علوم و فنون نظامی

علوم و فنون نظامی

تاثیر پیامدهای تغییر اقلیم بر طراحی، ساخت و نگهداری تونل‌های دفاعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
عضو هیئت علمی دانشگاه افسری امام علی(ع)، تهران، ایران.
10.22034/qjmst.2025.2048797.2141
چکیده
هدف: تغییر اقلیم جهانی به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های قرن حاضر، تأثیرات گسترده‌ای بر زیرساخت‌های مهندسی دارد. هدف از این پژوهش به بررسی عوامل تاثیرگذار تغییر اقلیم بر طراحی، ساخت و نگهداری تونل‌های دفاعی می‌پردازد.
روش کار: پژوهش دارای ‌رویکرد ترکیبی است. در بخش کیفی، از روش تحلیل مضمون برای استخراج مفاهیم کلیدی مرتبط با تأثیرات تغییر اقلیم بر تونل‌های دفاعی از اسناد منتشر شده بین سال‌های 2010-2024 استفاده شد. جامعه آماری این پژوهش شامل متخصصان، استادان دانشگاه‌ها، مهندسان مرتبط با حوزه دفاعی در نیروهای مسلح انتخاب شد و روش نمونه گیری در بخش کمی هدفمند می‌باشد. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها از معادلات ساختاری با نرم افزار Smart PLS استفاده شده است.
یافته‌ها: یافته‌ها نشان می‌دهند که 13عامل تغییر اقلیم بر طراحی، ساخت و نگهداری تونل‌های دفاعی تاثیرگذار می‌باشد. ضریب تعیین مولفه‌های تاثیرگذار تغییراقلیم بر طراحی ، ساخت و نگهداری تونل دفاعی به ترتیب برابر با 792/0، 756/0 و 759/0می باشد که بیانگر این است که 79، 75 و 75درصد تغییرات در طراحی، ساخت و نگهداری تونل دفاعی توسط مولفه های تغییر اقلیم تبیین می شود
نتیجه‌گیری: برای مقابله با این تهدیدات، ضروری است که طراحی تونل‌ها با اصول مقاوم در برابر تغییر اقلیم مانند استفاده از مواد بادوام‌تر و تقویت سیستم‌های زهکشی انجام شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The impact of climate change consequences on the design, construction and maintenance of defense tunnels

نویسنده English

hasan rezaei
Faculty member of Imam Ali Military University, Tehran, Iran.
چکیده English

Objective: Climate change, as one of the greatest challenges of this century, has widespread impacts on engineering infrastructure. The aim of this research is to investigate the impact of climate change consequences on the design, construction, and maintenance of defense tunnels.
Methodology: This research adopts a mixed-methods approach. In the qualitative phase, thematic analysis was employed to extract key concepts related to the impacts of climate change on defensive tunnels from documents published between 2010 and 2024. The statistical population of the study includes experts, university professors, and engineers associated with the defense sector within the armed forces, with purposive sampling utilized in the quantitative phase. For data analysis, structural equation modeling (SEM) was conducted using the Smart PLS software.
Findings: The findings reveal that 13 climatic factors significantly influence the design, construction, and maintenance of defensive tunnels. The coefficients of determination for the impact of climate change components on the design, construction, and maintenance of defensive tunnels are 0.792, 0.756, and 0.759, respectively. This indicates that 79%, 75%, and 75% of the variations in the design, construction, and maintenance of defensive tunnels are explained by climate change components.
Conclusion:The study concludes that climate change poses significant risks to the stability of defensive tunnels. To mitigate these risks, it is essential to incorporate climate-resilient design principles, such as using more durable materials, enhancing drainage systems, and conducting thorough environmental assessments. Future tunnel design and maintenance strategies must consider these climate factors to ensure the long-term integrity of defensive infrastructure

کلیدواژه‌ها English

Climate Change'
' Design and Construction
'
'Maintenance'
'Defensive Tunnel
حنفی, علی . (1403). بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی آینده بر فعالیت های نظامی در منطقه امامزاده هاشم براساس مدل‌های CMIP6. فصلنامه مدیریت نظامی, 24(95), 1-26.
رضایان قیه باشی, احد , پور عزت, علی اصغر و حافظ نیا, محمدرضا . (1396). آینده‌پژوهی تهدیدهای نظامی امنیتی ناشی از تغییر اقلیم در ایران؛ با استفاده از روش چرخ آینده. آینده‌پژوهی دفاعی, 2(4), 141-166.
محمدی, محمد و خشتان, بهرمان. (1403). پیامدهای نظامی تغییرات اقلیمی در ایرانفصلنامه مدیریت نظامی, 25(97): 170-151.
محمدی, محمد و قاضی, حسن. (1401). واکاوی زمانی و مکانی تنش گرمایی مؤثر بر نیروی انسانی یگان‌های نظامی مستقر در استان خوزستان با استفاده از شاخص دمای معادل فیزیولوژیک. آینده‌پژوهی دفاعی, 7(24), 131-150.
 
Andersland, O. B., & Ladanyi, B. (2003). Frozen ground engineering. John Wiley & Sons.
Collings, D. (2024). Investigating climate change effects on bridges and tunnels. In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Bridge Engineering (pp. 1-9). Emerald Publishing Limited. 178 (3): 220–228.
Caraka, R. E., Chen, R. C., Lee, Y., Gio, P. U., Budiarto, A., & Pardamean, B. (2021). Latent regression and ordination risk of infectious disease and climate. Procedia Computer Science, 179, 25-32.
Chang, H., Ren, R., Yang, S., & Wang, Y. (2022). Monitoring and analysis of the temperature field of a cold-region highway tunnel considering the traffic-induced thermal effect. Case Studies in Thermal Engineering, 40, 102482.
Cho, Y. J. (2024). Optimal design of deep stormwater drainage tunnels to address urban flooding in Korea. Scientific Reports, 14(1), 24896.
Du, D., Dias, D., & Do, N. -A. (2021). A Simplified Way to Evaluate the Effect of Temperature on a Circular Tunnel. Geotechnics, 1(2), 385-401. https://doi.org/10.3390/geotechnics1020018
Jiang, W., & Tan, Y. (2022). Overview on failures of urban underground infrastructures in complex geological conditions due to heavy rainfall in China during 1994–2018. Sustainable Cities and Society, 76, 103509.
Hosseini, M., & Khodayari, A. R. (2019). Effect of freeze-thaw cycle on strength and rock strength parameters (A Lushan sandstone case study). Journal of Mining and Environment, 10(1), 257-270.
Henseler, J., & Sarstedt, M. (2013). Goodness-of-fit indices for partial least squares path modeling. Computational statistics, 28(2), 565-580.
Hu, L. T., & Bentler, P. M. (1998). Fit indices in covariance structure modeling: Sensitivity to underparameterized model misspecification. Psychological methods, 3(4), 424.
Kanevskiy, M., Shur, Y., Bigelow, N. H., Bjella, K. L., Douglas, T. A., Fortier, D., ... & Jorgenson, M. T. (2022). Yedoma cryostratigraphy of recently excavated sections of the CRREL permafrost tunnel near Fairbanks, Alaska. Frontiers in Earth Science, 9, 758800.
Liu, P., Wang, Y., Han, T., Xu, J., & Li, Q. (2022). Safety Evaluation of Subway Tunnel Construction under Extreme Rainfall Weather Conditions Based on Combination Weighting–Set Pair Analysis Model. Sustainability, 14(16), 9886.
Liu, S., Fu, J., Yang, J., & Feng, H. (2020). Numerical simulation of temperature effects on mechanical behavior of the railway tunnel in tibet. KSCE Journal of Civil Engineering, 24(12), 3875-3883.
Mukunoki, T., Suetsugu, D., Sako, K., Murakami, S., Fukubayashi, Y., Ishikura, R., ... & Koyama, A. (2021). Reconnaissance report on geotechnical damage caused by a localized torrential downpour with emergency warning level in Kyushu, Japan. Soils and Foundations, 61(2), 600-620.
Pal, I., Kumar, A., & Mukhopadhyay, A. (2023). Risks to coastal critical infrastructure from climate change. Annual Review of Environment and Resources, 48(1), 681-712.
Peng, W., Wang, Q., Liu, Y., Sun, X., Chen, Y., & Han, M. (2019). The influence of freeze-thaw cycles on the mechanical properties and parameters of the Duncan-chang constitutive model of remolded saline soil in Nong’an County, Jilin Province, Northeastern China. Applied Sciences, 9(22), 2-18.
Peng, X., Yimin, W., Zijian, W., & Le, H. (2020). Distribution laws of freeze-thaw cycles and unsaturated concrete experiments in cold-region tunnels. Cold Regions Science and Technology, 172, 102985.
Pimentel, E., Papakonstantinou, S., & Anagnostou, G. E. O. R. G. (2012). Numerical interpretation of temperature distributions from three ground freezing applications in urban tunnelling. Tunnelling and Underground Space Technology, 28, 57-69.
Sarstedt, M., Hair, J. F., Pick, M., Liengaard, B. D., Radomir, L., & Ringle, C. M. (2022). Progress in partial least squares structural equation modeling use in marketing research in the last decade. Psychology & Marketing, 39(5), 1035-1064.
 
Szymczak, S., Backendorf, F., Bott, F., Fricke, K., Junghänel, T., & Walawender, E. (2022). Impacts of heavy and persistent precipitation on railroad infrastructure in July 2021: a case study from the Ahr Valley, Rhineland-Palatinate, Germany. Atmosphere, 13(7), 1118.
Sun, K., Jia, J., Xiong, Z., Wu, J., Liu, Y., & Wei, Y. (2024). Investigation of hydro-thermal variations and mechanical properties in cold region tunnels under long-term freeze–thaw cycles. Tunnelling and Underground Space Technology, 143, 105469.
Wang, X., Chen, Q., Tao, J., Han, R., Ding, X., Xing, F., & Han, N. (2019). Concrete thermal stress analysis during tunnel construction. Advances in Mechanical Engineering, 11(6), 1687814019852232.
Zhao, X., Li, H., Cai, Q., Pan, Y., & Qi, Y. (2023). Managing Extreme Rainfall and Flooding Events: A Case Study of the 20 July 2021 Zhengzhou Flood in China. Climate, 11(11), 2-18.
Zhong, Q. Q., Zhao, Y. Q., Shen, L., Hao, B., Xu, X., Gao, B. Y., ... & Yue, Q. Y. (2020). Single and binary competitive adsorption of cobalt and nickel onto novel magnetic composites derived from green macroalgae. Environmental Engineering Science, 37(3), 188-200.
Zhang, M., Wang, T., Wang, X., Wu, W. and Guo, J. (2023) “Analysis on the laying method and thermal insulation effect of tunnel insulation layer in high-altitude cold regions”, Electronic Journal of Structural Engineering, 23(4), 66–74. doi: 10.56748/ejse.23376.
Zhang, S., Lai, Y., Zhang, X., Pu, Y., & Yu, W. (2004). Study on the damage propagation of surrounding rock from a cold-region tunnel under freeze–thaw cycle condition. Tunnelling and Underground Space Technology, 19(3), 295-302.
Zhang, J., Zhou, W., & Meng, Z. (2023). Deformation of Thawed Surrounding Rock During Tunneling in Permafrost. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 59(6), 565-575.