فرو نشست زمین تهدیدی پیش روی آینده
یکی از راه های برطرف شدن فرونشست زمین احیای سفره آب های زیرزمینی است
بخش اول
مخاطرات طبیعی بعنوان پدیده های طبیعی بر زندگی انسان ناشی از اثرات منفی موثر می باشند. مخاطرات طبیعی را می توان در دو دسته مخاطرات بیولوژیکی و ژیوفیزیکی تقسیم نمود که تمرکز اصلی این مبحث بر روی فرونشست زمین بعنوان یک خطر ژیوفیزیکی می باشد. امروزه واژه فرونشست در اخبار و فضای مجازی زیاد شنیده می شود. فرونشست عبارت از نشست تدریجی و یا فرورفتگی ناگهانی سطح زمین ناشی از حرکت قایم لایه های زیرسطحی می باشد. این پدیده خاموش ولی خطرناک اثار مخرب و جبران ناپذیری من الجمله سیل گیر شدن زمین ها ، خسارت های سازه ای وارده بر ساختمان ها، جاده ها، بزرگراه ها، راه آهن، سازه های کنترل کننده سیلاب، شبکه های انتقال فاضلاب شهری، شبکه های توزیع برق، گاز و دکل های برق و شکل گیری ترک ها و شکاف های زمین را بدنبال دارد.
نمونه هایی از فرونشست زمین
رخداد این پدیده ناشی از دو سری علل می باشد:
1): عوامل طبیعی مانند حرکت فعالیت صفحات تکتونیکی، انحلال و اب شدگی یخ ها و خروج گدازه ها از پوسته زمین
2):عوامل انسانی مانند خارج نمودن مواد مایع مانند ابهای زیر زمینی، گاز و نفت از لایه ای زیرسطحی و استخراج معادن
اما امروزه اصلی ترین علت پیدایش این پدیده افت سطوح اب زیرزمینی شناخته و مورد بحث و مطالعه می باشد. در بعضی مناطق ممکن است در تراز بالای سطح اب زیرزمینی نیز فرونشست رخ دهد. بعنوان مثال شسته شدن املاح خاص در خاکهای واگرا و کاهش رطوبت در چنین خاکهایی ، سبب ایجاد ترک و نشستهای زیرزمینی در این مناطق می گردد و در طی زمان تونلهای ممتد و گاها با قطر زیاد ایجاد می شود که برای سازه های روسطحی عواقب جبران ناپذیری بدنبال خواهد داشت .
با توجه به خشکسالیهای سالهای اخیر و برداشت بیش از حد از سفره های اب زیرزمینی برای اهداف کشاورزی ، مصارف اشامیدنی و غیره سرعت رشد این پدیده در جهان رشد چشمگیری داشته است. بطوریکه برداشت ممتد از این سفره ها از یک طرف و همچنین بارش کم از طرف دیگر و تاخیر در کنترل و پیشگیری عوامل فوق الذکر ،نهایتا باعث نشستهای لایه های خاک گردیده و تراکم تجمعی این نشستها سبب اتفاقات ناگواری در سطح زمین میگردند. از خطرات دیگر ناشی از نشست و تراکم لایه های خاک مناطق فرونشستی می توان به این مهم اشاره نمود که کاهش حجم حفرات مابین ذارت جامد خاک باعث کم شدن نفوذپذیری خاک گردیده و مانند لایه های اب بند در زیرزمین عمل کرده و در روند طبیعی حرکت ابهای نفوذی در زیر سطح زمین خلل ایجاد می کند به نحویکه در پایین دست این مناطق اثار مخرب دیگری مثل مشکلات کمبود اب کشاورزی و اشامیدنی ظاهر می شود. همچنین وجود این لایه با نفوذپذیری کم سبب ایجاد و افزایش فشار حفره ای اب در بین ذرات جامد خاک منطقه گردیده و مشکلات ژیوتکنیکی دیگری در مناطق بالادست و روسطحی این لایه ها بروز خواهد نمود. از طرف دیگر وجود این لایه های فشرده شده باعث می گردد در صورت افزایش نزولات اسمانی در سالهای اتی، امکان نفوذ این نزولات به لایه های ابدار زیرین نبوده و در نتیجه بصورت رواناب در سطح زمین جاری و مرگ ابخوانها صورت گیرد که خود حوادث جبران ناپذیری نیز ایجاد می کند.در واقع می توان گفت اخرین مرحله نابودی خاک ، فرونشست بوده بطوریکه شاید با احیای سفره های اب زیرزمینی امکان مرتفع شدن این خطر نباشد.
پیش بینی و برآورد نرخ فرونشست سالیانه در اثر برداشت آب های زیرزمینی در فصل های بهار و تابستان به مراتب بیشتر از مقادیری خواهد بود که برای فصل های پاییز و زمستان تعیین می شود. بر اساس مطالعات محققین به ازا 10 متر کاهش سطح اب زیرزمینی ، نشستی سالیانه حدودا 5 الی 50 سانتی متر را در بر خواهد داشت. شایان ذکر است بازه نشست مذکور به عوامل ژیوتکنیکی خاک محل ، تنشهای وارده به زمین ، مدت زمان بارگذاری و تراکم پذیری لایه های خاک وابسته می باشد.
اما امروزه با کاهش سریع سطح اب زیرزمینی خطرفرونشست رشد روز افزونی دارد. با توجه به نقشه ذیل که محدوده طرح بررسی مخاطرات ناشی از فرونشست در برنامه چهارم توسعه را نشان می دهد و بیانگر توجه مسولان به کنترل این پدیده می باشد ولیکن عزم بیش از پیش دست اندرکاران من الجمله وزارت نیرو ، وزارت کشاورزی و مردم جهت جلوگیری از این پدیده خطرناک ولی خاموش را می طلبد.
اولین گزارشها در مورد فرونشست به دهه 1950 میلادی یعنی همزمان با دوره های رشد صنعت و شهرنشینی در جهان باز می گردد. گزارشهای سازمانهای بین المللی بیش از 150 منطقه در جهان مثل کشورهای ژاپن، امریکا و مکزیک را که فرونشست رخ داده است را بیان می کنند. در ایالت کالیفرنیا ( امریکا) تا سال 1969 به میزان 8.8 متر نشست گزارش شد. در ایران ،منطقه رفسنجان در سال 1346 شمسی بعنوان اولین منطقه فرونشست بدلیل لوله زایی کشاورزی ثبت شده است. در حالیکه میزان فرونشست در حالت بحرانی 4 میلی متر درسال می باشد ولی بعضی مناطق کشورمان به اعدادی خیلی فراتر از این میزان رشد داشته است. بعنوان مثال در دشت شهریار- تهران میزان نشست حدود 17 سانتیمتر در سال بوده البته این میزان درسالهای اخیر با توجه به برداشتهای بی رویه از سفره های اب زیرزمینی به اعدادی در حدود 35 سانتیمتر درسال دست یافته است. بر اساس نقشه ارایه شده چند سال قبل سازمان زمین شناسی بعضی از دشتهای ایران در خطر بسیار زیاد فرونشست می باشند البته باید این نکته مدنظر قرار گیرد که با کاهش نزولات اسمانی در سالیان اخیر و برداشتهای بی رویه از سفره های اب زیرزمینی متاسفانه تعداد نقاط پرخطر با سرعت رو به افزایش می باشند. مثلا در بخش های غربی و شرقی تهران ، مساحت فرونشستی به حدود 530 کیلومتر مربع افزون شده است و این میزان نشست زمین‌های اطراف تهران نسبت به کل کشور بیشتر و تقریبا رکوردار فرونشست منطقه می باشد.
دکتر مهدی خواری
استاد دانشگاه و مدیر فنی شرکت ساختمانی بانک ملت