پایان نامه - مقاله - تحقیق

:

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 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 عمده­ای 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. 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. 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 غیررسمی به خاطر مشکلاتی چون سد معبر است. در حقیقت بخش غیررسمی نوش­داروی 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 می­تواند منافع زیادی را برای بازیگران عرصه شهری، به ویژه کم درآمدان و نیز مدیریت شهری دربرداشته باشد. دیدگاه مبتنی بر توانمندسازی و ساماندهی سکونتگاه­های غیررسمی بیشترین تلاش خود را متوجه نحوه واکنش تهیدستان و کم­درآمدهای شهری به حل مسئله مسکن و سرپناه خود و راه­حل­ها و راه­کارهای توانمندسازی آن­ها و سامان­بخشی سکونتگاه­های غیررسمی کرده است. 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 ظرفیت­های محلی برای پاسخگویی به نیازهای اجتماع شکوفا می­شود که در آن مشارکت به مثابه نکته کلیدی در جهت بهره گیری از توان جمعی نگریسته می­شود. اعتماد و مشارکت اجتماعی دو مولفه اصلی سرمایه اجتماعی است. سرمایه اجتماعی پدیده­ای ضروری برای یک زندگی اجتماعی توام با پیشرفت و موفقیت است. 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. هدف اصلی رساله حاضر، دستیابی به راهکارهای بکارگیری سرمایه­های اجتماعی موجود در سکونتگاه­های غیررسمی در جهت ارتقاء و سرعت بخشیدن به روند برنامه­های توانمندسازی و ساماندهی این سکونتگاه­ها می­باشد تا بتوان از آن به عنوان یکی از مهم­ترین عوامل در مشارکت­پذیری ساکنین در فرایند توانمندسازی این سکونتگاه­ها بهره جست، به گونه­ایی که این امر موجب بهبود منابع و منافع افراد و در نتیجه افزایش رفاه و پایداری شهری شهروندان و ساکنین شود.

فصل اول: کلیات 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.

2-1- 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.

3-1- پرسش های پژوهش

پژوهش حاضر به دنبال پاسخگویی به پرسش های زیر می باشد:

1- مشکلات موجود در توانمندسازی سکونتگاه های غیر رسمی چیست؟

2- آیا میان سرمایه اجتماعی موجود سکونتگاه های غیررسمی و توانمندسازی این سکونتگاه ها رابطه­ایی برقرار است؟

3- چگونه و به چه طریق می توان با تقویت و تأکید بر سرمایه های اجتماعی موجود در سگونتگاه های غیر رسمی روند توانمندسازی و ساماندهی این سکونتگاه ها را ارتقاء و سرعت بخشید؟

4-1- بیان اهداف پژوهش

هدف اصلی رساله دستیابی به راهکارهای بکارگیری سرمایه های اجتماعی موجود در سکونتگاه­های غیررسمی در جهت ارتقاء و سرعت بخشیدن به روند برنامه های توانمندسازی و ساماندهی این سکونتگاه­ها می باشد تا بتوان از آن به عنوان یکی از مهم ترین عوامل در مشارکت­ پذیری ساکنین در فرایند توانمندسازی این سکونتگاه ها بهره جست، به گونه­ایی که این امر موجب بهبود منابع و منافع افراد و در نتیجه افزایش رفاه و پایداری شهری شهروندان و ساکنین 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

منابع طبیعی به عنوان ثروت هر جامعه و امانتی برای آیندگان به شمار می‌رود. کسانی که از این ثروت و موهبت الهی استفاده می‌کنند موظفند که از آن به طور صحیح و اصولی بهره برداری نموده و آباد و سرسبز به نسل بعد از خود تحویل نمایند. زیرا امروزه ثابت شده است که منابع طبیعی بستر حیات کلیه موجودات زنده بوده و آبادانی و سرسبزی آن نشانه پیشرفت جوامع و زمینه ساز توسعه پایدار می‌باشد.

جنگل‌ها و مراتع نیز به عنوان بخشی از منابع طبیعی و همچنین مطرح بودنشان به عنوان مهمترین منابع تجدید شونده، اگر مورد بی­مهری انسان­ها قرار نگیرند و انسان­ها زمینه تضعیف و یا نابودی آنها را فراهم نکنند، هیچگاه به اتمام نمی‌رسند. در مورد تأثیرات مستقیم و غیر مستقیم عرصه­های جنگلی و مرتعی می‌توان به تولید و حفظ خاک، تولید فرآورده­های صنعتی و دارویی، تغذیه آبهای زیرزمینی، تولید اکسیژن، جلوگیری از سیل، ارزش­های تفرجگاهی، حفظ گونه­های جانوری و حیات وحش و … اشاره نمود که انسان و سایر موجودات از آن بهره‌مند می‌شوند.

با این حال عوامل مختلفی در زمینه تخریب جنگل نقش دارند که از جمله آنها می‌توان به قطع بی­رویه درختان، تبدیل جنگل به زمین زراعی، چرای مفرط دام، آفات و بیماریها و آتش­سوزی اشاره نمود. در این میان آتش­سوزی از یک حساسیت خاصی نسبت به سایر عوامل تخریب کننده برخوردار می‌باشد  چرا که حتی یک آتش­سوزی محدود هم می‌تواند خسارات قابل ملاحظه­ای را موجب گردد.

سالانه سطح زیادی از جنگل‌های دنیا دچار حریق می‌شوند که این حریق نه تنها باعث نابودی پوشش گیاهی در منطقه حریق می‌شوند بلکه باعث اختلال در فرایندهای هیدرولوژیکی، افزایش فرسایش خاک و رواناب تولیدی این مناطق می‌شود.

بنابراین تعیین نواحی با ریسک بالای آتش­سوزی و همچنین شناسایی و پیش­بینی رفتار و حرکات آتش­سوزی‌های بالقوه و بالفعل به منظور جلوگیری از آتش­سوزی‌های مهیب احتمالی و گسترش آن در نواحی مستعد، کاملاٌ لازم و ضروری به نظر می­رسد، که این کار با استفاده از روش­های تجربی و میدانی، کاری دشوار و هزینه­بر می‌باشد. به همین دلیل استفاده از روش­ها و تکنولوژی­های نوین می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش­های سنتی بشمار رود. از جمله اینها می توان به سامانه­های اطلاعات جغرافیایی و تکنولوژی­های سنجش از دور اشاره کرد.

در همین راستا توسعه سامانه­های اطلاعات جغرافیایی کمک بسیار بزرگی به پیش­بینی و مدل­سازی رفتار و گسترش آتش­سوزی‌های عرصه­های طبیعی نموده است. زیرا همانگونه که پیداست، آتش­سوزی در جنگل­ها علاوه بر تأثیرپذیری از تراکم پوشش گیاهی، با عوامل دیگری نظیر رطوبت، ارتفاع، تیپ پوشش، شیب دامنه، نزدیکی به شهرها، روستاها و جاده­ها مرتبط است که همه این عوامل را می­توان به سهولت در سامانه اطلاعات جغرافیایی مدلسازی نمود. همچنین در صورت وجود اطلاعات جامع و کافی از عوامل تأثیرگذار، می­توان با استفاده از روش­های تحلیل مکانی در محیط GIS نسبت به تعیین نواحی پرخطر و طبقه بندی این مناطق از منظر میزان ریسک­پذیری در برابر گسترش آتش اقدام نمود.

تغییرات زمانی و مکانی گسترش و رفتار آتش می‌تواند با استفاده از مدل‌های فیزیکی، نیمه فیزیکی و تجربی توسعه یافته در طی سال­های اخیر، پیش­بینی شود. از جمله این مدل‌ها، می­توان به مدل شبیه­ساز سطح آتش (FARSITE[1]) اشاره نمود که در واقع یک مدل نیمه فیزیکی در زمینه مدلسازی رفتار و حرکت آتش می‌باشد.

FARSITE یک مدل GIS مبنای شبیه­ساز دو بعدی گسترش آتش است که توسط سازمان جنگل­ها و کشاورزی ایالات متحده آمریکا و اساساً برای برنامه ریزی و مدیریت آتش­سوزی­های عرصه­های طبیعی طراحی و توسعه داده شد(Finney, 2004). این مدل قادر است حرکت و رفتار آتش­ را در عرصه محیطی موردنظر محاسبه و گسترش جبهه آتش را در طول زمان و با در نظر گرفتن تغییرات شرایط آب و هوایی در زمان و مکان تعیین نماید. این مدل از اطلاعات مکانی مربوط به توپوگرافی، مواد اشتعال پذیر، به همراه وضعیت آب و هوایی منطقه استفاده می‌کند.

از چند دیدگاه می­توان از این مدل بهره جست (گزمه، 1391):

1- برای آموزش آتش­نشانان قبل از آتش­سوزی و استفاده از شبیه­سازی کامپیوتری برای درک بهتر رفتار آتش. متأسفانه بارها شاهد این بوده ایم که آتش­نشانان و جنگل­بانان در دام حریق گرفتار شده­اند، تنها به این دلیل که اطلاعی از جهت و نحوه گسترش آتش­سوزی نداشتند. با داشتن اطلاعات کافی در این زمینه، احتیاط های لازم و موارد ایمنی به خوبی به امداد رسانان آموزش داده خواهد شد.

2- برای اختصاص نیروها و امکانات در زمان و مکان مناسب. مدیران و برنامه­ریزان جنگل­ها و مراتع، با در دست داشتن مدلی مناسب و کارا، قطعاً در هنگام آتش­سوزی بهترین عملکرد و رفتار را در مورد آتش­سوزی­های مهیب خواهند داشت.

3- پهنه­بندی منطقه از نظر وسعت حریق. در دسترس بودن اینگونه نقشه­ها،  به مدیران امر در زمینه شناسایی نواحی پرخطر از نظر احتمال و وسعت آتش­سوزی یاری رسانده و در انجام عملیات اطفاء حریق کمک شایانی می­رساند.

2-1- بیان مسئله و ضرورت تحقیق

جنگل­ها یکی از فرم­های حیاتی است که تحت تاثیر عوامل محیطی قادر به ادامه حیات به طور مستقیم می‌باشد. با این وجود، عوامل مخرب طبیعی و مصنوعی می‌توانند بر روند طبیعی آن تاثیر مثبت یا منفی گذاشته و باعث ایجاد تغییراتی در این اکوسیستم پویا و خود تنظیم گردند که یکی از این عوامل، پدیده آتش­سوزی می‌باشد (بخشنده و مهاجر، 1390).

آتش سوزی جنگل­ها و مراتع نه تنها از دیدگاه زیست محیطی بلکه از نظر اقتصادی، اجتماعی و امنیتی نیز یکی از اصلی‌ترین نگرانی­ها در بسیاری از نقاط جهان( Silvia, et al., 2010)  و نیز به عنوان یکی از مخربترین عوامل ایجاد تغییرات نامطلوب در اکوسیستم­های جنگلی در کوتاه مدت به شمار می­رود(Coban, 2010) . در این ارتباط نحوه جلوگیری از آسیب­های آتش­سوزی جنگل و مراتع بسیار مهم می‌باشد که در این راستا می­توان از طریق ارزیابی ریسک آتش­سوزی، پیش­بینی رفتار و گسترش آتش­سوزی جنگل بر اساس مدل‌های شبیه­ساز، برای مدیریت فرونشانی آتش اقدام نمود.

افزایش مصرف سوخت­های فسیلی در دهه­های اخیر، پیامدهایی را به دنبال داشته که از جمله آن می­توان به افزایش گازهای گلخانه­ای در جو اشاره نمود، که این عامل تغییراتی را در اقیم کره­ی زمین در پی داشته است. یکی از مهم­ترین اثرات این تغییر اقلیم، تاثیر آن بر رخداد خشکسالی و شدت و مدت آن می‌باشد. یکی از تبعات پدیده­ی خشکسالی، تأثیر گذاری آن بر فرآیند آتش­سوزی مراتع و جنگل­ها می‌باشد، به طوری که هرگاه میزان رطوبت به علت کمبود بارش و افزایش دما، کاهش یابد، زمینه برای بروز آتش­سوزی در این بسترها مهیّا خواهد شد. بنابراین ضرورت دارد جهت کاهش خسارات ناشی از این پدیده، مطالعات فراگیری جهت پیش­بینی مناطق پرخطر و اقدامات پیشگیرانه و ارائه راهکارهایی جهت کاهش خسارت­های ناشی از آن انجام گیرد.

براین اساس مدیریت آتش­سوزی می‌تواند به عنوان راهکاری برای جلوگیری از وارد شدن صدمات خارج از توان این اکوسیستم­ها و نتایج وخیم اقتصادی و اجتماعی آن در نظر گرفته شود. در این راستا سازمان­های مربوطه برای کاهش اثرات منفی آتش­سوزی، در ابتدا نیاز به شناخت مناطق آسیب پذیر داشته که بتوانند با این اطلاعات و مدیریت زمان، سرعت عمل به همراه برنامه ریزی دقیق و همچنین امکانات، تجهیزات و آموزشهای لازم و ضروری در این خصوص همت گماشته و بتوانند در کنترل و کاهش خسارات ناشی از آتش­سوزی نقش مؤثری ایفا کنند (جلیل پور و فرهادی، 1390).

ایران به دلیل قرار گرفتن در کمربند خشک کره­ی زمین و پرفشار جنب حاره­یی،­­­ شاهد نوسانات زیادی در میزان بارش مناطق مختلف و وقوع خشکسالی­­­­­­­­های ضعیف تا شدید در دوره­های مختلف می‌باشد که این پدیده اقلیمی یکی از مهم­ترین عوامل مستعد برای ایجاد آتش­سوزی می‌باشد. این مساله در مناطق شمالی کشور نیز به دلیل وجود جنگل­های طبیعی و مصنوعی، می‌تواند بسیار نگران کننده باشد و بستری مناسب جهت ایجاد حریق و آتش­سوزی را در این مناطق فراهم آورد. به طوری که در سال­های اخیر شاهد افزایش چشمگیری در وقوع آتش سوزی در عرصه­های منابع طبیعی در این مناطق بودیم که ازجمله آنها می توان به آتش­سوزی­های سال 1389 اشاره نمود (اداره منابع طبیعی استان مازندران). این مسئله ضرورت مدلسازی و شبیه­سازی آتش­سوزی و بررسی تأثیرات شرایط محیطی مختلف در طی زمان و مکان، در فرایند گسترش آتش­سوزی را نشان می‌دهد. بدین منظور جهت اجرای مدل FARSITE و انجام فرایند شبیه­سازی، بخشی از جنگل­های شهرستان نکا واقع در استان مازندران به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردید.

3-1- روش انجام پایان نامه

در این تحقیق پس از پرداختن به ضرورت و اهمیت عرصه­های طبیعی و جنگل­ها به عنوان یک سرمایه بزرگ ملی، به آتش­سوزی در این عرصه­ها و  خسارت­هایی که می­تواند داشته باشد، اشاره­ای شده است. در ادامه، روش­های مختلفی که به منظور کاهش صدمات ناشی از آتش­سوزی از جمله بحث پهنه­بندی خطر و شبیه­سازی آتش­سوزی وجود دارد بررسی و نهایتاً مدلی برای امر شبیه­سازی آتش­سوزی در عرصه­های طبیعی انتخاب گردید. پس از بررسی و واکاوی مدل موردنظر، از این مدل برای شبیه­سازی آتش­سوزی موجود در منطقه استفاده و همچنین در یک روش نو و جدید، از این مدل شبیه­ساز، در امر ارائه یک پهنه­بندی جدید در زمینه پهنه­بندی خطر گسترش آتش­سوزی استفاده به عمل آمد. فرایند کار در شکل (1-1) نشان داده شد.

1)Fire Area Simulator

1-1- كمومتریكس

گستره وسیعی از روش‌های آمار و ریاضی جهت توصیف و تفسیر نتایج آزمایش‌های مختلف ارائه و بررسی شده‌اند. بررسی‌ها و مطالعات انجام شده در این زمینه منجر به پیدایش زیر شاخه‌هایی از قبیل بیومتری[2]، سایكومتری[3]، اكونومتری[4]، آمار دارویی[5] و غیره شده

 است. با رشد و تكامل سریع دستگاه‌های مورد استفاده در شیمی، در هر آزمایش حجم وسیعی از اطلاعات تولید می‌شود. این حجم زیاد داده‌ها، احتیاج به روش‌هایی جهت كاهش داده‌ها، نمایش واضح‌تر و استخراج اطلاعات مفیدتر را افزایش می‌دهد.

بدین ترتیب همراه با توسعه و پیشرفت شیمی تجزیه دستگاهی، علوم كامپیوتر و تكنولوژی و به عنوان ابزارهای كمكی جهت تسهیل به كار گرفته شدند. به كارگیری ریاضی، آمار پیشرفته و كامپیوتر در شیمی منجر به پیدایش شاخه‌ای جدید به نام كمومتریكس گردید.

علم جوان و جدید كمومتریكس در دهه‌های اخیر رشد چشمگیری داشته است. این پیشرفت قابل ملاحظه به توسعه ابزارهای هوشمند و خودكار شدن آزمایشگاهها و استفاده از كامپیوترهای قدرتمند بر می‌گردد. در دهه هفتاد میلادی بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی شیمی تجزیه از روش‌های آماری و ریاضی در آنالیزهای خود استفاده كردند. امروزه كمومتریكس به ابزاری مناسب برای آنالیز كمی در همه زمینه‌های شیمی و به خصوص تجزیه تبدیل شده است و كمتر آنالیستی هست كه به استفاده از روش‌های ریاضی و آماری در كارهای روزمره خود نیاز پیدا نكند [5-1].

ریشه كمومتریكس به سال 1969 بر  می‌گردد وقتی كه  جورز،[6]  كوالسكی[7] و  آیزنهاور[8]  مقالاتی را  در زمینه

استفاده از ماشین‌های هوشمند خطی برای دسته‌بندی طیف‌های جرمی با قدرت تفكیك كم[9] در مجله Analytical Chemistry به چاپ رساندند. این مقالات سرآغاز یك ایده و راه جدید شد یعنی تبدیل كردن مقادیر زیادی از داده‌های تجزیه‌ای به اطلاعات مفید و با معنی.

سوانته و والد[10] یك دانشمند سوئدی جوان برای نخستین بار در اوایل دهه هفتاد میلادی نام كمومتریكس را برگزید. همكاری وی با كوالسكی كه درصد یافتن روش‌های برای درك الگو[11] در شیمی بود منجر به تشكیل انجمن بین‌المللی كمومتریكس (ICS) در سال 1974 شد. تعریف‌های متعددی در متون شیمی برای كمومتریكس ارائه شده است. كمومتریكس علمی مربوط به شیمی است كه در آن از ریاضیات و آمار برای طراحی با انتخاب روش‌های آزمایشگاهی بهینه[12]، فراهم كردن حداكثر اطلاعات مفید با آنالیز داده‌ها و به دست آوردن آگاهی از سیستم‌های شیمیایی استفاده می‌شود [7-5].

ICS چنین تعریفی برای این واژه ارائه داده است:‌ كمومتریكس عبارت است از روش‌های ریاضیاتی (جبر خطی)، آماری، گرافیگی یا سمبولیك كه به افزایش اطلاعات شیمیایی از سیستم كمك می‌كند.

 1-1پلیمریزاسیون امولسیونی

امروزه دیسپرسیون‎های پلیمری با نام لاتکس بیان می­شوند که درزبان لاتین به معنای مایع یا سیال می‎باشد و به کلمه یونانی لاتکس که با معنای قطره می‎باشد برمی­گردد. کلمۀ لاتکس یک واژه عمومی می‎باشد که برای تمام انواع دیسپرسیون‎های پلیمری اطلاق می‎شود. محیط دیسپرسیون، فاز همگن و ترم مترادف با فاز پیوسته می­باشد. هر ماده­ای می‎تواند یک محیط دیسپرسیون باشد به شرطی که برای ماده دیسپرس شده یک ناحلال باشد. آب از گذشتۀ دور در واقع به دلایل ارزانی، ایمنی و مسائل زیست محیطی مهم ترین عامل دیسپرسیون بوده است.

پلیمریزاسیون امولسیونی ویژگی­های متعددی دارد که عمدتاً از فقدان حلال­های آلی و قسمت به قسمت کردن واکنش (یعنی انجام گرفتن واکنش در ذرات جدا از هم) ناشی می­شود. آب که فاز پیوستۀ بی اثر و بی ضرری می‎باشد باعث می‎شود که گرانروی محصولات نهایی در حد نسبتاً پایینی حفظ شود و انتقال حرارت را نیز تسهیل می‎کند. پلیمریزاسیون در اصل در ذرات لاتکس که به عنوان ریزراکتورهای متعدد برای پلیمریزاسیون توده­ای عمل می‎کنند، اتفاق می­افتد.

امکان تولید پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا و سرعت پلیمریزاسیون به مراتب بیشتر از سرعت مشاهده شده در سیستم­های همگن از مشخصه‎های این فرآیند می‎باشد، به علاوه، وزن مولکولی پلیمر را با افزودن عامل انتقال زنجیر می‎توان کنترل کرد. معمولاً پلیمریزاسیون تا تبدیل بالایی انجام می­گیرد و لذا مقدار مونومر باقیمانده حداقل می­باشد.

معایب پلیمریزاسیون امولسیونی هم از قسمت به قسمت بودن واکنش ناشی می­شود. محلول واکنش معمولاً دارای مقداری افزودنی مثل سورفکتانت و اجزای آغازگر می­باشد و حذف این مواد مشکل بوده و می­تواند کیفیت محصولات لاتکس نهایی را تحت تأثیر قرار دهد (شكل شماره 1-1)، همچنین در مواردی که خود پلیمر مورد نیاز باشد حذف فاز پیوستۀ آبی ضرورت دارد و هزینه‎های اضافی را تحمیل می‎کند.

شکل شماره1-1 . شمای کلی از روندانجام واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی]2[

محصولات پلیمریزاسیون امولسیونی به صورت لاتکس یا به صورت مادۀ خام بعد از حذف فاز پیوسته قابل استفاده می­باشند. از جملۀ مشهودترین کاربردهای این محصولات که بخشی از زندگی روزمرۀ ما را تشکیل می­دهد می­توان به رنگ‎های لاتکس، روکش‎های کاغذ، روکش­های منسوجات و چسب‎ها اشاره کرد ودراین میان پلیمرهای امولسیونی ویژه که از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار هستند در مواردخاصی مانند افزودنی­های سیمان، اصلاح کننده­های رئولوژی و لاتکس‎های زیست پزشکی نیز استفاده می‎شوند.

پلیمریزاسیون امولسیونی یک فرآیند پیچیده می­باشد و درکنار اهمیت صنعتی­اش، بحث علمی وسیعی در مورد آن صورت گرفته است.

کارهای وسیعی به منظور درک بهتر و توضیح کمّی مکانیسم­هایی که طی فرآیند اتفاق می‎افتد انجام گرفته است‎، لذا کنترل واکنش­های پلیمریزاسیون امولسیونی از مسائل کلیدی بوده ودر بررسی‎های علمی از اهمیت زیادی برخوردار میباشد.]1-2[

1-2 پلیمریزاسیون امولسیونی وینیل استات

اگرچه حدود یک سوم از منومر وینیل استات برای تولید لاتکس‎ها به صورت رنگ‎ها و چسب‎ها مورد استفاده قرار می‎گیردولی اطلاعات منتشره در خصوص پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات محدود می‎باشد. پلیمر شدن امولسیونی وینیل استات شاید در میان روش‎های پلیمر شدن با توجه به اینکه لاتکس‎های واقعی با سطح فعالهای آنیونی و یا کاتیونی و یا سطح فعالهای غیر یونی یا کلوئیدی حفاظتی و همراه با ترکیب دو یا بیشتر از این مواد و همچنین بدون امولسیون کننده‎ای به وجود می‎آید منحصر به فرد است.

از نگاه صنعتی‎، پلیمر شدن تعلیقی وینیل استات برای تولید گرانول پلی وینیل استات بالاترین اهمیت را داردو اغلب این گرانول‎ها به پلی وینیل الکل با تنوع درجه آبکافت و با وزن مولکولی متفاوت تبدیل می‎گردند. در مقیاس آزمایشگاهی کوپلیمر شدن وینیل استات با منومرهای دیگر شاید با توجه به راحتی عمل و راحتی به وجود آوردن محیط تعلیقی مناسب مزیت داشته باشد.گفتنی است پلیمریزاسیون صنعتی امولسیونی این منومربه صورت همو یا کوپلیمر شدن از اهمیت فراوانی برخوردار است علی الخصوص در توسعه چسب ها، رنگ ها، پوشش دهی کاغذ و تکمیل در نساجی.

این پلیمر از سالهای 1940 به دلیل داشتن خواصی چون چسبندگی سریع، مقاومت مكانیكی خوب و قابلیت چسبندگی به سطوح صاف و صیقلی، كاربردهای وسیعی پیداكرد ولی باید توجه داشت كه این پلیمر، رزینی سخت [1] و شكننده‏[2] ا‏ست. برای بر‏طرف كردن چنین نقیصه‏ای ابتدا از نرم‏كننده‏ها [3] استفاده شد. نرم‏كننده‏ها معمولاً یك مولكول بزرگ مانند دی‏اكتیل‏فتالات[4] یا دی‏متیل‏فتالات[5] هستند كه با كاهش تماس زنجیرهای پلیمری به‏هم، تحرك بیشتری به آنها می‏دهند. نکتة منفی استفاده از نرم‏كننده‏ها این است كه مولكولها به‏طور شیمیایی به‏هم وابسته نیستند و احتمال اینكه این مواد از پلیمر جداشده و به طرف سطح مهاجرت كنند، وجود دارد و نهایتاً بازهم پلیمر سخت ‏شده و چسبندگی كاهش خواهد یافت]3-4[.

درکل نقاط ضعفی که گاها متوجه محصولات برگرفته از پلی وینیل استات (چسب چوب،لاتکس‎های مورد استفاده درکاربردها‎ی پوشش دهی سطح و…) می‎شود را می‎توان درموارد ذیل خلاصه کرد:

1- مقاومت ضعیف دربرابر آب ورطوبت

2- عملکرد نسبتاً ضعیف دردمای بالا

3- حساسیت زیاد نسبت به خزش

تمامی مواردمطرح شده را می‎توان مرتبط باساختارفیزیکی پلی وینیل استات دانست چراکه این پلیمر دارای ساختاری قطبی با جاذبه‎های نسبتا ضعیف واندروالسی میان زنجیره هایش بوده وهمین امر منجربه کاهش دمای انتقال شیشه‎ای این پلیمر شده است، دراین میان برخی تحقیقات صورت گرفته درسالیان اخیر باهدف بهبود واصلاح خواص پلی وینیل استات باتوجه به کاربری این پلیمر به کمک اصلاح کننده‎های موجودرا می‎توان در 2 گروه اصلی زیر خلاصه کرد:

1-کوپلیمریزاسیون وینیل استات بابرخی منومرهای آب گریز و یا دارای عوامل فعال

2-آمیزه سازی پلی وینیل استات باافزودنی‎هایی که می‎تواند منجربه ارتقای خواص آن شود.

قابل توجه است که باانجام استراتژی‎های مطرح شده می‎توان در ازای کاهش برخی خواص این پلیمر به اصلاح خواص مدنظر پرداخت که البته دراین میان لزوم استفاده از دستورالعمل خاصی برای حفظ وبهینه سازی تمامی خواص لازم غیرقابل انکاراست.

برای مثال افزودن برخی فیلرها و یامواداسیدی به چسب چوب برپایه پلی وینیل استات (علی رغم اینکه باعث تقویت عملکرد مکانیکی واستحکام فیلم و یاچسب پلی وینیل استات دردمای بالا می‎شود) به زیرلایه چوبی[6] که چسب برآن اعمال می‎شود ضربه زده وکاربری پلی وینیل استات راتحت تاثیرقرار می‎دهد، ازطرفی کوپلیمریزاسیون وینیل استات بامنومرهایی نظیربوتیل آکریلات واتیلن منجر به افزایش نرمی ومقاومت دربرابر آب شده ولی باعث کاهش چشمگیر مدول یانگ، سختی واستحکام برشی محصول نهایی خصوصادردمای بالا می‎شود. درکل می‎توان نتیجه گرفت که بمنظور ایجاد وحفظ تمامی خواص دلخواه درپلی وینیل استات میبایست ترکیبی ازاصلاح کننده‎های مربوطه رابکارگرفت، بعبارتی ضمن لزوم وجود خواص مکانیکی واستحکام مناسب به کمک آمیزه سازی پلی وینیل استات باافزودنی‎های مناسب وتشکیل نوعی کامپوزیت، به کمک کوپلیمریزاسیون منومر وینیل استات بامنومرهایی با دمای انتقال شیشه ای[7] کمتر باهدف کاهش دمای انتقال شیشه‎ای پلیمر حاصله ورهایی ازنقیصه شکنندگی وضعف دربرابر رطوبت منسوب به پلی وینیل استات به ترکیبی ازخواص مطلوب برای این پلیمر دست یافت]5[.

1-2-1 پلیمریزاسیون امولسیونی وینیل استات – α الفین

مونومرهایی كه برای تركیب با وینیل‏استات مورد استفاده ‏قرار می‏گیرند عبارت‏است از: دی‏بوتیل‏مالئات، دی‏بوتیل فومارات، بوتیل اكریلات، وینیل لائورات، وینیل‏استئارات، اتیل‏آكریلات و اتیلن. مهمترین امتیاز اتیلن علاوه بر غیر سمی بودن، ارزانی آن است .

پلیمریزاسیون آلکن‎ها به دلیل خواص شیمیایی ومکانیکی مطلوب پلیمرهای حاصل‎، بسیار رایج بوده است ولی زمانی که نیاز به وجود گروههای قطبی و یا گروههای عاملی خاص بمنظورایجاد چسبندگی به سطح وجود دارد، این دسته از پلیمرهادارای نقاط ضعفی میباشند‎، لذا زمانی که منومرهای اولفینی در مجاورت منومرهای قطبی قرارگیرند شاهد بهبود خواص فیزیکی‎، مکانیکی‎، نوری و همچنین بهبود چسبندگی به سطح می‎باشیم که این فرآیند، پلیمرهای حاصل را درکاربردهای پوشش دهی سطح‎، نوری و پزشکی مستعد میسازد ] 6 [.

برای مثال كوپلیمر وینیل‏استات-اتیلن در برابر اشعة ماوراء بنفش [8] و مواد آلكانی مقاوم است و به همین علت كوپلیمر اتیلن وینیل استات[9] به‏‏طور گسترده‏ای در صنایع مختلف به‏كار‏گرفته‏شده‏اند و بسته به مقدار مونومرهای اتیلن و وینیل‏استات كوپلیمر حاصل خواص متفاوتی خواهد داشت و به همین دلیل كاربردهای متنوعی دارد [3-4].

ازاین رو،کوپلیمریزاسیون منومرهای قطبی وینیلی همانند وینیل استات با α- اولفین‎ها بدلیل خواص فیزیکی مکانیکی بسیار مناسب پلیمر حاصله طرفداران بسیار زیادی پیدا کرده است و دراین میان کوپلیمریزاسیون امولسیونی روش نوینی برای سنتز پلیمرهای وینیلیک است، بگونه‎ای که این روش برای کوپلیمریزاسیون آکریلات با α- اولفین‎ها نیزپیشنهاد شده است] 6 [.

از آنجایی که منومر وینیل استات فاقد رادیکال‎های آزاد پایدار میباشد، بیشتر رادیکالهای آزاد این منومر تمایل به واکنشهای انتقال و اختتام دارند، از این رو گزارشهای چندانی در خصوص کوپلیمر شدن این منومر به کمک روش امولسیونی وجود ندارد. در این میان استفاده از مواد آلی یونیزه شده به عنوان عامل کنترلی پلیمریزاسیون که با تشکیل کمپلکسی فعال مانع از وقوع واکنش‎های سریع انتقال واختتام میشود ازسری روش‎های رایج درسنتزکوپلیمرهای وینیل- استاتی می‎باشد. ولی علاوه براین، هرچند گزارشات متعددی مبنی بر سنتز کوپلیمر اتیلن- وینیل استات تحت شرایط پر فشار (روش‎های امولسیونی و غیر کنترلی) در دمای بالا وجود دارد ولی در خصوص کیفیت و تمایل دیگر منومرهای α- اولفینی(مخصوصا آلفا اولفینی با طول زنجیر خطی بزرگتر باتوجه به اینکه پلیمریزاسیون امولسیونی وینیل استات واتیلن درفشارهای بالا صورت گرفته و کنترل شرایط واکنش پلیمریزاسیون به کمک ابزاری نظیر طراحی یک سیستم خنک کننده در راکتور باهدف بررسی گرمازایی وکنترل دمایی سیستم نسبتا دشوار میباشد) به شرکت درفرآیندکوپلیمریزاسیون به این دلیل که رادیکال‎های در حال رشد زنجیر هایشان بسیار تنبل بوده و تمایل چندانی به پلیمریزاسیون ندارند تردید وجود داشت ]7[.

ازسوی دیگر امروزه تحقیقات گسترده و زیادی روی دسته‎ای از افزودنی‎ها برای سیستم‎های پلیمری در حال انجام است. ویژگی این دسته آن است که حداقل یک بعد از ابعاد آن در دامنه نانومتری است و از جمله این مواد، نانوذرات فلزی و ذرات آلی و غیرآلی و سیلیکاتهای آلی مانند خاک رس هستند که با افزوده شدن مقادیر بسیار اندک از آنها به یک مخلوط پلیمری، خواص آن را بخوبی بهبود می‎بخشند،در حقیقت این تقویت‌کننده‎های نانومتری به‌دلیل داشتن ابعاد بسیار کوچک و نسبت منظر بسیار بالا در مقایسه با تقویت‌کننده‌های معمولی در سطح بارگذاری کمتر باعث بهبود خواص مورد نظر شده و جایگزین خوبی برای کامپوزیت‌های معمولی می‎باشد؛ چراکه کارآیی بهتر و وزن کمتری ‌دارند.

نانوذره‎ای که در کنار اغلب مخلوطهای پلیمری استفاده می‎شود خاک رس است، حتی لازم به ذکر است که وجود گروههای عاملی روی سطح این سیلیکاتهای لایه‎ای از جمله رس، این امکان را فراهم می‎سازد تا بتوان با ایجاد اصلاحات روی سطح و در ساختار لایه‎ای این مواد، اثر سازگارکنندگی و به نوعی برقراری اتصال بین دو فاز ناسازگار یا به عبارتی بهبود مورفولوژی را نیز به نوعی از آنها انتظار داشت.

هیدرات های گازی دسته ای از ترکیبات میزبان جامد هستند که نقش مهمی درفرآیند­های متعددی همچون ذخیره، انتقال و جدا­سازی گاز، کاتالیزهای نا­همگن و تصفیه آب دارند. این بلور­ها در دمای بالاتر از نقطه انجماد آب و فشار بالا تشکیل می­شود. برای محاسبه اختلاف انرژی آزاد روش­های مختلفی وجود دارد: 1) اختلال 2) تدریجی 3) انتگرال­گیری ترمودینامیکی، در این تحقیق، از روش انتگرال­گیری

 ترمودینامیکی برای محاسبه اختلاف انرژی آزاد فرآیند­های مختلف جانشینی مهمان هیدروژن سولفید به جای مهمان متان در قفس­های بزرگ و کوچک هیدرات گازی sI به کار می­رود. در محاسبه اختلاف انرژی آزاد با استفاده از روش انتگرال­گیری ترمودینامیکی برای این فرآیند­ها، سهم جداگانه واندروالس و الکتروستاتیک محاسبه شده است. همچنین خواص ساختاری که شامل تابع توزیع شعاعی، وابستگی دمایی حجم، ضریب انبساط گرمایی خطی و ضریب تراکم­پذیری هم­دما، هیدرات گازی sI متان و هیدرات گازی مختلف دو­تایی sI (متان + هیدروژن سولفید) بررسی شده است.

فصل اول

هیدرات گازی

1-1- هیدرات گازی

هیدرات گازی[1]، یک جامد بلوری است که در آن، مولکول‌­های گاز توسط مولکول­‌های آب احاطه  شده­اند. گاز­‌های زیادی هستند که ساختار مناسبی برای تشکیل هیدرات دارند که می­توان به کربن­دی­اکسید، هیدروژن­سولفید و هیدرو­کربن­ها با تعداد کم کربن اشاره نمود. بیش از 70 سال است که هیدرات­های گازی به­عنوان یک مشکل در خطوط انتقال گاز مطرح گردیده­اند. لذا اکثر تحقیقات اولیه در این زمینه مربوط به شرایط عملیاتی تشکیل هیدرات و تأثیر استفاده از مواد بازدارنده در جلوگیری از تشکیل آن می­باشد. امروزه توجه به پدیده هیدرات گازی و جنبه­های مفید و کاربردی آن، لزوم انجام تحقیق بیشتر در این زمینه را نشان می­دهد. از چند دهه پیش تاکنون وجود مقادیر بسیار زیادی از گاز طبیعی ذخیره در هیدرات­های گازی موجود در بستر اقیانوس­ها و مناطق قطبی به اثبات رسیده است. تخمین زده می­شود که هر متر مکعب هیدرات بیشتر از 170 متر مکعب گاز متان در شرایط استاندارد دارد[1].

باتوجه به منابع محدود سوخت­های فسیلی، اکتشاف منابع هیدرات گازی به منظور تأمین انرژی، ممکن است در آینده مورد توجه قرار بگیرد. قابلیت زیاد هیدرات گازی در ذخیره­سازی گاز طبیعی، باعث ایجاد جذابیت در خصوص استفاده از آن برای مقاصد ذخیره­سازی و حمل ­و­نقل گاز طبیعی و دیگر گاز­ها به­عنوان رقیبی برای روش­های مایع­سازی و متراکم­کردن می­شود. از                                        هیدرات­های گازی در فرایند­های جدا­سازی نیز می­توان استفاده کرد. هیدرات­های گازی فقط با تعداد محدودی از مواد قابل تشکیل هستند. اگر قصد داشته باشیم که یک ماده را از یک مخلوط جدا کنیم می توان از قابلیت تشکیل یا عدم تشکیل هیدرات آن و یا سایر مواد موجود در مخلوط نمک کمک گرفت. به­عنوان مثال، می­توان به تهیه­ی آب آشامیدنی و یا جدا­سازی جریان­های گاز اشاره کرد. متأسفانه، در مورد ذخایر طبیعی هیدرات­های گازی نگرانی­هایی در خصوص پایداری آن­ها در هنگام تغییر شرایط فشار و دما وجود دارد. به عقیده­ی برخی از محققین وقتی که در اثر پدیده گلخانه­ای دمای کره­ی زمین افزایش می­یابد، ممکن است که هیدرا ت­ها ناپایدار و تجزیه شوند و در نتیجه مقادیر زیادی گاز وارد اتمسفر شده و باعث تشدید اثر  پدیده­ی گلخانه­ای شود.

از شرایط لازم برای تشکیل هیدرات می­توان به دمای مناسب، فشار، وجود مولکول‌­های آب و وجود مولکول‌­های گاز اشاره کرد.

در هیدرات­‌های گازی، مولکول­‌های آب به­عنوان میزبان عمل کرده و مولکول­‌های گاز را در داخل حفره‌ی خود جای می­دهند. همه‌­ی مولکول­‌های گازی قادر به تشکیل هیدرات نیستند و تنها مولکول­‌هایی قادر به ایجاد هیدرات هستند که غیر­قطبی بوده یا قطبیت کمی داشته باشند و از نظر اندازه کوچک بوده و در این حفره­ها بتوانند قرار بگیرند.