بخشی از مقاله
چکیده
نواحی شمال شرقی کشور به عنوان یکی از مناطق مهم کارستیک کشور محسوب میشوند. با توجه به اینکه این نواحی در شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک هستند و به لحاظ منابع آب دراری مشکلات عدیدهای هستند، شناسایی و مدیریت منابع آب کارستیک در این مناطق بسیار حائز اهمیت میباشد. در پژوهش حاضر با استفاده از روشهای نرمافزاری، اسنادی و کتابخانهای مناطق دارای پتانسیل آب-های کارستیک در استانهای خراسان رضوی، شمالی و جنوبی شناسایی شده است. استان خراسان شمالی دارای پتانسیل بالایی از نظر منابع آب کارستیک میباشد.
بیشتر منابع کارستیک این استان در جنوب شرق بجنود، شمال اسفراین و شمال شرق شیروان قرار دارند و این منابع به عنوان منبع اصلی تامین آب مصرفی این شهرها از جمله شهر بجنورد میباشند. در استان خراسان رضوی شهرهای چناران، قوچان، کلات و مشهد درای بالاترین پتانسیل جهت بهرهبرداری از آبخوانهای کارستیک هستند. در حال حاضر سهم عمدهای از آب شرب مشهد از طریق همین منابع تامین میشود. منابع کارستیک در استان خراسان جنوبی به دلیل شرایط اقلیمی و لیتولوژی نسبت به استان خراسان شمالی توسعه یافتگی کمتری دارند و بیشترین گستردگی آنها در شمال شرق شهرستان بیرجند و همچنین در بین شهرستانهای بشرویه و طبس وجود دارند.
مقدمه
سنگهای کربناته یا کارستیک به دلیل قابلیت انحلال پذیری که دارند نقشی اساسی در تغذیه آبهای زیرزمینی دارند و وجود این سازندها در هر منطقه سبب تمرکز جریان آب زیرزمینی در آن منطقه میشود .{12} بنابراین در مناطقی که سازندهای کارستیک گسترش یافته باشند از نظر مخازن آبهای زیرزمینی دارای پتانسیل بالایی هستند. منابع آب کارستیک به عنوان یکی از مهمترین منابع آب شیرین در سطح جهان محسوب میشوند به طوری که حدود 27 درصد از جمعیت جهان از منابع آب کارست استفاده میکنند
بخش زیادی از آب مصرفی کشورهای امریکا، کانادا، روسیه، ترکیه، چین و کشورهای یوگسلاوی سابق از طریق منابع کارستیک تامین میشود، از آنجایی که منابع آب کارستی دارای کیفیت بالاتری نسبت به سایر منابع می-باشد از این جهت به عنوان منابع مهم و استراتژیک به ویژه برای تامین آب شرب محسوب میشوند. سنگهای کربناته و کارستیک حدود 33 درصد از سطح زمین را تشکیل دادهاند {13} و ایران با حدود 11 درصد بعد از کشورهای امریکا، چین و ترکیه بالاترین درصد کارست را دارد
در زمینه مورد مورد تحقیقات زیادی در سطح ایران و جهان صورت گرفته است. لوپز چیکانو1 و همکاران{10} نقش ساختارهای زمین شناسی، درجه کارست شدگی، ضخامت آبخوان و مساحت حوضه بالادست تغذیه کننده را در ویژگیهای هیدروژئوشیمیایی 6 چشمه در توده کارستیکی کابرا2 در جنوب اسپانیا بررسی کردند. روئیز سینوگا3 و همکاران {11} فرایندهای آب شناختی را در جنوب اسپانیا را مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه رسیدند که در مناطق تپه ماهوری اقلیم خشک مدیترانهای، به دلیل تغییرات پوشش سطحی و شرایط اقلیمی، فرایندهای آب شناختی به طور مکانی و زمانی متغیر می-باشد و به دلیل نفوذ رواناب سطحی در امتداد سراشیبیها و به ویژه در بخشهایی که از مواد مادری نفوذپذیر آهکی تشکیل شدهاند، ناپیوستگی آب شناختی غالب میباشد.
در ایران، اولین مطالعات کارستی در سال 1350 در زاگرس آغاز شد، که هم اکنون در بسیاری از نقاط کشور تحقیقات جامعی صورت گفته است. از جمله: ملکی، شوهانی و طالقانی {6} به مطالعه و پهنهبندی کارست در استان کرمانشاه با استفاده از GIS و AHP پرداختند. آنها به منظور انجام این کار 7 عامل مهم شامل ارتفاع، لیتولوژی، ژئومورفولوژی، دما، بارش، تبخیر و شیب را به عنوان مهمترین عوامل مؤثر در ایجاد کارست را بررسی کرده و به این نتیجه رسیدند که توده آهکی بیستون نسبت به سایر سازندها تحول بیشتری داشته و به احتمال زیاد از نظر منابع آب زیرزمینی غنیتر میباشد.
حیدرزاده و محمد زاده {3} دره ال و اندرخ واقع در شمال مشهد را مورد بررسی قرار دادند. آنها با بررسی اشکال کارستی به این نتیجه رسیدند که وجود درز و شکافهای فراوان در نزدیگی گسلها سبب توسعه کارست در آن نواحی شده است. در همین راستا، یمانی، شمسی پور، سید شکری وجعفری اقدم {9}عوامل توسعه یافتگی کارست را در حوضه چله در جنوب استان کرمانشاه مورد بررسی قرار دادند. آن-ها تأثیر عوامل مختلف از جمله ترکیبات سنگی، آبشناسی، کاربری زمین، زمینساخت، ارتفاع، بارش و شیب را در شکلگیری پدیدههای کارستی با هم مقایسه کرده و به این نتیجه رسیدند که در بین این عوامل ترکیبات سنگی و عامل زمینساخت به عنوان مهمترین عوامل در توسعه کارست سهیم اند.
خدری، رضایی و اشجاری {4} با استفاده از تلفیق اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور همراه با تحلیل سلسله مراتب زوجی، پتانسیل توسعه کارست را در تاقدیس پیون مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که 59 درصد از تاقدیس پیون در محدوده با پتانسیل بالای کارست شدگی قرار دارد.
همچنین، موردی، میراب شبستری، اعتباری و هیهات {7} به بررسی ژئومورفولوژی اشکال کارستی سنگهای کربناته منطقه آهنگران در شمال شرق بیرجند پرداخته و به این نتیجه رسیدند که در مناطق با درز و شکافهای فراوان، فرایندهای کارستی توسعه بیشتری دارند. در کشور ما علیرغم وجود تودههای کارستی در ارتفاعات زاگرس، البرز و کپه داغ و ایران مرکزی متاسفانه تحقیقات بسیار اندکی در مورد شناسایی ناهمواریهای کارستی، مدیریت بهرهبرداری منابع آب کارست انجام شده است.
چشمههای کارستی محل تخلیه طبیعی آب آبخوانهای کارستی هستند که بهرهبرداری از آنها در مقایسه با استحصال آب از طریق حفاری و پمپاژ به مراتب آسانتر و کم هزینهتر و به لحاظ نقشی که این منابع طبیعی از دیرباز در تامین آب شرب و کشاورزی داشته و دارند از اهمیت فراوانی برخوردارند و در حال حاضر نیز آب مورد نیاز برخی از مناطق کشور از طریق همین چشمهها تامین میگردد. در استانهای شرقی کشور به دلیل شرایط اقلیمی خشک و نیمهخشک منابع آبی دارای اهمیتی حیاتی هستند، در بسیاری از نواحی استانهای شرق و شمال شرق منابع آب کارستیک به عنوان منبع اصلی تامین آب مصرفی میباشند. به همین دلیل در این تحقیق سعی بر آن شده است تا نواحی مستعد آبخوانهای کارستیک در این استانها شناسایی شود تا در برنامهریزیهای آتی مورد توجه قرار گیرد، انجام چنین کاری نیاز به یک مدیریت همهجانبه در زمینه حفاظت و کنترل منابع کارستیک دارد که چنین مدیریتی بدون شناسایی دقیق حوضههای کارستیکال ژئومورفولوژیکی و بررسی ژئومورفولوژیک آنها امکان پذیر نخواهد بود.
روش تحقیق
این تحقیق مبتنی بر روشهای نرم افزاری، آماری و کتابخانهای میباشد. به این صورت که ابتدا با استفاده از نرم افزار arc gis نقشه زمینشناسی استانهای مورد مطالعه دیجیت شده است و سپس سازندهای کارستیک در منطقه شناسایی و مساحت مناطق کارستیک در هر استان محاسبه و سهم سازندهای کارستیک هر استان از سازندهای کارستیک کل کشور محاسبه شده است و سپس با استفاده از روش کتابخانهای و آماری میزان تاثیرگذاری این سازندها در تامین آب استانهای مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است.
بحث و نتایج
حدود 180 هزار کیلومترمربع از مساحت کشور را سازندهای کارستیک تشکیل میدهند که 10/9 از مساحت کشور را شامل می شود. با توجه به قرارگیری ایران در منطقه نیمهخشک و حجم بالای آب مصرفی در ایران منابع آبرفتی قادر به پاسخگویی نخواهند بود، بنابراین آبخوانهای کارستی میتوانند نقش مهم و حیاتی داشته باشند. در اغلب نواحی کارستی جویبارهای سطحی و زیرزمینی هم زمان توسعه مییابند و ممکن است بخش زیادی از حجم جریان وارد حوضههای دیگر شود به همین دلیل مطالعات هیدرولوژی در مناطق کارستی با پیچیدگی زیادی روبه رو است {14} و این امر باعث شده تا اطلاعات دقیقی در مورد حجم آبخوانهای کارستی در اغلب نقاط جهان به خصوص ایران نداشته باشیم. در تحقیق حاضر مناطق مستعد آبخوان-های کارستیک را در استانهای خراسان شمالی، خراسان رضوی، خراسان جنوبی و یزد را مورد مطالعه قرار دادهایم که در زیر به تشریح آنها میپردازیم:
.1خراسان شمالی: از نظر زمینشناسی این استان حاصل آخرین حرکت کوهزایی دوران سوم و از کوههای جوان میباشد.کپه داغ به عنوان یکی از مناطق مهم کارستیک کشور در شمال این استان قرار دارد که بوسیله گسل عشق آباد از دشتهای پست ترکمنستان و بوسیله رودخانه اترک و دشتهای مانه و سملقان، بجنورد، شیروان، فاروج از رشته کوه جنوبی آلاداغ جدا میشود.
این ارتفاعات شباهت زیادی از نظر ساختار زمینشناسی با زاگرس دارند و وجود گسلهای متعدد ساختار رسوبی، نامتقارن بودن چینها، فقدان فعالیتهای آتشفشانی و وجود سنگهای دارای درز و شکاف آن شرایط مساعدی برای ایجاد منابع آب کارستیک فراهم کرده است. در زیر نقشه سازندهای کارستیک استان نشان داده شده است - شکل - 1، خراسان شمالی از استانهای مستعد منابع کارستی در کشور محسوب میشود به طوری که حدود 9 هزار کیلومتر مربع از مساحت استان را سازندهای کارستیک شکل میدهد که 5 درصد از سازندهای کارستیک کشور را به خود اختصاص میدهد. قسمتهای شرقی استان به سبب گستردگی زیاد سازندهای کارستیک و همچنین بارشهای قابل توجه دارای وضعیت مناسبی برای بهرهبرداری از منابع آب سطحی و عمقی آبهای کارستی است، در حال حاضر بخش زیادی از آب شرب شهرهای استان از طریق این منابع تامین می-شود.
