فرونشست زمین در غرب تهران و تحریك گسل‌های منطقه در اثر پمپاژ آب

فرونشست زمین در غرب تهران و تحریك گسل‌های منطقه در اثر پمپاژ آب

دنیای قلم -  مهدی زارع:در 50 سال گذشته به دلیل پمپاژ و استفاده از آب‌های زیرزمینی حدود 16 متر سطح آب زیرزمینی در دشت‌های غرب تهران افت كرده است. همین موضوع موجب فرونشست زمین شده و خانه‌های شهریار، وردآورد، ملارد و شهر قدس و جنوب جاده تهران- كرج تا نزدیك منطقه غرب تهران از جمله فرودگاه مهرآباد، تهرانسر و منطقه 17، 18، 21 و جنوب منطقه 22 شهر تهران را تحت‌تاثیر قرار داده است. فرونشست زمین عامل تغییر تنش در گسل‌های تهران است.

برای ایجاد ارتباط بین تغییرات بارهای تنشی روی پوسته طی خشكسالی و ‌زلزله، ابتدا باید تعیین كنیم كه چه نوع فرآیندهای زمین ساختی ممكن است با پدیده‌های اقلیمی مرتبط باشد. زمین‌لرزه‌ها می‌توانند با تغییر در میزان تنش روی گسل تحریك شوند. بزرگ‌ترین متغیر اقلیمی كه می‌تواند بارهای تنش گسل را تغییر دهد، آب‌های سطحی به شكل باران و برف است. مطالعات متعددی چنین همبستگی‌هایی را تایید كرده‌اند. به‌طور معمول‌، جایی كه ما شاهد این نوع همبستگی‌ها بوده‌ایم‌، خرد لرزه‌خیزی مشهود است‌، ریتم رخداد زمین‌لرزه‌های كوچك با بزرگای كمتر از صفر، بسیار كوچك‌تر از آنچه انسان می‌تواند احساس كند تا بزرگای حدود 1.5است.

 


 ایران در اقلیمی خشك و نیمه‌خشك واقع شده از این رو منابع آبی محدودی دارد كه متاسفانه با این حال از همان منابع محدود هم درست استفاده نمی‌كنیم به‌طوری كه اكنون حدود ۱۳۰ میلیارد متر مكعب تمام آب قابل استحصال در كشور است كه متاسفانه سالانه بیشتر از این میزان استفاده می‌كنیم یعنی حدود ۶ تا ۷ میلیارد متر مكعب بیشتر از ظرفیت منابع آب قابل استحصال برداشت می‌كنیم.  در كنار اقلیم خشك و برداشت بی‌رویه از منابع آبی، چند سالی است كه خشكسالی هم بر آنها اضافه شده و دشت‌ها، كوه‌ها، رودخانه‌ها و انسان‌ها با آن دست و پنجه نرم می‌كنند كه به مرور این مساله نیز مشكلات زیادی را برای منابع آبی به همراه آورده است به‌طوری كه اكنون ۱۴ استان كشور از جمله تهران، كرمان، یزد، اصفهان، خراسان رضوی، همدان، فارس، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، سمنان، البرز، قزوین، مركزی، اردبیل و گلستان درگیر پدیده فرونشست زمین شده است كه می‌تواند عوارض جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد.


پمپاژ آب زیرزمینی می‌تواند به طور بالقوه باعث قفل‌شدگی‌، سپس لغزش و در نتیجه زلزله شود. چنین تنش‌هایی كوچك هستند، اما اگر در مدت‌زمان طولانی پمپاژ آب‌های زیرزمینی تداوم داشته باشد، می‌توانند اهمیت بیشتری پیدا كنند و به‌طور بالقوه می‌تواند شروع زلزله بزرگ بعدی در سان آندریاس را تسریع كند. ضمنا از آنجا كه میزان لغزش گسل با گذشت زمان بین زلزله‌ها افزایش می‌یابد، می‌تواند منجر به زلزله‌های مكرر اما كوچك‌تر نیز شود. در جنوب شرق مدیترانه، در محدوده فلسطین، انبوه زمین‌لرزه با بزرگای بیشینه 4.5 بیشتر در 5 كیلومتری بخش شمالی گسل ترانسفرم دریای مرده رخ داد. بررسی آبخوان، سری‌های زمانی تغییر شكل سطحی یا اندازه‌گیری تداخل سنجی رادار (sar)، و پایش زمین‌لرزه‌ها نشان می‌دهند كه برداشت آب زیرزمینی باعث این زمین‌لرزه‌ها شده است. برداشت مداوم آب زیرزمینی از چندین چاه واقع در 10 كیلومتری غرب فوج زمین‌لرزه‌ها از سال 2010 بیشتر شده و منجر به كاهش كلی 50 متری سطح آب زیرزمینی در زمان وقوع فوج زمین‌لرزه‌های 2018 شده است. در این منطقه فرونشست زمین سالانه حدود 15 سانتی‌متر است. 


در بیشتر موارد لرزه‌خیزی ناشی از آب و سیالات، سازوكار چكانش شامل ارتباط هیدرولیكی بین چاه و گسل با افزایش فشار منفذی است كه مقاومت اصطحكاكی را كاهش می‌دهد و باعث شكست در تنش محیطی منطقه‌ای می‌شود. پمپاژ آب زیرزمینی منجر به كاهش فشار منفذی می‌شود و بنابراین یك مدل جایگزین موردنیاز است. برای به دست آوردن بینش بیشتر در مورد مكانیسم‌های تحریك بالقوه، تغییرات تنش ناشی از تولید را در یك مدل متخلخل لایه‌ای دوبعدی محاسبه می‌شود. واحدهای مختلف زمین‌شناسی به صورت هیدرولیكی به هم متصل شده‌اند به‌طوری كه انتظار می‌رود آب زیرزمینی در طول پمپاژ سیال به صورت افقی و عمودی مهاجرت كند.


فرونشست زمین زمانی اتفاق می‌افتد كه مقادیر زیادی آب زیرزمینی از انواع خاصی از سنگ‌ها مانند رسوبات ریزدانه خارج شده باشد. آبرفت‌های سطحی فشرده می‌شود چراكه وقتی آب بیرون می‌رود، آبرفت‌ها روی خود فرو می‌روند. در بیشتر مواقع مردم زیاد متوجه فرونشست زمین نمی‌شوند زیرا در مناطق بزرگ و وسیع رخ می‌دهند. فرونشست یك مشكل جهانی است. توسعه روزافزون و بهره‌برداری از زمین و منابع آبی تهدیدی برای تشدید مشكلات موجود فرونشست زمین و ایجاد مشكلات جدید است. موارد دیگری وجود دارد كه می‌تواند باعث فرونشست زمین شود: تراكم سیستم آبخوان، زهكشی خاك‌های آلی، استخراج معادن زیرزمینی، تراكم هیدرولیكی، تراكم طبیعی، فروچاله‌ها، و ذوب شدن یخ‌های دایمی.
افزایش احتمال بروز زلزله با بزرگای بیش از ۷ در تهران پمپاژ آب از دشت‌های اطراف تهران مساله‌ای است قابل توجه تا این افزایش احتمال را مطالعه كنیم. این بررسی‌ها باپایش‌های دقیق تغییرشكل براساس برداشت و پمپاژ آب، بر پایه لغزش و جابه‌جایی در پوسته با استفاده از آمار برداشت از چاه‌ها و همچنین میكروژئودزی صورت می‌گیرد. ضمنا ارزیابی تغییرات تنش در لایه‌های سطحی و همچنین واردكردن داده‌های دیرینه‌ لرزه‌شناسی و تحلیل چنین داده‌های علمی‌ای در كنار مطالعه احتمالی آمار لرزه‌خیزی و ارزیابی احتمالی خطر زلزله، انجام می‌شود تا مشخص شود كه اولا كدام محل‌ها، باید كاندیداهای اصلی برای رخداد زمین‌لرزه‌هایی با بزرگای هفت بعدی درنظر گرفته شوند و در ثانی در هر محل میزان احتمال رخداد لرزه‌ای یا آزادشدن تنش به‌صورت خزش و خمش (بی‌لرزه) چقدر است. چنین بررسی به اصلاح نقشه‌های پهنه‌بندی خطر زلزله برای محدوده تهران و استان‌های تهران و البرز می‌انجامد.

 

 

دیدگاه‌ها

نظراتی كه به تعميق و گسترش بحث كمك كنند، پس از مدت كوتاهی در معرض ملاحظه و قضاوت ديگر بينندگان قرار مي گيرد. نظرات حاوی توهين، افترا، تهمت و نيش به ديگران منتشر نمی شود.