رویکردهای نوین در مهندسی عمران

رویکردهای نوین در مهندسی عمران

مسیریابی بهینه خط لوله نفت با رویکرد تحلیل هزینه و ارزیابی کاربری اراضی در محیط GIS )مطالعه موردی: ممسنی – گچساران(

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری ، دانشگاه ملی مهارت ، تهران ، ایران
چکیده
طراحی بهینه مسیر خطوط انتقال نفت، یکی از مهم‌ترین مراحل در توسعه زیرساخت‌های انرژی و کاهش مخاطرات اقتصادی و زیست‌محیطی پروژه‌های بزرگ انتقال است. با توجه به نقش مؤثر داده‌های مکانی و ابزارهای نوین تحلیل فضایی در تصمیم‌گیری‌های زیرساختی، پژوهش حاضر به بررسی و طراحی مسیر خط لوله انتقال نفت بین پتروشیمی‌های ممسنی و گچساران با استفاده از سیستم اطلاعات مکانی (GIS) می‌پردازد. در این تحقیق از دو رویکرد اصلی برای مسیریابی استفاده شد. ابتدا با بهره‌گیری از مدل رقومی ارتفاع (DEM) منطقه، نقشه شیب تهیه و با استفاده از تحلیل هزینه (Cost Distance) مسیر اولیه طراحی گردید. در ادامه، نقشه کاربری اراضی منطقه به داده رستری تبدیل شد و با تعیین اولویت‌های مکانی شامل اراضی کشاورزی، جنگل‌ها، مناطق مسکونی، مرداب‌ها و شوره‌زارها، مسیر دوم پیشنهاد شد. نتایج حاصل از مقایسه دو مسیر طراحی‌شده نشان داد مسیر مبتنی بر تحلیل کاربری اراضی، با طول تقریبی ۸۹٫۶ کیلومتر، در مقایسه با مسیر مبتنی بر شیب منطقه با طول ۹۵٫۴ کیلومتر، کوتاه‌تر بوده و همچنین از مناطق پرخطر و حساس همچون مناطق شهری و زمین‌های پرکاربرد اجتناب کرده است. این مسیر از منظر اقتصادی نیز هزینه کمتری در ساخت و اجرا خواهد داشت. همچنین استفاده از داده‌های طبقه‌بندی‌شده کاربری اراضی در فرایند مسیریابی، سبب افزایش دقت و کاهش خطا در انتخاب مسیر نهایی شد. این پژوهش با بهره‌گیری از قابلیت‌های تحلیلی GIS و ترکیب لایه‌های مکانی مختلف، الگویی قابل‌اعتماد برای مسیریابی خط لوله در مناطق با شرایط پیچیده توپوگرافی ارائه می‌دهد. یافته‌های این تحقیق می‌تواند راهگشای پروژه‌های مشابه در حوزه انتقال انرژی و توسعه پایدار زیرساختی در سایر نواحی کشور باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

1-Balogun, A. L., Matori, A. N., Yusof, K. B. W., Pradhan, B., & Lawal, D. U. (2017). GIS-based modeling for selection of optimal subsea pipeline route. Ocean Engineering, 130, 30–39. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2016.12.023
2-Chittumuri, Y., Jackson, T., & Tannous, W. (2025). Risk-based routing of petroleum flowlines using GIS and machine learning. arXiv preprint. https://arxiv.org/abs/2501.11213
3-Demir, G., & Yomralioglu, T. (2024). A review of BIM-GIS integration for urban utility infrastructure: Focus on gas pipeline asset management. Energies, 17(5), 2187. https://doi.org/10.3390/en17052187
4-Hoover, A., Higgins, M., & Syverson, M. (2019). CostMAP: An open-source GIS tool for energy corridor routing. Environmental Modelling & Software, 122, 104531. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.104531
5-Macharia, J. M., & Mundia, C. N. (2022). GIS-based AHP for optimal pipeline routing: A case study of Isiolo–Nakuru corridor, Kenya. Journal of Geospatial Engineering, 14(2), 45–58. https://doi.org/10.1080/xxx
6-Masrakis, N., Psarropoulos, P. N., & Tsompanakis, Y. (2024). Optimal routing of gas pipelines in seismic regions using an efficient GIS-based decision-support tool: A case study in Northern Greece. Applied Sciences, 14(23), 10970. https://doi.org/10.3390/app142310970
7-Mus Project Study. (2022). Automatic pipeline route design using Least-Cost Path and cartographic simplification: A case study in Mus, Turkey. ISPRS International Journal of Geo-Information, 8(4), 173. https://doi.org/10.3390/ijgi8040173
8-Oilfield Intel. (2025). The impact of GIS layers on cost-effective oil pipeline routing. Oilfield Intelligence Report. [No DOI – industry report]
9-Weißenburger, M., Schmid, A., & Vogel, J. (2025). Global hydrogen infrastructure planning using GIS-based economic and geographic modeling. International Journal of Hydrogen Energy, 50(12), 5003–5014. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.01.004
10-Yildirim, M., Korkmaz, H., & Ceylan, H. (2019). GIS-based multi-criteria decision analysis for natural gas pipeline route selection: Raster-AHP approach. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, 10(3), 04019010. https://doi.org/10.1061/(ASCE)PS.1949-1204.0000397
11-Zhang, L., Liu, Y., & He, M. (2025). Post-earthquake safety assessment framework for oil pipelines using SCADA-UAV data in GIS environment. Natural Hazards, 110, 245–262. https://doi.org/10.1007/s11069-024-06689-5