تاریخ انتشار:
چرا بازنگری در بررسی بیلان آب‌های زیرزمینی ضرورت دارد؟
پدیده بازگشت‌ناپذیر
نخستین بار حدود ۳۰ سال پیش، کارشناسان آب منطقه‌ای وزارت نیرو، گزارش‌های پراکنده‌ای مبنی بر فرونشست دشت رفسنجان و مشهد ارائه کردند. اما با توجه به اینکه در گذشته هنوز ارتباط میان برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی با عوارض سطح زمین مشخص نبود، این مطالعات بسیار ارزشمند چندان مورد توجه قرار نگرفت. در گذشته تنها عوارضی مانند بیرون‌زدگی و رشد جدار چاه به‌عنوان مهم‌ترین نمودهای بروز فرونشست در یک منطقه قابل مشاهده بود، در حالی که اکنون این پدیده، به کمک روش‌های نوین دقیق‌تر و قابل استنادتر قابل شناسایی و مطالعه است. پدیده فرونشست زمین عبارت است از فروریزش یا نشست رو به پایین سطح زمین که می‌تواند به علت‌های متفاوتی روی دهد.
امیر شمشکی / مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی
نخستین بار حدود 30 سال پیش، کارشناسان آب منطقه‌ای وزارت نیرو، گزارش‌های پراکنده‌ای مبنی بر فرونشست دشت رفسنجان و مشهد ارائه کردند. اما با توجه به اینکه در گذشته هنوز ارتباط میان برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی با عوارض سطح زمین مشخص نبود، این مطالعات بسیار ارزشمند چندان مورد توجه قرار نگرفت. در گذشته تنها عوارضی مانند بیرون‌زدگی و رشد جدار چاه به‌عنوان مهم‌ترین نمودهای بروز فرونشست در یک منطقه قابل مشاهده بود، در حالی که اکنون این پدیده، به کمک روش‌های نوین دقیق‌تر و قابل استنادتر قابل شناسایی و مطالعه است. پدیده فرونشست زمین عبارت است از فروریزش یا نشست رو به پایین سطح زمین که می‌تواند به علت‌های متفاوتی روی دهد. فروریزش و فرونشست می‌تواند در اثر پدیده‌های طبیعی زمین‌شناسی مانند زمین‌لرزه، انحلال سنگ‌های گچی، نمکی یا آهکی، آب شدن یخ‌ها یا فعالیت‌های انسانی مانند معدنکاری، حفر تونل، برداشت سیالات زیرزمینی مانند آب‌های زیرزمینی، نفت یا گاز ایجاد شود. امروزه در بیش از 150 کشور جهان مانند آمریکا، انگلستان، فرانسه، ونزوئلا، ایتالیا، چین، ایران، هند، لهستان، مکزیک، اسپانیا، اندونزی و ژاپن این پدیده ثبت و
گزارش شده است.
برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی موجب کاهش فشار آب منفذی و افزایش تنش موثر عمودی می‌شود. نتیجه این فرآیند نیز تراکم واحدهای آبخوان و مصالح رسی ریزدانه با نفوذپذیری کم و در نهایت شکل‌گیری پدیده فرونشست زمین است. مناطق شهری به سبب تراکم جمعیت، وجود ساختمان‌ها و شریان‌های حیاتی به‌طور ویژه در برابر فرونشست زمین آسیب‌پذیرتر هستند. این پدیده می‌تواند به خیابان‌ها، پل‌ها و بزرگراه‌ها آسیب وارد آورده و سازه‌های مهم مانند پالایشگاه، نیروگاه، فرودگاه و تاسیسات گاز را تهدید و کارایی خطوط آب‌رسانی، نفت، بنزین، گاز و فاضلاب را مختل کرده، به پی ساختمان‌ها آسیب رسانده و موجب ترک‌خوردگی در آنها شود. سازه‌های خطی مانند خطوط راه‌آهن، خطوط لوله و کانال‌های آبیاری در این شرایط از آسیب‌پذیری بیشتری برخوردارند. تغییر شیب زمین، افزایش پدیده سیل یا آب‌گرفتگی در مناطق فرونشسته، آسیب چشمگیر به سازه‌ها به‌ویژه سازه‌های خطی، شکل‌گیری شکاف یا ترک زمین و آسیب‌های ناشی از آن از جمله آسیب‌های پدیده فرونشست است. بررسی‌های انجام‌شده در تعدادی از دشت‌های کشور نشان‌دهنده آن است که در بعضی دشت‌ها، فرونشست زمین با شکل‌گیری شکاف‌های طولی همراه
بوده است. از آن جمله می‌توان به فرونشست‌های دشت‌های ورامین، مشهد، سمنان، رفسنجان، کبودرآهنگ همدان، فسا و مرودشت فارس اشاره کرد.
فرونشست‌ها و پیامدهای ناخوشایند آن، شوربختانه سرشتی بازگشت‌ناپذیر دارند و به سختی می‌توان آنها را کند و مهار کرد. شالوده هر طرح ملی برای رویارویی با خطر فرونشست بر سه اصل پیش‌بینی، تشخیص و پایش (Monitoring) استوار است که مدیریت درست منابع آب‌های زیرزمینی، نقش کلیدی در جلوگیری از رخداد این پدیده دارد. فرآیند پیش‌بینی و تشخیص بر پایه داده‌های حاصل از چاه‌پیمایی، آزمون‌های ژئوفیزیکی و داده‌های زمین‌شناسی مهندسی و ژئوتکنیک برای پیش‌بینی و اندازه‌گیری میزان نشست خاک، تخلخل مفید و پتانسیل تراکم‌پذیری آن است. پیش از هر یک از اقدامات یادشده، پایش، مکان‌یابی و اندازه‌گیری میزان فرونشست با روش‌های نوین نقشه‌برداری و دورسنجی باید در راس برنامه‌های مطالعاتی قرار گیرد. به‌منظور شناسایی و کاهش پیامدهای ناشی از پدیده فرونشست، نیاز به یک سامانه پایش بیش از پیش در کشور احساس می‌شود. اولین گام در پایش فرونشست اندازه‌گیری مقدار جابه‌جایی ناشی از آن در سطح زمین است. در این زمینه تاکنون در چندین پهنه با استفاده از دستگاه‌های GPS ترازیابی سطح زمین از سوی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور و همچنین سازمان نقشه‌برداری انجام
شده که با توجه به وسعت این پدیده در کشور، نیاز به فعالیت‌های بیشتری در این زمینه احساس می‌شود. در همین رابطه در شش استان کشور مطالعات تداخل‌سنجی راداری (InSAR) از سوی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور انجام شده که با نتایج مناسبی همراه بوده است. بررسی‌های آب‌زمین‌شناسی نشان می‌دهد که «تغییرات سطح آب در زمان» در تمامی این دشت‌ها از سیر نزولی شدیدی برخوردار بوده‌اند. به نظر می‌رسد که در عوامل بیلان، ورودی‌های ناشی از بازگشت آب کشاورزی و... که تاثیر فراوانی بر بیلان می‌گذارند، به دلیل افت شدید سطح سفره‌ها کاهش چشمگیری داشته‌اند و نیاز است تا در بررسی بیلان آب‌های زیرزمینی بازنگری جدی صورت پذیرد. در راستای اجرای طرح فرونشست، در تعدادی از دشت‌ها از جمله دشت هشتگرد و کرج آبخوان‌های محصور یا چندلایه مورد شناسایی قرار گرفتند که تا پیش از این در هیچ یک از منابع علمی به آنها اشاره‌ای نشده بود. بی‌شک نبود شناخت دقیق و مناسب از ویژگی‌های کمی آبخوان‌ها، هر نوع برنامه‌ریزی جهت مقابله یا کنترل پدیده فرونشست زمین را با اخلال روبه‌رو می‌سازد. در جدول زیر مهم‌ترین دشت‌های کشور که در آنها رخداد این پدیده تاکنون گزارش
شده، ارائه شده است. برای برخی از دشت‌های کشور بررسی‌های جدیدی از سوی محققان انجام شده است که نشان‌دهنده روند افزایشی در تعداد دشت‌های درگیر با این پدیده و میزان نرخ فرونشست است. برای مثال دشت جنوب باختری تهران که در بررسی‌های سال 1384 دارای بیشینه نرخ فرونشست 17 سانتی‌متر بر سال بوده است، بر اساس مطالعات سال 1388 به 24 سانتی‌متر بر سال افزایش یافته است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از مدل‌سازی، بیشینه نرخ فرونشست زمین در این دشت برای سال 1397 خورشیدی، 33 سانتی‌متر بر سال پیش‌بینی شده است. لازم به ذکر است که علاوه بر فرونشست ناحیه‌ای زمین، تاکنون بیش از 100 فروچاله نیز در کشور شناسایی شده که علت شکل‌گیری آنها به‌طور عمده انحلال سنگ‌های انحلال‌پذیر آن مناطق بوده است. بیشترین تعداد فروچاله در استان همدان و بزرگ‌ترین آنها در اختیارآباد کرمان قرار دارد.
در چند سال گذشته در محدوده دشت تهران-شهریار چند چاه مطالعاتی با نصب شیب‌سنج، نشست‌سنج و پیزومتر به‌طور ویژه در راستای طرح پایش فرونشست‌های کشور از سوی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور حفر و تجهیز شده که نتایج آن می‌تواند دریچه‌ای جدید را در مطالعات فرونشست زمین بازگشاید.
دیدگاه تان را بنویسید