور بررسی و پایش جمعیت آبزیان و تعیین فصل و میزان صید هرگونه از آبزیان، هر ساله گشتهای منظم تحقیقاتی را در خلیج‌فارس و دریای عمان انجام می‌دهد. برای انجام این امر مهم، تجهیزات گران‌قیمت و هزینه‌بری مثل شناور مجهز به وسایل و ادوات تحقیقاتی، منابع انسانی ماهر، هزینه زیادی را بر تحقیقات شیلات تحمیل می‌کند که این امر اجتناب ناپذیر است.

با توجه به گستردگی كار و وسعت منطقه مورد بررسی و تنوع گونه‌ای زیاد با انتخاب یك مدیریت واحد، كل آبهای خلیج‌فارس به حوزه‌های آبی سه استان خوزستان، بوشهر و هرمزگان تقسیم بندی شد و آبهای هر استان نیز با توجه به وسعت تحت پوشش آن به تعدادی زیر منطقه تقسیم‌بندی شدند (پارسامنش، 1373 مربوط به آبهای خوزستان؛ نیامیمندی و خورشیدیان، 1373 مربوط به آبهای استان بوشهر؛ ولی نسب و همكاران، 1373 مربوط به آبهای استان هرمزگان). گشتهای تحقیقاتی در هر استان به صورت فصلی به مورد اجرا درآمده و سپس یك گزارش مشترك مـــربوط به كل آبهای خلیج‌فارس تدوین گردید (کامبوزیا و همکاران، 1375).

 سپر ماهیان و کوسه ماهیان به طورکلی و با نام عمومی ارائه شده و شناسایی گونه‌ای نمی‌شوند.-[1]