close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
نشست زمین در اثر افت آب‏های زیرزمینی

علوم زمین و توسعه

GIS یک علم است نه یک نرم افزار

نشست زمین در اثر افت آب‏های زیرزمینی

 

نشست زمین در اثر افت آب‏های زیرزمینی

گردآورنده: فرزاد مرادی

طبق تعریف انستیتو زمین شناسی ایالات متحده، پدیده فرونشست زمین شامل فروریزش یا نشست رو به پایین سطح زمین است که می‏تواند دارای بردار جابه ‏جایی افقی اندکی باشد. حرکت از نظر شدت، وسعت و میزان مناطق درگیر محدود نمی‏باشد و فرونشست می‏تواند در اثر پدیده ‏های طبیعی زمین شناختی مانند انحلال، آب شدگی یخ‏ها و تراکم نهشته ‏ها، حرکات آرام پوسته و خروج گدازه از پوسته جامد زمین و یا فعالیت‏های انسانی نظیر معدن کاری، برداشت آب‏های زیرزمینی و یا نفت ایجاد شود. فرونشست زمین ناشی از استخراج آب‏های زیرزمینی به عنوان مشکل اساسی همراه با پیامدهای محیطی در بسیاری از نواحی شناخته شده است. در دهه‏ های اخیر حالت تصاعدی این پدیده همراه با اوج صنعتی شدن، شهر نشینی و پمپاژ بی‏رویه از آ‏ب‏های زیرزمینی جهت مصارف کشاورزی مشاهده شده است. با توجه به اینکه نشست زمین معمولاً در محدوده بزرگی صورت می‏پذیرد، مقابله با آن مشکل خواهد بود. پدیده نامبرده در نقاط مختلفی از جهان گزارش شده است. از نمونه‏های آن می‏توان به نشست زمین به دلیل پمپاژ آب در 35 سال گذشته در شهر بانکوک (تایلند) اشاره نمود. حداکثر نشست سالانه 120 میلی‏متر و در اوایل دهه 1980 گزارش گردیده است. از نمونه‏های دیگر می‏توان به نشست دشت ساحلی تسالونیکی در شمال یونان به میزان حدود 10 سانتی‏متر در سال، شهر لس‏بانوس- کتلمن در کالیفرنیا با مقدار نشست 8/8 متر تا سال 1969 اشاره نمود. شهر ونیز ایتالیا نیز در فاصله سال‏های 1930 تا 1973 حدود 15 سانتی‏متر فرو نشست داشته است. براساس اطلاعات کارگروه فرونشست در سازمان یونسکو، قدیمی‏ترین فرونشست شناخته شده در ایالت آلبامای ایالات متحده در سال 1900 میلادی به وقوع پیوسته است. اساس مطالعات این کارگروه بررسی‏های تفضیلی بر روی 42 فرونشست در 15 کشور جهان بوده است. از حدود سال 1965، یونسکو اولین برنامه جهانی خود را برای چرخه‏های 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 زیرزمینی بود. از آن تاریخ تا به امروز بررسی‏های بیش‏تری در این زمینه در کشورهای پیشرفته به ویژه در ایالات متحده و ژاپن انجام شده که نتیجه آن کنترل شدید مصرف آب و تغییر در الگوی مصرف آب و توقف فرونشست‏ها در بسیاری از موارد بوده است.

در ایران فرونشست زمین، پیشینه سی و چند ساله دارد و اگر زمانی این پدیده تنها در برخی از استان‏ها مانند کرمان و یزد رخ می‏داد، اینک استان‏های اصفهان، خراسان و تهران نیز محتمل فرونشست هستند و این مشکل به طور روز افزون در استان‏های بیش‏تری خود نمایی می‏کند. در همه فرونشست‏هایی که در ایران رخ می‏دهد، استخراج بی‏رویه آب‏های زیرزمینی، تنها عامل یا مهم‏ترین عامل ایجاد فرونشست است. از جمله می‏توان نشست دشت سیستان، دشت کاشمر در استان خراسان رضوی، و دشت مشهد را نام برد. کسری حجم مخزن آب زیرزمینی جهان، سالانه بین 700 تا 800 میلیارد مترمکعب بوده که یک درصد آن متعلق به کشور ایران است. از دشت‏های مهم دیگر می‏توان به منطقه مهیار اشاره نمود که در طول 10 سال گذشته یک رشته شکاف به طول 10 کیلومتر و عرض 5 تا 50 سانتی‏متر به وجود آمده است که هر سال 5 سانتی‏متر بازتر می‏شود. در دشت رفسنجان در استان کرمان بر اثر پمپاژ، عمق چاه‏های آب از 50 متر به 300 متر کاهش یافته و در دشت‏های اطراف اصفهان به بیش از 100 متر رسیده است. در منطقه سیرجان به ازای هر 10 متر افت سطح آب زیرزمینی، نشست زمین به میزان حدود 27 سانتی‏متر گزارش شده است. دشت فامنین و کبودر آهنگ در استان همدان نیز شاهد نشست و تشکیل فروچاله‏ها در اثر افت سطح آب‏های زیرزمینی بوده است. در دشت مرکزی اراک بر اثر خشکسالی و بهره‏برداری بیش از حد، آب‏های شور وارد آب‏های شیرین شده و آب‏های دشت را با خطر شور شدن مواجه ساخته است. براساس مطالعاتی در دشت مشهد میزان بهره‏برداری از آب‏های زیرزمینی از سال 1350 تا 1384 به میزان 6/4 میلیارد مترمکعب افزایش یافته و پیش‏بینی می‏شود تا سال 1399 به میزان 5/2 میلیارد مترمکعب دیگر نیز افزایش یابد. توسعه زیاد سطح زیر کشت از 100000 به 130000 هکتار، توسعه صنعت از کم‏تر از 100 واحد صنعتی به بیش از 3000 واحد، افزایش توسعه شهری از 15 کیلومتر مربع به 160 کیلومتر مربع و افزایش جمعیت از 5/0 میلیون نفر به 5/2 میلیون نفر در طی 34 سال و به علاوه افزایش تعداد چاه‏های این دشت در سال 1344 از 231 حلقه به 3619 حلقه در سال 1377 عوامل مهم در کاهش سطح سفره آب زیرزمینی در این دشت می‏باشد.


http://img8.irna.ir/1396/13960730/82704556/82704556-71943582.jpg

در مناطقی که لایه‏های خاک تناوبی از ماسه و سیلت و رس است در هنگام افت سطح آب زیرزمینی به دلیل زه‏کشی آب لایه رس به وسیله لایه با نفوذ زیاد، سبب کاهش فشار آب منفذی در لایه رس و تحکیم و فشردگی این لایه‏ها و نشست زمین می‏شود. به علاوه استخراج بی رویه آب زیرزمینی باعث افت سطح آب زیرزمینی و کاهش فشار هیدرواستاتیکی و در نتیجه افزایش فشار میان ذره‏ای و در نهایت منجر به ایجاد تراکم و پدیده فرو نشست زمین می‏شود. تخلخل مصالح تشکیل دهنده لایه‏های خاک، تراکم، جنس و ترکیب لایه‏ها، ساختار زمین شناسی منطقه، هدایت هیدرولیکی لایه‏های آبدار، بارندگی و دما همگی از عوامل مؤثر بر فرونشست زمین به شمار می‏روند. افت ناموزون سطح آب زیرزمینی، متغییر بودن ضخامت لایه‏های فشردگی‏پذیر و ناهمگنی تراکم این لایه‏ها به دلیل داشتن جنس مختلف، موجب نشست ناموزون سطح زمین و نهایتاً ایجاد شکاف‏هایی در سطح زمین می‏شود. ترک‏های بزرگ اغلب در مجاورت مناطق کشاورزی ایجاد می‏شوند. در بیش‏تر مواقعضخامت رسوبات ریز دانه و هدایت هیدرولیکی پایین این رسوبات، باعث ایجاد تأخیر زمانی بین افت سطح آب زیرزمینی و نشست سطح زمین می‏شود. نشست زمین به هر دلیلی سبب ایجاد تأثیرات منفی خواهد شد که برخی از این تأثیرات به شرح زیر است:

1)     تغییر الگوی جریان‏های زیرزمینی و سطحی

2)     کاهش ظرفیت مخازن آبخوان‏ها

3)     خسارت به سازه‏های دست ساز بشر مانند ساختمان‏ها، خیابان‏ها، پل‏ها و خطوط انتقال نیرو

4)     معکوس شدن شیب کانال‏های آبیاری و زهکشی

5)     افزایش خطر وقوع سیل

6)      افت بیش از حد آب زیرزمینی در نواحی ساحل سبب پیشروی آب شور دریا به سمت سفره‏های ساحلی می‏گردد.

 اولین گام در مطالعه این پدیده، اندازه‏گیری مقدار جابه‏جایی ایجاد شده در سطح زمین است. برای اندازه‏گیری فرونشست زمین روش‏های مختلف ژئودتیک و غیر ژئودتیک مانند استفاده از GPS (سامانه موقعیت جهانی)، توتال استیشن، لیزر اسکنر و غیره وجود دارد. ایستگاه‏های GPS اندازه‏گیری‏های دقیق و پیوسته‏ای را در نقاط محدودی از نواحی فرونشست می‏دهند. یکی از دلایل آن را می‏توان محدود بودن تعداد ایستگاه‏های GPS دائم مربوط به شبکه ژئودینامیک ایران (Iranian Permanent Network for Goedynamic (IPGN)) دانست. بنابراین آن‏ها توانایی تعیین وسعت و الگوی فرونشست را ندارند. روش تداخل سنجی راداری (InSAR) نیز در سال‏های اخیر به عنوان یکی از روش‏های غیر ژئودتیک با توجه به مزایایی که نسبت به دیگر روش‏ها دارد، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این روش در میان روش‏های زمینی و فضایی به عنوان کارآمدترین روش برای اندازه‏گیری تغییرات سطح زمین با دقت و قدرت تفکیک مکانی بسیار بالا به شمار می‏رود. از دیگر مزایای این روش می‏توان به پوشش وسیع، عدم نیاز به کار میدانی، مقرون به صرفه بودن و امکان دستیابی به اطلاعات در هر شرایط آب و هوایی اشاره کرد. در ایران نیز در چند سال اخیر از این روش در پایش تغییر شکل‏های سطح زمین استفاده شده است. تحلیل سری‏های زمانی نیز به تازگی به عنوان فنی جهت توصیف رفتار مکانی و زمانی کوتاه مدت و بلند مدت فرونشست توسعه یافته است.

منابع:

1)      اکبری، م.، جرگه، م. ر.، مدنی سادات، ح. (1388). بررسی افت سطح آب‏های زیرزمینی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) (مطالعه موردی: آبخوان مشهد). 4: 79-63.

2)      حقیقت مهر، پ.، ولدان زوج، م. ج.، تاجیک، ر.، جباری، س.، صاحبی، م. ر.، اسلامی، ر.، گنجیان، م.، دهقانی، مریم. (1391). تحلیل سری زمانی فرو نشست هشتگرد با استفاده از روش تداخل سنجی راداری و سامانه موقعیت‏یابی جهانی. مجله علوم زمین. 85: 114-105.

3)      لشکری‏پور، غ. ر.، غفوری، م.، کاظمی گلیان، ر.، دم شناس، م. (1386). نشست زمین در اثر افت سطح آب‏های زیرزمینی در دشت نیشابور. پنجمین همایش زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران. 192-1082.

4)      موسوی مداح، م.، غفوری، م.، لشکری‏پور، غ.، افشار، س. (1392). بررسی پدیده نشست زمین و تأثیر آن بر روی گسیختگی لوله‏های جدار چاه‏های آب در محدوده شهر مشهد با استفاده از پهنه‏بندی تغییرات دانه‏بندی لایه‏های زمین. 13: 67-56.

5)      Lanari, R., Lundgren, P., Manzo, M., Casu, F. (2004). Satellite radar interferometry time series analysis of surface deformation for Los Angeles, California. Geophysical Research Letters, 31, doi:10.1029/2004GL021294.


+ نوشته شده در26 / 09 / 1396ساعت 16:15توسط GIS&RS | | تعداد بازدید : 34

مطالب قبلی

» دانلود رایگان نگاهی گذرا به سری ماهواره های لندست از 1 تا 9
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رود خانه زاینده رود اصفهان
» دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد اویرایش شده جایگاه برنامه‌ریزی فرهنگی در نظام توسعه شهری ایران
» پایان نامه برنامه ریزی مقابله با خطرات طبیعی
» دانلود رایگان راهنمای ممیزی اماکن و تهیه نقشه های آماده GIS
» دانلود رایگان پایان نامه دکتری: ارزیابی و پایش بیابان زایی و فرسایش زمین با RS و GIS
» مجموعه نقشه های GIS شهر و شهرستان ملایر استان همدان
» نقشه های GIS حوزه آبخیز قره سو کرمانشاه
» نقشه های GIS شهر و شهرستان تبریز
» نقشه های GIS حوزه رودخانه تالار استان مازندران
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رود خانه هیرو چای استان اردبیل
» نحوه استخراج شاخص های گرد غبار از روی تصاویر ماهواره ای به کمک نرم افزار پردازش تصویر ENVI
» دانلود رایگان آموزش کاربردی نرم افزار تحلیل شبکه آب
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رود خانه خرم رود لرستان
» روش های استخراج رایگان ارزهای دیجیتال و کسب درآمد
» کاملترین مجموعه نقشه های GIS و سنجش از دور شهرستان گرمی استان اردبیل
» 5 منبع رایگان مدل رقومی ارتفاع (DEM )
» آینده ی احتمالی کلان شهرها و تاثیرات آن بر محیط
» طراحي شهري ادغام ناپذير است.
» کسب درامد از اینترنت روزانه 300دلار کاملا واقعی و تضمینی + فیلم اموزش
» معرفی زبان برنامه نویسی R در علوم مکانی
» نقشه های GIS شهر و شهرستان رشت
» کاملترین مجموعه نقشه های GIS و سنجش از دور شهرستان سرعین استان اردبیل
» ساخت وب سایت بدون نیاز به دانش فنی و به صورت رایگان
» سنجش از دور و ماهواره های جاسوسی
» ااولین سایت ایرانی کسب ارزهای دیجیتال از اینترنت
» دانلود نقشه گوگل مپ (Google Map) شهر تبریز
» كاربرد راهكارهاي مديريت بحران زمين لرزه در متروي تهران
» دانلود گزارش کار درس ماکروويو و تصاوير راداري
» دانلود گزارش کار درس سنجش از دور پیشرفته
» دانلود گزارش کار درس مدل رقومی زمین (DTM)
» دانلود گزارش کار درس سنجش از دور حرارتی
» دانلود مدل رقومی ارتفاع (DEM) 12.5 متری محدوده شهر تبریز
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رود خانه تالوار
» دانلود نقشه GIS شبکه معابرشهر و شهرستان تهران
» نقشه GIS ایستگاه های آتش نشانی شهر اورمیه
» فیلم های آموزشی کلاسی دکتر خلیل ولیزاده کامران
» نقشه بافت خاک شرق دریاچه ارومیه
» فیلم آموزش نحوه دانلود تصاویر سنجنده مودیس از سایت جدید
» پایان نامه پسماندهای شهری
» نقشه های GIS حوزه آبخیز رودخانه کن تهران
» پایان نامه کارشناسی ارشد: مدل‌سازی حوادث بحرانی مترو شهر تبریز در محیط GIS مطالعه موردی: خط 1 مترو
» پایان نامه برنامه ریزی توریسم شهری با تاکید بر توسعه پایدار تبریز
» پایان نامه: بررسی تطبیقی بازتابهای فضایی سیاستهایی جذب توریسم در قبل و بعد از انقلاب اسلامی (موردی
» پایان نامه: بررسی تحولات کالبدی بخش مرکزی زنجان با تاکید بر تغییرات کاربری زمین
» سنجش از دور حرارتی چیست
» پهپاد بازرس خطوط انتقال برق
» پایان نامه : طراحی ژئوپارک درفک با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل پرالونگ
» دانلود AllmapSoft Easy OpenstreetMap Downloader v6.31 - نرم افزار دانلود تصاویر اوپن‌استریت‌مپ و ساخت نقشه های شهری
» دانلود رایگان آموزش درون یابی در نرم افزار arc GIS

صفحات وبلاگ

جلوگیری از کپی کردن مطالب