زنگ خطر فرونشست زمین در برخی‌ شهرها‌

برخورد با پدیده فرونشست مطابق مستندات علمی می‌تواند در کنار افزایش شناخت از این پدیده زمینه ظهور راهکارهای توقف این روند شوم را ایجاد کند.

به گزارش مزرعه سبز به نقل از فارس، مدتی است که فضای عمومی کشور به طور مستمر از مسئله فرونشست خبر‌هایی می‌شوند و این مسئله گه گاه با انتشار اخباری نظیر خبر فرونشست زمین در نسیم شهر به اوج خود می‌رسد.

در فضای شکل گرفته در افکار عمومی، ضریب‌دهی به هولناک بودن مسئله فرونشست به حدی افزایش می‌یابد که دیگر جایی برای بحث پیرامون دلایل شکل‌گیری این پدیده و شیوه‌های کنترل آن به وجود نمی‌آید.

تعریف علمی پدیده فرونشست چیست؟

بر این اساس در گام ابتدایی باید نسبت به بیان تعریف مشترک از پدیده نشست بپردازیم؛ در همین راستا به استناد جزوه درس نشست کوروش شهریار، استاد دانشگاه صنعتی امیرکبیر، نشست به معنای فرو روی نقطه‌ای در سطح زمین به یک تراز پایین‌تر است، به عبارت دیگر نشست معمولا به جابه‌جائی قائم یک نقطه در سطح یا اعماق زمین اطلاق می‌کند.

با توجه به تعریف انجام شده از نشست، این پدیده می‌تواند منشا طبیعی و یا غیر طبیعی داشته باشد؛ در همین رابطه حرکت در طول صفحات گسل در اثر یک زلزله، تحکیم ناگهانی رسوبات دلتایی بر اثر اتفاقات طبیعی، تخریب فضاهای خالی طبیعی موجود در گنبدهای نمکی، ناپایداری طبیعی زمین و وقوع زمین لغزه ناشی از پدیده خزش سنگ می‌تواند از دلایل نشست طبیعی تلقی شود.

بازخوانی دلایل نشست طبیعی از آن جهت اهمیت دارد که بدانیم، نشست در سرتاسر طبیعت تنها به دلیل فعالیت انسان شکل نمی‌گیرد و عوامل متعدد طبیعی نظیر زلزله یا ناپایداری طبیعی زمین ناشی از رفتارهای وابسته به زمان می‌تواند منجر به نشست شود.

انسان چگونه زمینه نشست زمین را ایجاد می‌کند

با این وجود، طبیعتا زمانی که از پدیده فرونشست صحبت می‌کنیم، عمدتا هدف ما بررسی پدیده‌هایی است که در اثر فعالیت انسان شکل گرفته است؛ در همین راستا استفاده انسان از طبیعت می‌تواند زمینه ایجاد پدیده نشست را فراهم کند؛ حفر فضاهای زیرزمینی به خصوص در مناطق شهری به همراه استفاده غیر اصولی از منابع آب زیرزمینی از رایج‌ترین دلایل شکل‌گیری پدیده فرونشست غیر طبیعی به حساب می‌آیند.

در همین رابطه، علم مکانیک سنگ و مکانیک خاک خصوصا در مناطق شهری به کمک ما می‌آید تا میزان نشست ناشی از پدیده‌های طبیعی را به حداقل برساند. کارشناسان حوزه علوم زمین معتقد هستند، توسعه علوم یاد شده سبب شده تا میزان نشست زمین در اثر حفر فضاهای زیرزمینی نظیر متر به حداقلی‌ترین شرایط ممکن برسد و تنها ضعف‌های اجرایی گاه و بیگاه زمینه شکل‌گیری این پدیده را به وجود بیاورد.

ناترازی ورودی و خروجی آب زیرزمینی نگران‌کننده‌ترین عامل فرونشست

با توجه به توضیحات ذکر شده، در حال حاضر مهمترین نگرانی ایجاد شده در مسئله فرونشست ناشی از استفاده غیر اصولی از آب‌های زیرزمینی به حساب می‌آید. پیش از بررسی نگران‌کننده‌ترین دلیل نشست زمین به خصوص در ایران، ضرورت دارد فرآیند علمی این مسئله مورد واکاوی قرار بگیرد.

بارگذاری سطح زمین ناشی از سازه‌های طبیعی و دست‌ساز بشر به همراه وزن پیکره خاک زمینه ایجاد تنش را به وجود می‌آورد و تنش شکل گرفته به بستر خاک وارد می‌شود. با توجه به اینکه ساختار خاک به طور مصطلح یک ساختار متخلخل است، لذا به طور پیوسته از فضاهای خالی و فضا جامد که به آن خاک اطلاق می‌کنیم، تشکیل شده است.

در شرایطی که این فضای خالی در بستر خاک از هوا پر شده باشند، تنها عامل تحمل کننده تنش، بخش جامد یا به اصطلاح علمی ماتریس خاک است اما در شرایطی که فضای خالی از آب پر شده باشد، این آب به دلیل خاصیت تراکم ناپذیر به کمک ماتریس خاک آمده و بار را تحمل می‌کنند.

در چنین حالتی تصور کنید، حفر چاه‌های آب زیرزمینی زمینه تخلیه این آب را فراهم می‌کند، تا اینجای مسئله مشکل خاصی وجود ندارد اما بحران زمانی آغاز می‌شود که میزان برداشت آب از میزان ورودی آب به زیرزمین پیشی گرفته و زمینه افت تراز آب زیرزمینی در کشور مهیا شود. در چنین شرایطی، کاهش تراز سطح آب زیرزمینی به معنای تهی شدن خلل و فرج خاک از آب و جایگزین شده هواست.

به عبارت دیگر میزان تنشی که تا پیش از آن به آب و خاک وارد می‌شد، در حال حاضر تنها به خاک وارد شده و در طول زمان زمینه تخریب ماتریس خاک را فراهم می‌کند، زمانی که ماتریس خاک تخریب می‌شود، در حفرات موجود تخلیه شده و در نتیجه حجم خاک کاهش یافته و میزان تخلخل آن نیز به طور چشمگیری کاهش می‌یابد، گسترش کاهش حجم خاک تا سطح زمینه فرونشست را ایجاد کرده و نگرانی بسیاری را به دنبال خواهد داشت.

یک مثال از وضعیت وخیم حوضه‌های آبریز کشور

بر اساس آمار ارائه شده از حوضه آبریز زاینده رود به عنوان یکی از بحرانی‌ترین حوضه‌های آبریز کشور، به طور متوسط در سال آبی 1360-1361 اگر در سطح این حوضه آبریز چاهی به عمق 3.7 متر حفر می‌شد، می‌توانستید به آب رسیده و از این مایع حیات استفاده کنید. به بیان علمی‌تر، سطح آب در آب‌خوان‌های زیرزمینی مستقر حوضه آبریز زاینده رود در 39 سال گذشته به طور متوسط تنها 3.7 متر از سطح زمین فاصله داشته است.

تداوم روند برداشت آب بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی در طول این 39 سال از سال 1360 تا کنون سبب شده تا برای رسیدن به آب در حوضه آبریز زاینده رود، چاهی به عمق حداقل 21.9 متر مورد نیاز باشد، به عبارت دیگر، سطح ایستابی آب‌خوان‌های حوزه آبریز زاینده رود مطابق به روزترین آمار موجود در این سال‌ها نزدیک به 18.2 پایین‌ رفته و حجم قابل توجهی از ظرفیت ذخیره آب در این خاک مناطق مذکور تخریب شده است.

علاوه بر میزان افت تراز آب زیرزمینی، استناد به آمار تغییرات تجمعی حجم آب سفره‌های زیرزمینی حوضه آبریز زاینده رود می‌تواند ابعاد بحران در این منطقه را نمایان کند. در همین راستا بر اساس اطلاعات شرکت مدیریت منابع آب ایران، در سال آبی 1360-1361، سفره‌های آب زیرزمینی مستقر در حوضه آبریز زاینده رود تنها 33 میلیون متر مکعب ناترازی داشته است.

در طول 39 سال گذشته و بنابر آخرین آمار موجود حجم آب موجود در آب‌خوان‌های حوضه آبریز زاینده رود با افت بی‌سابقه مواجه شده است و 8 میلیارد و 270 میلیون متر مکعب کسری آب را به ثبت رسانده است. به استناد این آمار میزان ناترازی آب در منابع زیرزمینی حوضه آبریز زاینده رود در طول 39 سال گذشته بیشتر از 250 برابر شده است.

خلاء حضور حکمرانی موثر آب زیرزمینی عامل تشدید بحران فرونشست

وضعیت سایر دشت‌های کشور در حوضه‌های آبریز دیگر بهتر از زاینده رود نیست و این مسئله سبب شده تا فرونشست زمین به عنوان یکی از بحران‌های اساس مطرح شود.

در همین رابطه، علیرضا الماسوندی، کارشناس ارشد مسائل آبی معتقد است:« میزان ورودی و خروجی منابع آب زیرزمینی کشور در سایه نبود حکمرانی موثر تراز نیست و همین موضوع زمینه تشدید بحران فرونشست و وضع موجود را فراهم کرده است.»

آگاهی از مسئله نشست به عنوان یک بحران پیش‌روند، تنها نباید به هشدار ختم شده و تحلیل علمی و دقیق آن می‌تواند از بسیاری از جوانب آن از جمله شیوه‌های جلوگیری از توسعه فرونشست و تکنیک‌های توقف این پدیده شوم پرده‌برداری کند.