بخشی از مقاله
چکیده :
منطقه مطالعاتی در جنوبغربی استان تهران و در شهرتان بهارستان واقع شده است. گسل کهریزک با روند باختری- خاوری به طول 40 کیلومتر از بخش میانی شهرستان گلستان میگذرد. این گسل، گسل معکوس بزرگ زاویه با شیب به سمت شمال است. گسل مذکور تعدادی از شریانهای حیاتی همچون خطوط انتقال آب شهرستان بهارستان را قطع میکنند.
مقاله پیش رو، آنالیز تنش و کرنشهای وارده بر خطوط مذکور در محلهای برخورد گسل و خطوط لوله که محل بیشترین آسیبدیدگی احتمالی ناشی از لرزه و گسلش هستند، صورت گرفته است. بر اساس محاسبات انجام شده، تنشهای وارده در حین زمینلرزه و بهرهبرداری در محدوده تنش-های مجاز قرار میگیرد. ولی کرنشهای وارده در حین گسلش، زمینلرزه و بهرهبرداری در ارتباط با تعدادی از خطوط لوله انتقال آب شهر گلستان بیشتر از کرنشهای مجاز لوله است.
مقدمه :
منطقه مطالعاتی در شهرستان بهارستان، از دیدگاه جغرافیایی در جنوبغربی استان تهران در حد فاصل شهرستان اسلامشهر و شهریار و از دیدگاه زمینشناسی در تقسیمبندی نبوی - 1355 - در بخش شمالی زون ایرانمرکزی واقع شده است. شهرستان بهارستان شامل سه شهر گلستان، نسیمشهر و صالحیه است که در این مطالعه به بررسی موردی خطوط انتقال آب شهر گلستان میپردازیم. منطقه از نظر ژئومورفولوژی تقریباً یکدست بوده و پستی و بلندیهای شارپی در آن مشاهده نمیشود. از منظر رسوبی منطقه جنوبغربی تهران پوشیده از رسوبات آبرفتی - نوع :D رسوباتی ریزدانه منفصل - میباشد. از دیدگاه ساختاری حضور دو گسل اصلی کهریزک پر اهمیت میباشد.
جنوبیترین حاشیه آبرفتهای گستره تهران با بلندترین پدیده ریختاری با راستای تقریبی خاوری - باختری در 20 کیلومتری جنوب تهران و 10 کیلومتری جنوب ری منطبق است.
پدرامی - 1360 - اولین کسی بود که گسل کهریزک - شکل - 1 را از روی تغییر ضخامت و قطعشدگی لایههای آبرفتی در جنوب تهران شناسایی کرد.
این پدیده زمینریختی توس بربریان و همکارن - 1364 - ، به عنوان پرتگاه گسل کهریزک نامیده شده است. همین نوشتار با توجه به ویژگیهای ریختاری بر گرفته از تصاویر هوایی 1:50000 و پارهای مشاهدات صحرایی گسل کهریزک را چنین معرفی میکند: " گسل کهریزک - شکل - 1 به شکل دیواره بلندی با راستای خاوری - باختری و درازای بیش از 40 کیلومتر در 10 کیلومتری جنوب شهر ری 20 - کیلومتری جنوب تهران - دیده میشود. گسل کهریزک از شمال آبادی سلطانآباد - در باختر - تا کهریزک و سپس تا روستای ظالمآباد - جنوب قلعهنو، سر جاده ورامین - و شمال شمسآباد - در خاور - دیده میشود. به سمت خاور و باختر - مخروط افکنه رودخانه کرج - راستای گسل کهریزک در زیر رسوبات جوان رودخانهای و دشتی ناپدید میگردد.
در شمالخاوری و باختری کهریزک گسل در رسوبات دانهریز از جنس رس و سیلت متراکم تشکیل دیوارهای داده که ورقه بسیار نازک بالائی آن مربوط به آبرفتهای D و بخشهای زیرین آن مربوط به سیلتهای رسی کهریزک میباشد. دیده نشدن شیب گسل در روی زمین - به سبب نبودن برش زمینشناسی - و آرایش هندسی گسل در روی زمین - پیچ و خمهای زیاد در مسیر خ گسل در روی نگاره هوایی - پیشنهاد مینماید که گسل کهریزک دارای سازوکار راندگی با شیب به سمت شمال بوده و در راستای آن سیلتهای رسی کهریزک شمالی بر روی آبرفتهای کنونی جنوبی رانده شده است. بررسی برش کنده شده در مسیر قنات کهریزک - باختر جاده تهران - قم و عمود بر خیابان خاوری - باختری پادگان کهریزک - گسلی را در سیلتهای رسی کهریزک نشان نداد - البته برش در شمال گسل کنده شده و بخشی از آن بوسیله جاده پادگان پوشیده شده است -
Esmaeili et al. - 2014 - گسل قرچک غربی را ادامه خاوری گسل کهریزک معرفی میکند که هندسهای مشابه با آن دارد و به نظر میرسد مکانیزمی مشابه هم داشته باشند. بر اساس بررسیهای ایشان گسل قرچک غربی مکانیزم معکوس داشته و بنابراین گسل کهریزک نیز مکانیزم معکوس خواهد داشت.
De Martini et al. - 1998 - در پژوهشی کوتاه و با حفر یک ترانشه بر روی پرتگاه گسل کهریزک با استفاده از روشهای دیرینهلرزهشناسی از سازوکار راستگرد با مولفه قائم و فشارشی این گسل با راستای N70 - 80W و درازای 35 کیلومتر خبر داد. همین پژوهش نرخ لغزش راستگرد افقی و قائم را برای این گسل به ترتیب mm/yr 3/5 و 1 mm/yr معرفی کرد. به این ترتیب در نگاه نخست وجود آشکار ساختار پرتگاه گونهای - اشکال 2 و - 3 نشان از جنبا بودن گسل کهریزک دارد. اگرچه به نظر میرسد که نتایج خاص از پژوهشهای یاد شده با توجه به شرای خاص ترانشه اجرا شده از دیدگاه زمان و پارهای ویژگیهای محیطی چون نفوذ سریع آبهای زیرسطحی قابل تامل است، اما بربریان و همکاران - 1364 - با توجه به جایگاه پرتگاه کهریزک در گستره ری، زمینلرزههای تاریخی چون 655، 856، 864 و 1383 میلادی را به احتمال حاصل از جنبش گسل کهریزک دانستند.
بحث:
هدف از این تحقیق تعیین آسیبدیدگی خطوط انتقال آب شهرگلستان با توجه به خصوصیات ژئوتکنیک و لرزه-خیزی منطقه است. منظور از آسببدیدگی در این مقاله آسیبدیدگیهای ناشی از زمینلرزه و گسلش درحین بهرهبرداری میباشد. به طوریکه زمینلرزه بر میزان تنش و کرنش خطوط و گسلش بر میزان کرنش خطوط موثر است. در راستای نیل به این هدف، با توجه به اینکه بیشترین میزان کرنش در محل برخورد گسل با خطوط انتقال میباشد، ابتدا محل برخورد لولههای انتقال آب شهر گلستان با گسلهای منطقه تعیین شده است. پارامترهای لرزهخیزی منطقه مطالعاتی تعیین گشته و بر اساس نتایج آن تنشهای وارده بر خطوط لوله
مورد نظر محاسبه و با میزان تنش مجاز مقایسه شده است. در ادامه به محاسبه کرنشهای احتمالی با توجه به تقاطع گسل و خطوط لوله پرداخته و با کرنشهای مجاز مقایسه شده است.
برآورد پارامترهای لرزهخیزی منطقه مطالعاتی - به روش قطعی -
از دیدگاه زمینساختی، ایران بر روی کمربند لرزهخیز آلپی قرار دارد. با قرارگیری ایران روی کمربند آلپ هیمالیا، کشور ایران در قرون گذشته، 130 زمینلرزه به بزرگی 7/5 ریشتر یا بیشتر را تجربه کرده است - زنگیآبادی و همکاران، . - 1387 در فاصله سال 300 پیش از میلاد تا سال 1400 میلادی شهر ری و پیرامون آن بارها بوسیله زمینلرزههای شدید ویران شده است.
برآورد پارامترهای جنبش نیرومند زمین در یک ساختگاه به روش قطعی، بر اساس ویژگیهای لرزهزمینساختی منطقه استوار است. این روش، مبتنی بر تشخیص موثرترین چشمه زمینلرزه است که با فرض وقوع بیشینه زمینلرزه در آن چشمه و محاسبه جنبشهای زمین در ساختگاه، چشمه مورد نظر بیشترین اثر را نسبت به چشمههای دیگر، در آن ساختگاه اعمال کند. در گستره تهران 5 پهنه لرزهای شناسایی شده است که پهنه رباطکریم منطقه مطالعاتی را پوشش میدهد.
این پهنه نواحی باختری و جنوبباختری محدوده مورد مطالعه را در بر گرفته و از تاریخچه لرزهخیزی کاملی برخوردار نمیباشد. وجود گسل-های رباطکریم، آراد، کهریزک و شمال ری و جنوب ری در این پهنه نشان از توان لرزهزایی بالای این پهنه است.
در این مطالعه برای آگاهی از میزان خطر و ویژگیهای زمینلرزههای محتمل آینده، با توجه به طول رخنمون هر یک از گسلهای شناسایی شده و بر اساس نتایج به دست آمده و با استفاده از دستورهای تجربی موجود در جدول 1، نسبت به محاسبه بیشینه بزرگا - Ms - ، شدت - I0 - ، سرعت حرکتها - PGV - ، جابهجاییهای افقی و عمودی زمین - PGD - و شتاب زمین ناشی از زمینلرزههای محتمل - PGA - اقدام گردید - جدول . - 2 لازم به ذکر است که برای دستیابی به طولی از گسل که در هنگام زلزله فعال شده و باعث خرابی در سطح میگردد میزان طول گسلش - L - از رواب زیر استفاده گردیده است:
اگر طول گسل بیش از 100 کیلومتر باشد، آنگاه L - طول گسلش - ، مساوی 1/3 طول گسل خواهد بود.
اگر طول گسل بین 50 تا 100 کیلومتر باشد، آنگاه L - طول گسلش - ، مساوی 1/2 طول گسل خواهد بود.
اگر طول گسل کمتر از 50 کیلومتر باشد، آنگاه L - طول گسلش - ، مساوی 2/3 طول گسل خواهد بود.
در این روش مقدار بزرگی که بدست میآید و فاصله گسیختگی از منطقه طرح به طور دقیق و قطعی مشخص میباشد و بیشینه بزرگی زمینلرزه بر اساس رواب تجربی موجود که بر طول گسل فعال منطقه مبتنی است، محاسبه میشود.
استفاده از رواب تجربی در واقع همان روش تحلیل خطر قطعی است. در جدول 2 پارامترهای تجربی بر اساس فرمولهای تجربی - جدول - 1 برای گسل اصلی منطقه مطالعاتی محاسبه گردیده است.
نتایج نشان داد که قویترین زلزله در آینده در منطقه مطالعاتی با بزرگای 6/51 در جه ریشتر و شدتی برابر 8/36 مرکالی مربوط به گسل کهریزک است.
