الجغرافيا الحضرية وانتشار الأضرار الناجمة عن الكوارث في الهياكل الأساسية

الجغرافيا الحضرية وانتشار الأضرار الناجمة عن الكوارث في الهياكل الأساسية

فالتشكيل المكاني للمدن يرسم بشكل مباشر كيف يُحدث ضرر في البنية التحتية أثناء الكوارث، إذ يمكن أن يشمل أنماط الكثافة الحضرية، واستخدام الأراضي، والطوبوغرافيا، ووضع نظم حيوية، وفهم المناطق الأكثر ضعفاً، وكذلك سرعة انتشار الأضرار، وعندما تفشل إحدى الشبكات الفرعية أو تنهار الجسور، فإن التصميم الجغرافي لمديري النسيج الحضري المحيطين يملي على ما إذا كانت هذه السلاسل تعطل في المناطق الحضرية.

الكثافة الحضرية والضعف

إن الكثافة سيف مزدوج في سيناريو الكوارث، إذ تركز النواحي الحضرية الكثيفة على الناس والأصول والهياكل الأساسية في المناطق الجغرافية المدمجة، مما يمكن أن يضاعف الأثر الفوري للأخطار والسرعة التي ينتشر بها الضرر، وفي البيئات الحضرية الكثيفة، كثيرا ما تكون شبكات الهياكل الأساسية مثل شبكات الكهرباء، وأهمية المياه، وشبكات الاتصالات في مواقع ضيقة لحقوق الطرق، مما يعني حدوث إخفاق واحد في آن واحد.

آليات الفشل المكثف في المناطق الكثيفة

وعندما يتم حزم الهياكل الأساسية بشكل كبير، تصبح الأزواج المتشددين مقترنين بشدة، كما أن هناك حدثا محليا في مضمار الغاز؛ فعلى سبيل المثال، انفجارا رئيسيا في الغاز في منطقة محايدة ذات استخدام مختلط؛ يمكن أن يزيل المحولات الكهربائية القريبة، التي تغلق بدورها محطات ضخ المياه، وتترك نظما لقمع الحرائق دون ضغط، وهذا الأثر المتعاقب، الذي ثبتت عليه وثائق جيدة في تقييمات الزلزال الجغرافية للمدن مثل سان فرانسيسكو في عام ١٩٨٩.

الإجلاء والوصول

كما أن المخططات الحضرية الكثيفة تحد من الاستجابة لحالات الطوارئ، إذ أن شوارع النارو، ومحدودية المساحة المفتوحة، وارتفاع معدلات التغطية بالبناء، تعوق حركة أطقم الإصلاح ومركبات الطوارئ، وفي مدن مثل مومباي أو طوكيو، حيث تضيق شبكات الشوارع وتتجاوز الكثافة السكانية 000 20 شخص لكل كيلومتر مربع، يمكن تأجيل الوصول بعد الكوارث إلى إصلاح الهياكل الأساسية بساعات أو أيام، مما يسمح بانتشار هذه العوامل الخطرة.

ldquo; The spatial concentration of infrastructure in dense urban cores creates efficiency gains during normal operations but introduces systemic fragility during disasters. Diversification of infrastructure routes and decentralizedback systems are critical strategies for breaking this trade-offrdquo;mdash; Adapted from UNDRR Disaster Risk Reduction Framework

توزيع الهياكل الأساسية ومناطق المخاطر

ويحدد الترتيب الجغرافي للبنى التحتية الحيوية في منطقة العاصمة ما يواجهه السكان والأنشطة الاقتصادية من مخاطر كبيرة، حيث أن البنية التحتية الموزعة توزيعا غير متساو؛ والنظم الزائدة التي تتركز في المقاطعات الأكثر ثراء، في حين تعتمد الأحياء المهمشة على خطوط ميداش وحيدة وحديثة؛ وتزيد من التفاوتات الجغرافية في مواجهة الكوارث.

نُظم البنية التحتية الموزعة ضد

وتخفض المدن التي تعتمد على مركز الهياكل الأساسية المركزية المحاور الرئيسية، مثل محطة فرعية واحدة للطاقة، أو محطة واحدة لمعالجة المياه، أو خط معالجة بصرية واحدة، أو خط معالجة واحدة للخيوط، أو التعرض للمخاطر الجغرافية، وإذا كان هذا المركز يقع في قسائم الفيضانات، أو منطقة للزلازل، أو ممر حريق بري، أو ممر الطاقة الوعائية؛ ويعتمد السكان على نقطة واحدة من نقاط الفشل الجغرافية.

الهياكل الأساسية القديمة والمستودعات الجغرافية الساخنة

فعمر البنية التحتية ليس موحداً في جميع المناطق الحضرية، فالممرات الصناعية القديمة، والنواة الأساسية في وسط المدينة التي بنيت قبل مدونات البناء الحديثة، والحيوان التي تطورت خلال فترات التوسع السريع كثيراً ما تتضمن خطوط أنابيب، وكوندوات كهربائية، وطرق تجاوزت عمرها التصميمي، وقد تعرضت هذه المناطق الجغرافية الساخنة من البنية التحتية القديمة إلى أضرار غير متناسبة خلال أحداث خطرة معتدلة، وعلى سبيل المثال، كشفت العاصفة التي عصفة في تكساس عن مدى وجود مناطق جغرافية غير متطورة من الغاز الطبيعي

التضاريس الحضرية وانتشار الكوارث

إن المشهد الطبيعي الذي يخيم على المدن وحولها يوجّه أساساً تدفق آثار الكوارث، ويؤثر التضاريس على كيفية انتقال مياه الفيضانات، حيث تتراكم الحطام الأرضي، وكيف تتسارع سرعة الرياح عبر قنوات الشوارع، وكيف تتضخم الأمواج السيزمية في أنواع معينة من التربة، ويستدعي إغفال هذه العوامل الطبوغرافية في تخطيط الهياكل الأساسية أنماطاً يمكن التنبؤ بها، وغالباً ما تكون قابلة للمنع.

▪ نشر المواد الأرضية عبر شبكات الشوارع

وفي المدن المنخفضة والساحلية، كانت الطبوغرافيا تحكم مدى الفيضانات وعمقها، حيث كانت موجة العواصف والفيضانات النهرية تتبع مواقد الطوبوغرافية، وتركز في الوادي والأحواض والمناطق التي خلفها الجذع، ولم يسمح موقع البنية التحتية على امتداد قنوات التدفق المكثفة، كما أن المسافات الفرعية الكهربائية في الطوابق السفلية، أو محطات رفع المجاري في ممرات الأنهار.

ظروف التضخيم والابتزاز

وتتفاعل التضاريس مع الجيولوجيا الجوفية لتضخم الحركة الأرضية أثناء الزلازل، ويمكن للرواسب الدوارة في وادي الأنهار والأراضي الرطبة المملوءة أن تضخ الأمواج السيزمية بعوامل تتراوح بين اثنين وعشرة مقارنة بمواقع الصخور المتاخمة، وقد أدى بناء الهياكل الأساسية على هذه الزلازل، وتركيب المدن المسببة للانتشار، والمناطق التي تدمر فيها الزلازل، وأسسجة، والبنى التحتية المميزت، وبنى التحتية المتطورة في عام ١٩٩٥.

إطلاق النار البرية والأرض البرية - الأوربان

وفي المدن الواقعة في الواجهة البرية - الحضرية، تُوجه الطبوغرافيا النيران المنتشرة عبر ممرات الإجلاء النباتي، والمنحدرات المغلقة، والأنماط الريحية الواسعة، كما أن خطوط الكهرباء التي تدور عبر الحواف أو عبر التلال المغطى بالفصليات معرضة للإصابة والضرر أثناء أحداث الحرائق التي تُشن بواسطة الرياح، كما أن معسكر حريق عام 2018 في الفردوس، كاليفورنيا، قد دمّر منازلا أيضا، بل أيضا، على طول الطريق،

الترابط بين نظم الهياكل الأساسية الحضرية

ولا تعمل شبكات الهياكل الأساسية بمعزل عن بعضها البعض، إذ تتطلب شبكات المياه ضخ الكهرباء؛ وتعتمد الاتصالات السلكية واللاسلكية على الكابلات الضوئية التي تستخدم الطاقة والألياف؛ ويعتمد النقل على إشارات المرور ورصد الصحة الهيكلية؛ وتحتاج مرافق الرعاية الصحية إلى كل ما سبق، وتخلق جغرافية هذه العوامل مسارات يمكن أن يُحدث بها الضرر.

التقارب الجغرافي لشبكات الهياكل الأساسية

وعندما تتقاسم نظم الهياكل الأساسية المتعددة نفس الممر الجغرافي، مثلا، جسر الطريق السريع الذي يحمل مفاتيح المياه، والكابلات الضوئية الألياف، والعقيدات الكهربائية، والفشل الهيكلي الوحيد يمكن أن يزيلها في آن واحد، وهذه الظاهرة، المعروفة باسم " الكيلو " ، والهيكل الأساسي الثابت، والنحاس، والهيكل الأساسي، شائعة في البيئات الحضرية التي تنتشر فيها حقوق الطرق الجغرافية على نحو محدود.

Remote Damage Propagation

ونظرا لأن شبكات الهياكل الأساسية تمتد إلى مناطق العاصمة بأكملها، فإن الأضرار التي تلحق بجزء من الشبكة يمكن أن تعطل الخدمات في المناطق البعيدة جغرافيا، ففشل المحولات في محطة فرعية تبلغ 50 كيلومترا من مركز المدينة يمكن أن يغمى على مستشفيات وسط المدينة، ويمكن أن يؤدي قطع الألياف في خندق ضواحي إلى تقليص القدرة على الاتصال بالشبكة الداخلية لمقاطعة مركزية للأعمال التجارية، وهذا الانتقال عن بعد يجعل التحليل الجغرافي أمرا أساسيا: فهم أي مجموعات منا تخدم أكبر الفئات السكانية وأكثرها أهمية.

The World Bank Currsquo;s Disaster Risk Management framework] emphasizes that infrastructure interdependency mapping should be a standard component of urban resilience planning, yet few cities maintain current, comprehensive maps of these cross-sector dependencies.

شبكات النقل وإمكانية الإجلاء

:: الهياكل الأساسية للنقل؛ الطرق والجسور والأنفاق وخطوط السكك الحديدية والموانئ المتحركة؛ وضحية الكوارث ومحدد كيف تنتشر الأضرار؛ وعندما تفشل وصلات النقل، تتأخر الاستجابة للطوارئ، ولا يمكن لأطقم الإصلاح أن تصل إلى الهياكل الأساسية المتضررة، ولا يستطيع السكان الإجلاء، مما يسمح جميعها بتفاقم الضرر وتوسيع نطاقه.

جسر ونقاط التشويش على النفق

وتمثل الجسور والأنفاق نقاطا جغرافية مثبتة حيث تعبر شبكات النقل الطرق المائية أو الوديان أو الحواجز الطبوغرافية، ويمكن أن تؤدي الأضرار التي تلحق جسرا واحدا إلى قطع الاتصال بين المقاطعات بأكملها، وقطع السكان على جانب واحد، ومنع أطقم إصلاح الهياكل الأساسية من الوصول إلى الأخرى، وقد استثمرت مدن مثل نيويورك وسان فرانسيسكو ولندن في وصلات مجاورة ونفقية زائدة للحد من هذا الضعف الجغرافي، ولكن العديد من المدن ذات الحجم المتوسط تعتمد على أساس أساسي.

شبكة الطرق لإعادة النفقة والأضرار

وتُعدّ طبوات شبكة الطرق المُستخدمة؛ وسواء كانت شبكة كثيفة، أو نظاماً هرمياً، أو نظاماً فرعياً مُحكماً، أو تأثيرات على مدى انتشار الضرر، فشبكات الكثافة، التي هي نموذج لبؤر حضرية أقدم، توفر طرقاً بديلة متعددة، تتيح لطاقمي المرور والإصلاح إعادة توجيهها حول القطاعات المتضررة، مع وجود نقاط ضعف في الهياكل الأساسية.

أوجه التفاوت الاجتماعي - الاقتصادي وضعف الهياكل الأساسية

والجغرافيا الحضرية ليست مجرد مادية، بل هي أيضا اجتماعية واقتصادية، ولا ينتشر الضرر الذي يلحق بالهياكل الأساسية بصورة موحدة عبر المدن الموفدة؛ بل يتبع أنماط الاستثمار، وتفكيك الاستثمار، والصيانة التي كثيرا ما تترابط مع الدخل، والعرق، وممارسات التقسيم التاريخي.

الترميز والارتقاء بالبنية التحتية

وقد أدت ممارسات التكرار التاريخي والتميز في مناطق عديدة في مدن الولايات المتحدة إلى ظهور أنماط جغرافية دائمة من نوعية الهياكل الأساسية، ولا تزال الجيران التي حرمت من الاستثمار بصورة منهجية في منتصف القرن العشرين تحتوي على أهميات المياه القديمة الأقل احتفاظا، والمجاري، والنظم الكهربائية، وتعاني هذه المناطق من إخفاقات في الهياكل الأساسية أكثر تواترا خلال الأحداث الجوية الروتينية، وتتأثر بشكل غير متناسب خلال الكوارث، ويعني الإرث الجغرافي لهذه السياسات أن أوجه عدم المساواة القائمة تنجم عنها تنتشر بشكل أسرع وأشد.

صحر الهياكل الأساسية وحالات التأخير في الاستجابة

وكثيرا ما تفتقر الأحياء ذات الدخل المنخفض والمناطق الريفية الحضرية المتقلبة إلى البنية التحتية الزائدة، بالاعتماد على مغذيات الطاقة الوحيدة، أو خط مياه واحد، أو نقطة وصول واحدة إلى الطرق، وعندما يفشل عنصر البنية التحتية الوحيد، تواجه أطقم الإصلاح مسافات أطول في السفر، وقرارات تخصيص الموارد التي كثيرا ما تعطي الأولوية للكثافة العليا أو المناطق ذات القيمة العالية، وهذا الجغرافي للاستجابة يخلق نمطا يتواصل فيه الضرر في المناطق التي تعاني من نقص الخدمات ويمتد إلى أبعد من ذلك.

دراسات حالة في الأضرار التي لحقت بالهياكل الأساسية في المناطق الحضرية

وتكشف دراسة الكوارث في العالم الحقيقي عن أنماط جغرافية متسقة في كيفية انتشار أضرار البنية التحتية، مما يتيح دروسا للتخطيط الاستباقي.

Hurricane Sandy, New York City (2012)

وقد أظهر إعصار ساندي كيف يتفاعل التضاريس السطحية الساحلية وتركيز الهياكل الأساسية مع انتشار الضرر، وحدث ارتفاع مفاجئ في المناطق المنخفضة اللامعة في منطقة مانهاتن السفلى، وبروكلين، وكوينز، وفيضانات فرعية كهربائية، وأنفاق متروية، ومراكز اتصالات، وتأثر التركيز الجغرافي للهياكل الأساسية الحيوية في منطقة الفيضانات المسببة للفيضانات، بما في ذلك محطات التبديل الرئيسية ومراكز البيانات التي توزع على نطاق واسع.

كريستشورش أرثركويك، نيوزيلندا (2011)

وكشف زلزال كريستشورتش عن كيفية خلق ظروف التربة والهياكل الأساسية المدفونة أنماطاً من الأضرار الجغرافية غير مرئية من السطح، وتسببت مسالة التربة الغريبية في أضرار واسعة النطاق لحقت بالماء المدفون ومياه الصرف، مع تركز الضرر في المناطق التي تحتلها الرواسب المخففة والمشبعة، كما أن أكثر من 75 في المائة من الأنابيب التي تنهار في المدن؛ كما أصيبت شبكة المياه والمجاري نتيجة للتشنج البري.

Kerala Floods, India (2018)

The Kerala floods showed how topography and land use change accelerate infrastructure damage spread. Deforestation and construction in hill slopes increased runoff and landslide risk, damaging roads, bridges, and power lines in upstream areas. Floodwaters then carried debris downstream, damaging dams, reservoirs, and irrigation infrastructure across the state. Damage spread along river corridors, with each successive infrastructure facing compounded

استراتيجيات الهياكل الأساسية الحضرية الميسرة

ويشير فهم الأبعاد الجغرافية لأضرار البنية التحتية إلى استراتيجيات محددة وقابلة للتنفيذ لبناء القدرة على التكيف.

إعادة التوحيد الجغرافي واللامركزية

ويؤدي توزيع الهياكل الأساسية الحيوية عبر مواقع جغرافية متعددة إلى الحد من خطر أن يؤدي حدث واحد من الحوادث الخطرة إلى تعطيل نظام كامل، إذ أن المهاجرات الصغيرة للكهرباء، وتخزين المياه الموزعة، والطرق البصرية الزائدة عن الأنابيب التي تتبع الممرات الجغرافية المنفصلة تحد من النطاق المكاني للضرر، وقد صممت المدن مثل سنغافورة وكوبنهاغن صراحة شبكاتها الأساسية ذات الارتداد الجغرافي، مما يكفل عدم وجود أي نقطة واحدة من نقاط الفشل يمكن أن تكون غير قابلة للتأثر بأكثر من نسبة مئوية صغيرة من السكان.

ممر البنية التحتية

وحيثما يجب أن تكون البنية التحتية مشتركة في الممرات المشتركة بين أجهزة مكافحة الحرائق؛ وكما هو الحال في الجسور أو الأنفاق أو أغوام المرافق الحضرية؛ والتدابير الوقائية مثل الحواجز التي تعترض الفيضانات، والعزلة السيزمية، والمواد المقاومة للحرائق، يمكن أن تحول دون حدوث إخفاقات في تصريف المياه؛ كما أن التفتيش وإعادة استخدام هذه الممرات المشتركة، التي تحظى بالأولوية من خلال تقييم المخاطر الجغرافية، سيقلل من احتمال وجود هياكل أساسية واحدة.

الحد من المخاطر الجغرافية وتخطيط استخدام الأراضي

:: أنظمة استخدام الأراضي التي تقيد البنية الأساسية الحيوية من الجلوس في المناطق الجغرافية الشديدة الخطورة؛ وأجهزة التصفيف، ومناطق التكتل، والمنحدرات الأرضية المعرضة، وممرات إطلاق النار البرية؛ وهي من بين أكثر الاستراتيجيات فعالية في الأجل الطويل للحد من الضرر؛ ويجب أن يُسترشد بها في تحديد المخاطر في أحدث الخرائط التي تشكل توقعات تغير المناخ، وليس مجرد أنماط التخطيط التاريخي.

نظم رصد الوقت الحقيقي والمعلومات الجغرافية

ويتيح نشر أجهزة الاستشعار عبر شبكات الهياكل الأساسية وإدماج البيانات في نظم المعلومات الجغرافية للمشغلين الكشف عن الأضرار في وقت مبكر وعزل القطاعات المتأثرة قبل حدوث الإخفاقات في التعاقب.

خاتمة

ولا يشكل انتشار أضرار الهياكل الأساسية المتصلة بالكوارث ظاهرة جغرافية أساساً، إذ أن الكثافة الحضرية، والتوزيع المكاني للهياكل الأساسية، والسمات الطبوغرافية، والأنماط الاجتماعية والاقتصادية، والترابط الشبكي، كلها تشكل كيف، وأين، وكيف يمكن أن تلحق أضراراً أسرع من خلال المدينة، وتنتقل هذه المحددات الجغرافية من مستوى التأهب العام للكوارث إلى التخطيط الواضح المكاني والمراعي للأخطار، وتحافظ على سلامة الهياكل الأساسية المشتركة