آخرین خبرها:
شناسه خبر: 29506

رابطه پیچیده لرزه‌خیزی با مخازن آب

پمپاژ بیش از حد آب از منطقه به سرعت ممکن است منجر به ایجاد زلزله‌ای بسیار شدید و خطرناک شود. زمین‌لرزه‌هایی که با پمپاژ آب شیرین از سفره‌های زیرزمینی

رابطه پیچیده لرزه‌خیزی با مخازن آب

آیا برداشت آب از دشت‌های پیرامون دریاچه ارومیه موجب تحریک لرزه‌خیزی است؟

پمپاژ بیش از حد آب از منطقه به سرعت ممکن است منجر به ایجاد زلزله‌ای بسیار شدید و خطرناک شود. زمین‌لرزه‌هایی که با پمپاژ آب شیرین از سفره‌های زیرزمینی به وجود می‌آیند، تاکنون توجه زیادی را به خود جلب نکرده‌اند
اخبار سبز کشاورزی ؛ مهدی زارع، زلزله‌شناس و رئیس شاخه زمین‌شناسی فرهنگستان علوم | دریاچه ارومیه به دلیل کاهش بارندگی حقابه خود را دریافت نکرده است. از سال ۱۳۷۵ به دلیل ترکیبی از افزایش دما، کاهش بارندگی، سدسازی و کشاورزی ۹۵ درصد از حجم آب دریاچه از بین رفته است.
تغییرات مستمر مؤثر بر دریاچه ارومیه (شمال باختری ایران) با کاهش سطح آب دریاچه (حدود ۹ متر در ۲۵ سال گذشته) به دلایل طبیعی و انسانی نسبت داده می‌شود. بررسی‌های زمین‌شناسی روی محیط دریاچه ارومیه نشان می‌دهد که این دریاچه از حدود اواخر پله ایستوسن و مدت زمان پایان آخرین عصر یخ، در طی سی هزار سال گذشته، و نوسان سطح دریاچه و دو رخداد خشکی مهم در حدود ۳۰ هزار سال قبل و حدود ۵۰۰۰ سال قبل به وجود آمده است.
در چهار دهه اخیر از سال ۱۳۶۶ تا ۱۳۸۰ روند تغییرات کند شد و کمتر از ۲ درصد از مساحت آب دریاچه کاهش یافت ولی از سال ۱۳۸۰ تا ۱۳۹۰، فرایند کوچک شدن سریعتر انجام شد. عوامل انسانی مانند سدسازی برای ذخیره‌سازی آب برای آبیاری، افزایش استفاده از آب‌های زیرزمینی توسط چاه‌های عمیق‌تر ایجاد شده برای آبیاری کشاورزی از عوامل مهم خشک‌شدن هستند. با تغییر مدیریت آبهای منتهی به دریاچه و انتقال منابع آبی جدید به دریاچه بین سالهای ۱۳۹۳ تا ۱۳۹۵، مساحت دریاچه به دو برابر افزایش یافت. اشتغال ۲۸ درصد مردم در کشاورزی در پیرامون دریاچه ارومیه منجر به افزایش سریع برداشت آب زیرزمینی از سال ۱۳۸۰ و همچنین از بین رفتن حدود ۹۰ درصدی حجم دریاچه ارومیه شد. از سوی دیگر شوری آب دریاچه ارومیه از ۱۹۰ به بیش از ۳۵۰ گرم در لیتر رسید.
پمپاژ بیش از حد آب از منطقه به سرعت ممکن است منجر به ایجاد زلزله‌ای بسیار شدید و خطرناک شود. زمین‌لرزه‌هایی که با پمپاژ آب شیرین از سفره‌های زیرزمینی به وجود می‌آیند، تاکنون توجه زیادی را به خود جلب نکرده‌اند. جمعیت رو به رشد و کاهش بارندگی باعث شده مردم بیشتر به استفاده از آب‌های زیرزمینی سوق داده شوند
نیاز فزاینده بــه منابع آب در سالیان اخیر، مــوجب بهره‌برداری بی‌رویه و متعاقب آن بــرهم خــوردن تعادل طبیعی منابع آب زیــرزمینی در آذربایجان غربی و شرقی شــده است. بهره‌برداری غیراصولی از منابع آب زیرزمینی دشت خــوی-فیرورق در شانزده سال منتهی به سال ۱۴۰۱،به حدود ۱.۵ متر افت سطح آب زیرزمینی منجر شده است.
لرزه‌خیزی مرتبط با مخازن یکی از پیچیده‌ترین موارد لرزه‌خیزی با برهمکنش پیچیده بین عوامل مختلف است؛ مانند اندازه مخزن، وضعیت تنش میدانی، تنظیمات زمین ساختی، شرایط هیدروژئولوژیکی، تاریخچه زمانی سطح آب. دو ساز و‌ کار در این مورد وجود دارد: ۱- وزن آب اضافه شده یا کم شده در یک مخزن آب، ۲- آبی که به شکاف‌های زیرزمینی یا در امتداد گسل‌ها نفوذ می‌کند. در حالت اول، پر یا خالی شدن یک مخزن می‌تواند «تنش برشی الاستیک» را افزایش داده و باعث گسیختگی گسل‌های مجاور شود. در حالت دوم، افزایش و انتشار فشار منفذی در زمین در زیر و نزدیک مخزن باعث کاهش تنش طبیعی موثر، و کاهش فشار منفذی به افزایش تنش طبیعی موثر در گسل‌ها می‌شود. اثر بارگذاری یا باربرداری آب در چند سال رخ می دهد ولی اثر فشار منفذی به تاخیر می‌افتد زیرا آب برای عبور از سنگ به زمان نیاز دارد. این تأخیر می‌تواند باعث شود که برخی از مخازن سال‌ها پس از پر شدن یا خالی شدن اولیه، شروع به ایجاد زلزله کنند.
علاوه بر این، تغییرات در سطح آب یک مخزن می‌تواند بر پایداری گسل‌های فعال مجاور اثر بگذارد. تغییرات تنش الاستیک با لحاظ کردن تغییرات فشار منفذی به دلیل اثرهای پارامتر فشار منفذی بر وضعیت تنش زیرسطحی نشان داده است که تاخیر چند ساله لرزه‌خیزی در رابطه با تغذیه آب زیرزمینی با یک اثر تحریک‌کننده با انتشار فشار منفذی سازگار است. برای ایجاد لرزه‌خیزی، موج فشار سیال باید در امتداد مسیرهای باریک تخلیه شده قبلی (شکستگی‌ها و گسل‌ها) حرکت کند.
بررسی‌های مشابه نشان می‌دهد که نفوذ هیدرولیکی پیرامون دریاچه‌های خشک شده یا پر شده مانند دریاچه سالتون در کالیفرنیا در یک دهه حدود ۱۵ کیلومتر بوده، که با ژرفای لایه لرزه‌زا در حدود ۱۰ کیلومتر در همان منطقه منطبق است.
این واقعیت که در این منطقه لرزه‌خیزی به‌طور مستقل از تغذیه آب‌های زیرزمینی در سطح دریاچه ‌کند، نشان می‌دهد که احتمالا در گذشته بالا آمدن دریاچه نشان‌دهنده تغییر اقلیم در مقیاس بزرگ به سمت شرایط مرطوب، با در نتیجه تجمع عظیم آب‌های زیرزمینی در سطح منطقه و ایجاد زلزله بوده است‌.
فعالیت‌های انسانی مقصر است. پمپاژ بیش از حد آب از منطقه به سرعت ممکن است منجر به ایجاد زلزله‌ای بسیار شدید و خطرناک شود. زمین‌لرزه‌هایی که با پمپاژ آب شیرین از سفره‌های زیرزمینی به وجود می‌آیند، تاکنون توجه زیادی را به خود جلب نکرده‌اند.
جمعیت رو به رشد و کاهش بارندگی باعث شده مردم بیشتر به استفاده از آب‌های زیرزمینی سوق داده شوند. در سال‌های اخیر، سفره‌های زیرزمینی حتی در شرایط خشکسالی شدید، بیش از حد پمپاژ شده است.
بر اساس آخرین بررسی‌های زمین‌شناختی، آبخوان دشت خوی از رسوبات آبرفتی کواترنر با ضخامت بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر تشکیل شده است. تغذیه منابع آب زیرزمینی این آبخوان از طریق بارش، آبیاری و از طریق رودخانه‌های قطور، الند، قره سو و قازانچای انجام می‌شود.
بر اساس آمار سال ۱۳۹۷ از تعداد ۵۷۲ حلقه چاه، ۹ رشته قنات و ۵ دهنه چشمه، حجم آبی برابر با ۳۲۰ میلیون متر مکعب در سال برداشت می‌شود (حدود ۹۹ درصد از این حجم از چاه‌های برداشت شده است). در درازمدت از سال ۱۳۷۰ تا ۱۴۰۱ حدود ۸ متر از چاه افت کرده و حجمی آبی در حدود ۹ میلیارد متر مکعب از آب زیرزمینی دشت خوی برداشت شده است.
خوی با توجه به افزایش بهره‌برداری از سفره آب زیرزمینی، فعالیت‌های کشاورزی و مصارف دیگر، بیلان منابع آبی منفی داشته و از سوی وزارت نیرو تحت عنوان «دشت ممنوعه» شناخته شده است.
برای بررسی این موضوع، تاریخ، مکان، عمق و بزرگای زمین‌لرزه‌ها را با اندازه‌گیری‌های سطح آب‌های زیرزمینی در سفره آب منطقه مقایسه کرده‌ایم. زمین‌لرزه‌ها که بیشتر آنها بزرگایی بین ۳ تا ۴ دارند پس از کاهش شدید آب‌های زیرزمینی در دهه ۱۳۸۰ و همچنین بعد از خشکی شدید نیمه دهه ۹۰ رخ داده‌اند.
از سوی دیگر بارندگی شدید و نسبتا پر شدن دریاچه در فروردین ۹۸، با تزریق آب به سفره‌های زیرزمینی و با افزایش فشار آب منفذی باعث ایجاد لرزه‌خیزی بیشتر بعد از آن دوره پرآبی شد. منافذ درون سنگ‌ها، گسل‌ها را روان می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد راحت‌تر بلغزند.
حذف آب‌های زیرزمینی نیز باعث ایجاد انبوه زلزله‌ها می‌شود. استخراج آب‌های زیرزمینی بار گرانشی روی یک گسل را کاهش می‌دهد و نیروهایی را که سنگ‌های دو طرف گسل را به هم فشار می‌دهند تا قفل نگه دارند، کاهش می‌دهد.
بیرون کشیدن آب به سنگ‌ها اجازه می‌دهد تا از یکدیگر دور شوند و در نتیجه قفل‌شدگی گسل را از بین می‌برد. زمین‌لرزه‌های کوچک می‌توانند باعث زلزله های بزرگتر نیز شوند. باید از ارتباط بین آب‌های زیرزمینی و لرزه‌خیزی در جهت برنامه‌ریزی‌های کلان محیطی بهره‌گیری کنیم.

منبع پیام ما

دیدگاه تان را بنویسید

چندرسانه‌ای