بخشی از مقاله
چکیده
فرونشست سطح زمین دراثر استخراج بی رویه از منابع آب زیرزمینی، یکی از رویدادهایی است که در ایران به وفور مشاهده شده است. این پدیده در صورت عدم مدیریت صحیح، می تواند خسارات جبران ناپذیری را برای مناطق دچار این پدیده، ایجاد کند. شناسایی مناطق فرونشست و برآورد نرخ آنمسلماً نقش بسزائی در مدیریت وکنترل این پدیده خواهد داشت.
بررسی های سازمان نقشه برداری کشور نشان می دهد که در طی سالهای 1374 تا 1382 بطور متوسط 21 سانتیمتر فرونشست زمین در منطقه روی داده است.حفر چاههای عمیق و نیمه عمیق به علت خشکسالی های چند سال اخیر و تأسیس چاههای جدید، موجب کاهش تدریجی منابع آب، افت سطح آب، شور و لم یزرع شدن مزارع، خشک شدن بسیاری از چاهها و در نتیجه باعث نشست سطح زمین در منطقه مورد مطالعه می شوند. لذا در این پژوهش جهت برنامه ریزی و مدیریت منابع آب زیرزمینی با استفاده از آمار و ارقام مربوط به چاهها در ماههای مختلف و با توجه به نقشه های موجود، در مورد نشست زمین بحث و بررسی می شود.
مقدمه
فرونشست، حرکت سطح زمین به سمت پایین نسبت به یک دیتوم مانند سطح دریا می باشد. این تغییر ارتفاع می تواند در اثر فعالیتهای انسانی مانند تونل سازی، معدن کاوی، استخراج آبهای زیر زمینی، استخراج نفت وگازهای طبیعی و ... باشد. از دیگر دلایل فرونشست می تواند فعالیت گسلها باشد
یکی از مشکلات مهم در اثر برداشت بی رویه آب از سفره های آب زیرزمینی افت سطح آب و متراکم شدن لایه ها و رسوبات است. افت سطح آب زیرزمینی موجب کاهش فشار هیدرواستاتیک سفره شده، و بخش جامد یا ساختمان سفره، پایداری خود را از دست می دهدو باعث فشرده شدن ذرات و از بین رفتن فضاهای مفید بین ذره ای به خصوص در ذرات سیلت وماسه می گردد
پدیده نشست زمین بطور معمول بلافاصله با خروج سیال رخ نمی دهد بلکه طی مدت زمان طولانی اتفاق می- افتد
مقدار نشست زمین برای هر 10 متر افت سطح آب، بین 1تا 50 سانتی متر متغیر است که دامنه این تغییرات به ضخامت و تراکم پذیری لایه ها، طول زمان بارگذاری، درجه و نوع تنش وارده بستگی دارد
پدیده نشست زمین باعث بروز مشکلاتی مانند تخریب ابنیه، لوله زایی - بالا آمدن لوله های آب از سطح زمین - ، ریزش جداره چاه ها، ایجاد درز و شکاف در زمین، تغییر شیب زمین، افزایش سیل خیزی، فرورفتن تدریجی دکل ها و سازه ها، تغییر شیب رودخانه ها و جاده های منطقه می گردد
همچنین خسارت های زیادی از جمله گسیختگی سطح جاده ها، شکسته شدن لوله های آبرسانی،کج شدن دکلهای برق و نشستهای نامتقارن ساختمانها و در نتیجه شکستگی سازه ها ایجاد می شود. متراکم شدن بافت خاک باعث کاهش نفوذپذیری در هنگام وقوع بارندگی می شود که این پدیده علاوه بر پایداری زمین و ساختمانهای موجود، موجب غیر قابل استفاده شدن آبخوان در بارندگی های بعدی شده و برای همیشه منطقه را از بهره برداری آبهای زیر زمینی بی نصیب می سازد
در مقیاس جهانی خطر نشست ناشی از افت سطح آب در سال های بین 1950 - 1970 که زمان رشد شهرنشینی و صنعتی شدن است به اوج خود رسید
نشست زمین در گذشته در دهها کشور دنیا مانند مکزیک، چین، تایلند، ژاپن، آمریکا، هلند، ایتالیا و ایران رخ داده است
نشست در بخش هایی از مکزیکوسیتی با سرعت 1 میلی متر در سال گزارش شده است . - Carillo, 1984 - نشست زمین در توکیو، اوزاکا و در بعضی شهرهای دیگر ژاپن به وسیله کاهش پمپاژ آب کنترل شده است - Yananiti, 1984 - حال آنکه نشست در توکیو و اوزاکا در گذشته 20 سانتی متر در سال و در نیاگاتا 50 سانتی متر در سال گزارش شده بود - رحمانیان . - 1365 دکتر او. ای ماینزر 1 اولین کسی بود که با مطالعه آبهای زیرزمینی میدان نفتی گوس کریک1 در ایالت داکوتای آمریکا نظر داد که افت سطح ایستابی یکی از مهم ترین عوامل نشست زمین می باشد. ماینزر در دره سنتا کلارای2 کالیفرنیا نیز مطالعاتی انجام داد.
در این منطقه ناحیه ای به وسعت 200 مایل مربع در اثر برداشت زیاد آب تقریبا تا 5 فوت نشست کرده است که در اثر ممنوعیت پمپاژ بسیاری از چاهها و بالا آمدن سطح ایستابی به مقدار50 فوت، نشست متوقف شد - . - 6 شهر کاراما3 در زلاندنو4 که بر روی یک سازند دلتایی واقع شده در اثر زلزله وحرکت گسلی 2 فوت نشست داشته است. شهر کاسمو5 در یوتا6 در سال 1934 در اثر زلزله حدود 15 اینچ نشست کرد
در سالهای اخیر نشست همراه با افت سطح آبهای زیرزمینی در خیلی از آبخوان های کشور نیز گزارش گردیده است. از جمله می توان نشست دشت سیستان - رهنما راد و فیروزان، 1381 - ، دشت کاشمر در استان خراسان رضوی - لشکری پور و همکاران، - 1385 و دشت مشهد - لشکری پور و همکاران، 1386 ، حسینی سید علی، - 1384 را نام برد.
از دشت های مهم دیگر می توان به منطقه مهیار اشاره نمود که در طول 10 سال گذشته یک رشته شکاف به طول 10 کیلومتر و به عرض 5 تا 50 سانتی متر بوجود آمد که هر سال 5 سانتی متر بازتر می شود - اجل لوئیان و بهادران، . - 1377 اولین دشت نشست کننده در ایران، دشت رفسنجان می باشد که به ازای هر 10 متر افت سطح آب زیرزمینی، سطح زمین حدود 42 سانتی متر نشست می نماید - عباس نژاد، . - 1377 در منطقه سیرجان به ازای هر 10 متر افت سطح آب، نشست حدود 27 سانتی متر گزارش گردیده است
در دشت کبودرآهنگ و فامنین دراستان همدان نیز، نشست و تشکیل فروچاله ها در اثر افت سطح آبهای زیرزمینی گزارش شده است - فاطمی عقدا و همکاران، 1380و امیری . - 1384 فرونشست سطح زمین درمنطقه جنوب و جنوب غرب تهران طی سالهای 1374 تا 1383 دربعضی قسمتها به 21 سانتیمتر می رسد - . - 3 نشست زمین به هر دلیلی که رخ دهد می تواند تأثیرات منفی زیادی ایجاد نماید که برخی از این تأثیرات به این شرح است:
تأثیر بر روی الگوی جریان های زیرزمینی و سطحی
کاهش کیفیت آب های زیرزمینی و افزایش نمک این آبها
کاهش ظرفیت مخزن آبخوان ه
خراب شدن ساختمان چاه ها و پمپ های نواحی مستعد فرونشست
ناتوانی چاه ها از نظر آبدهی
