بخشی از مقاله
چکیده
افزايش روز افزون بهره برداری از منابع زير زمينى، در مناطق مختلفى از ايران موجب فرونشست زمين شده است. با توجه به مخاطراتى که پديده فرونشست ايجاد خواهد نمود، شناسايى و مديريت اين مناطق امری کليدی در مديريت بحران محسوب مى شود. در اين مقاله خالصه نتايج فاز نخست مطالعات تهيه اطلس فرونشست جامع کشور در سازمان نقشه برداری کشور که شامل اطلسهای مناطق تهران، ورامين، قم، اصفهان و دشت مهيار مى باشد، ارائه مى شود.
بر اساس اين مطالعات که برآورد نرخ و گستره فرونشست را در بازه زمانى 1394-1396 انجام داده است، بيشينه نرخ فرونشست جنوب غرب تهران در باغهای شهريار و به ميزان 20 سانتى متر در سال مى باشد. همچنين حداکثر نرخ فرونشست منطقه پيشوا و ورامين، در مسير راه آهن تهران- مشهد، با نرخى معادل 20 سانتى متر در سال بوده است.
نتايج مطالعات فرونشست استان قم نشان دهنده فرونشست مناطق کشاورزی جعفريه با بيشينه سرعت 21 سانتى متر درسال و همچنين فرونشست ابتدای جاده قم-کاشان با سرعت بيششينه 8 سانتى متر در سال مى باشد. نتايج مطالعات فرونشست شهر اصفهان، نشان دهنده نرخ فرونشست بيشينهای معادل 17 سانتىمتر در سال در منطقه راران در شرق اصفهان مىباشد. همچنين نتايج مطالعات فرونشست دشت مهيار، نشان دهنده نرخ فرونشست بيشينهای معادل 13 سانتىمتر در سال در اين دشت مىباشد.
-1 مقدمه
رشد جمعيت همراه با گسترش بى رويه بهره برداری از آب در مقاصد کشاورزی وصنعت، جامعه امروز را با اثرات نامطلوب زيادی درجنبه های کمى و کيفى منابع آب مواجه کرده است که لزوم استفاده عقالنى و مديريت پايدار بهره برداری از منابع آب امری آشکار به نظر مى رسد. افزايش روز افزون بهره برداری از آب های زير زمينى بويژه در حوضه هايى که با نهشته های آبرفتى، دريايى کم عمق يا درياچه ای تحکيم نيافته انباشته گشته اند، در مناطق مختلفى از کشور عزيزمان ايران، موجب فرونشست زمين شده است.
با توجه به مخاطراتى که پديده فرونشست در تغيير ناهمسان در ارتفاع و شيب رودخانه ها، آبراهه ها و سازه های انتقال آب، بيرون زدگى لوله جدار چاه ها، کاهش برگشت ناپذير مخازن آب زير زمينى، کاهش ميزان نفوذ پذيری سطحى و پيرو آن گسترش پهنه های بيابانى و سيالبى و ايجاد تخريب در شريان های حياتى و سازه های مهم ممکن است ايجاد کند، شناسايى و مديريت مناطق دچار فرونشست امری کليدی در مديريت شهری محسوب مى شود.
تخمين گستره و سرعت فرونشست به عنوان نخستين گام در جهت شناسايى و مديريت اين مناطق محسوب مى شود. اين امر با استفاده از روشهای مختلف ژئودتيکى همچون تکنيک تداخل سنجى رارداری، ترازيابى دقيق و GPS انجام مى شود. گزارشهای متعددی در زمينه اندازه گيری نرخ فرونشست با استفاده از اين تکنيکها ارائه شده است. به عنوان نمونه گزارش تغيير ارتفاعى مسيرهای ترازيابى دقيق درجه يک کشور از اولين گزارشهای اندازه گيری فرونشست کشور بوده است که حدود 40 منطقه فرونشست را آشکار نموده است.[1] همچنين مقاالت متعددی با استفاده از به کارگيری تکنيک تداخل سنجى راداری فرونشست شهرهايى همچون نيشابور، تهران و يزد را نمايش داده اند
سازمان نقشه برداری کشور به منظور تخمين گستره و سرعت فرونشست اقدام به تهيه اطلس جامع فرونشست کشور با استفاده از منابع مختلف اطالعات ژئودتيکى نموده است. در اين مقاله خالصه نتايج فاز نخست مطالعات تهيه اطلس فرونشست جامع کشور در سازمان نقشه برداری کشور که شامل اطلسهای فرونشست تهران، ورامين، قم، اصفهان و دشت مهيار مى باشد، ارائه خواهد شد.
-2 روش تهیه اطلسها
به عنوان نخستين گام در راستای مديريت بحران پديده فرونشست، سازمان نقشه برداری کشور به عنوان متولى اطالعات مکانى اقدام به برنامه ريزی جهت تهيه اطلس فرونشست کشور با استفاده از تکنيک تداخل سنجى راداری و ترازيابى دقيق نموده است. تصاوير راداری مورد استفاده تصاوير ماهواره sentinel-1 و نرم افزار مورد استفاده GMTSAR مى باشد. برای تفسير بهتر نتايج، از نقشه های پوششى 1/25000 سازمان نقشه برداری به عنوان اليه توصيفى منطقه تحت فرونشست استفاده شده است.
ماهواره sentinel-1 که جديد ترين ماهواره راداری پرتاب شده مرکز فضايى اروپا مى باشد ، آپريل 2014 در ادامه ماموريتهای ماهواره های ERS-1,2 و Envisat پرتاب شده است. اين ماهواره بهبود قابل توجهى در کوتاه شدن بازه زمانى بين تصاوير يک منطقه و پوشش بهتر تصاوير ايجاد کرده است. اين ماهواره بصورت منظم تصاويری با دوره زمانى 12 يا 24 روزه از سطح زمين تهيه مى کنند.
داده های SLC ماهواره sentinel-1 از باند C با طول موج 5.6 سانتى متر مى باشد. اين تصاوير از سه نوار1کنار هم که هر نوار دارای 9 قطعه 2مى باشد، تشکيل شده است. اين تصاوير محدوده 150 کيلومتر در راستای مسير پرواز ماهواره و 250 کيلومتر در راستای عمود بر پرواز را با قدرت تفکيک مکانى حدود 14 متر پوشش مى دهد.
الزمه پوشش کامل کره زمين با دوره تکرار کوتاه 12 روزه اين تصاوير، تصويربرداری در مد عرض گذر گسترده3مى باشد.]5[ از آنجا که عرض گذر تصاوير رابطه مستقيم با طول آنتن سنجنده دارد، تصاوير رادار با دريچه مصنوعى مى تواند حداکثر عرض گذری حدود 80 کيلومتر داشته باشد. يک راه برای افزايش عرض گذر تصاوير راداری استفاده از تصويربرداری در مد تکنولوژی مشاهده زمين با اسکنهای پيشرفته 4مى باشد.
برای پردازش تصاوير اين ماهواره برای جلوگيری از ايجاد آفست در قطعات هر نوار، عمليات يکسان سازی قطعات و برای جلوگيری از ايجاد آفست در نوارهای کنار هم عمليات يکى کردن قطعات مى بايد اعمال شود. از آنجايى که تکنولوژی مشاهده زمين با اسکنهای پيشرفته سرعت باالی داپلر در راستای آزيموت را توليد مى کند، برای جلوگيری از ايجاد پرش و ناپيوستگى در اختالف فاز تصاوير در بين قطعات هر نوار، ثبت هندسى بسيار دقيق تصاوير در حد يک هزارم پيکسل در راستای آزيموت مورد نياز است.
-3 اطلس فرونشست جنوب غرب تهران
در منطقه جنوب غربي تهران برداشت بيش از اندازه آبهاي زيرزمينيي منجير بيه بيروز فرونشييني زميين گردييده اسيت. اوليين گزارش برآورد نرخ فرونشست جنوب غربى تهران در سال 1380 توسط سازمان نقشه برداری منتشر شد.]6[ در اين گزارش بر مبنای تکرار مشاهدات ترازيابى درجه يک کشور در بازه زمانى 1371-1380 فرونشستى معادل 1/20 متر در امتيداد بزرگيراه آزادگييان و فرونشسييتى معييادل 0/99 متيير در امتييداد بزرگييراه آيييت ا.. سييعيدي آشييکار شييد.
در سييال 1382 بييا انييدازه گيييري خطوطترازيابى تازه تاسيس، قسمت ديگري از منطقه نشست که در جنوب شرقي و پايينتر از بزرگراه آزادگان واقع شده بيود، مشخص شد. لذا گسترش شبکه درجه دو و سه شهري تهران به سمت جنوب آزادگان، که بيشترين تغيييرات را نشيان مييداد، در سال 1383 در دستور کار قرار گرفت. در نيمه دوم سال1383 و در نيمه اول سال 1384 دو بار ديگر نيز نقياط واقيع در ايين منطقه مشاهده و محاسبه شدند و نتايج بيانگر فرونشست در منطقه بود. در سال 1389 برخى از خطيوط ترازييابى در منطقيه فرونشست مجددا اندازه گيری و محاسبه گرديدند.
به منظور تخمين گستره و سرعت اين فرونشست، سازمان نقشه برداری کشور به عنوان متولى اطالعات مکانى اقدام بيه تهييه اطلس فرونشست تهران با اسيتفاده از تکنييک تيداخل سينجى راداری در مقيياس 1:50000 دربيازه زميانى 1394-1395 و ترازيابى دقيق نمود.[7] در اين راستا تصاوير راداری ماهواره sentinel-1 با نيرم افيزار GMTSAR ميورد پيردازش قيرار گرفيت.
مشخصات تصاوير مورد استفاده و تداخل نگارهای تشکيل شده در جدول های1و 2 آمده اسيت. بيرای تفسيير بهتير نتيايج، از نقشه های پوششى 1/25000 سازمان نقشه برداری به عنوان اليه توصييفى منطقيه تحيت فرونشسيت اسيتفاده شيده اسيت. نتايج نشان دهنده نرخ فرونشست بيشينه ای معادل 20 سانتى متر در سال در باغهای شيهريار ميى باشيد. همچنيين مقايسيه اين نتايج با پردازشهای قديمى جنوب غرب تهران حاکى از گسترش منطقه فرونشست به سمت نزديکى فرودگياه مهرآبياد ميى باشد - شکل. - 1
جدول :1 مشخصات تصاویر استفاده شده در تهیه اطلس فرونشست تهران، قم، ورامین
جدول :2 مشخصات تداخل نگارهای تشکیل شده در تهیه اطلس فرونشست تهران، قم، ورامین
