بخشی از مقاله
چکیده
دشت تهران - شهریار با برداشت میانگین سالیانه 33991621/97 متر مکعب از منابع آب زیرزمینی، بدلیل دارا بودن پهنه های وسیع از زمینهای مسکونی، کشاورزی و صنعتی از جنبه های مختلف بویژه اقتصادی، سیاسی و اجتماعی جزء مهم ترین دشت های ایران محسوب می گردد. میزان فرونشست در قسمتهای مختلف، متفاوت و دارای الگوی«V» شکل است که بیشترین نرخ فرونشست حدود 16 سانتی متر بر سال به ازاء هر 0/78 متر افت سطح ایستابی برآورد شده است.
برداشت بیش از حد از آب های زیرزمینی یکی از مهم ترین عوامل فرونشست سطح زمین است که باعث ایجاد خساراتی از جمله بریدگی راهها و بزرگراهها، آسیب به پلها، از بین رفتن خاک مناسب برای کشاورزی، کاهش منابع آب شیرین و تداخل آب شور و شیرین و فشرده شدن خاک می شود و به تبع آن میلیاردها ریال باید در این راه خرج شود تا بتوان خسارات وارده را جبران نمود. مقاله حاضر به بررسی مقدماتی فرونشست دشت تهران می پردازد.
مقدمه
نشست زمین یکی ازعوارض مهم بهره برداری بیش ازاندازه ازآبهای زیرزمینی هرمنطقه است. این پدیده به علت تراکم مواد موجود در زیرزمین براثر افت سطح آب یاکاهش سطح پیزومتری بوجود می آید. گذشته ازاین سرعت حرکت افقی آبهای زیرزمینی نیزمی تواند فشارهای جانبی ایجادکندکه به علت افزایش فشار موئینه یا اصطکاک حاصل ازجریان آب در موادجامد،حرکات جانبی سطح زمین راپدیدآورد.
ازلحاظ تئوری هرجریان یا اضافه برداشتی از آبهای زیرزمینی که درمواد غیرمتراکم صورت پذیرد موجب حرکاتی درسطح زمین می گردد. این حرکات معمولاً فوق العاده کوچک هستند اما اگرلایه های آبرفتی ضخیم یامتراکم پذیر باشند و سطح آب زیرزمینی نیز بطورمحسوسی کاهش یابد، می تواند با اهمیت تلقی شود.
افت ناموزون سطح آب زیرزمینی وناهمگنی تراکم آبرفت منطقه نیزموجب نشست ناموزون سطح زمین می شود و شکافهای درپوسته زمین بوجود می آورد. نشست زمین خطر وقوع سیل را افزایش می دهد، شکافهایی درساختمان ها ایجاد می کند،پایه های پل هارا از ردیف خارج می سازد، به جاده ها،مسیرراه آهن، خطوط جمع آوری فاضلاب وهرنوع خط لوله داخل زمین خسارت وارد می سازد،لوله گذاری چاههارا شکسته ومجرای آنها رامسدود می کند وشیب کانال های آبیاری یا مجاری آب راتغییر می دهد.
نشست منطقه ای زمین - land subsidence - ،پدیده ای است که پایین رفتگی سطح زمین را در اثر عوامل مختلف، مطرح می کند . در کاربرد های معمول برای سطح زمین ،این اصطلاح به یک ناحیه نشست کرده و به تراز پایین تر مربوط می شود ومی تواند شامل یک سازه نشست کرده به داخل زمین ،یا زمین به تنهایی پایین رفته که سازه با آن نشست کرده ویا حتی یک لایه سطحی گسیخته شده به داخل یه حفره زیرزمینی باشد،اگر چه مولفه های حرکت افقی نیز ممکن ایجاد شود
بنا به تعریف یونسکو فرونشست عبارت است ازفروریزش ویانشست سطح زمین که بعلت های متفاوتی در مقیاس بزرگ روی می دهد.به طور معمول این اصطلاح به حرکت قائم روبه پایین سطح زمین که می تواند با برداراندک افقی همراه باشد،گفته می شود این تعریف پدیده هایی همچون زمین لغزشها رابدلیل اینکه حرکت آنها دارای بردار افقی قابل توجهی است و همچنین نشست درخاکهای دستی، که دارای مکانیسم متفاوت می باشد شامل نمی شود
تاریخچه بررسی فرونشست در جهان
بر اساس اطلاعات کارگروه فرونشست درسازمان یونسکو - IHP - قدیمی ترین فرونشست شناخته شده در ایالت آلابامای - Alabama - ایالات متحده درسال1900 میلادی بوقوع پیوسته است - شکل . - 1 اساس مطالعات این کارگروه بررسیهای تفصیلی بر روی42 فرونشست در 15کشور جهان بوده است . از حدود سال 1965، یونسکو اولین برنامه جهانی خود را برای چرخه های آب شناختی تحت عنوان دهه جهانی آبشناسی آغاز نمود که در سالهای بعد مطالعه فرونشستها به یکی از موضوعهای اصلی آن تبدیل گشت. در آوریل 1975 گروه کاری فرونشست در پاریس شکل گرفت که اساس کار آن بررسی ارتباط این پدیده با آبهای زیر زمینی بود .
از آن تاریخ تا به امروز بررسی های بیشتری در این زمینه در کشور های پیشرفته به ویژه در ایالات متحده و ژاپن انجام شده است که نتیجه آن کنترل شدید مصرف آب و تغییر در الگوی مصرف و توقف فرونشست ها در بسیاری از موارد بوده است .در این بررسی ها از روشها وتکنیکهای جدید، مانند سیستمهای مکان یابی جغرافیایی پیشرفته - - GPS، رادار - INSAR SAR - برای مکان یابی فرونشستها به صورت گسترده ای استفاده شده است
پدیده نشست منطقه ای و ایجاد شکاف در سطح زمین در دهها کشور جهان از جمله آمریکا، ژاپن، مکزیک، ایتالیا، تایوان، تایلند، انگستان، هلند، چین، ایران که با اضافه برداشت ازمنابع آبهای زیرزمینی مواجه اند، مشاهد شده است.
توکیو یکی از بزرگ ترین شهرهای جهان طی 35 سال اخیر حدود 3 الی4 متر نشست کرده است. درحال حاضر مقدار نشست زمین در قسمت هایی از توکیو حدود 20 سانتی متر در سال است. اوزاکا یکی دیگر از شهرهای بزرگ ژاپن با همین سرعت نشست می نماید.
درمکزیکوسیتی، در اثر پمپاژ آب از سفره های آب زیرزمینی، نشست زمین چندین دهه ادامه یافته و باعث ایجاد خسارات بسیار زیاد در ساختمانها گردیده است. دراوایل دهه1950، سرعت نشست سطح زمین حدود30 سانتی متر در سال بوده که درنتیجه پایین رفتن سطح پیزومتریک به میزان حدود 3 متردر سال، اتفاق می افتاد
