مقاله آشنایی با فرونشست زمین

فرونشست، حرکات زمین در راستای عمودی با یک زاویه کوچک تعریف می‌شود که می‌تواند موجب وارد آمدن خسارات زیادی به زمین گردد. پدیده فرونشست زمین که بر اساس مطالعات زمین‌شناسی به مرگ پنهان زمین نیز مشهور است یکی از مخاطرات مهم برای طبیعت و بشر بوده و خسارات اقتصادی جبران‌ناپذیری همچون ايجاد ترک و تخريب جاده‌ها و مسيرهاى ارتباطى، شکسته‌شدن لوله‌ها و شريان‌هاى حياتى، آسیب‌دیدگی کانال‌هاى آبرسانى، ترک  درپی‌سازه‌ها و ديوارهاى جداکننده، تخريب زمين‌هاى کشاورزى، جابه‌جایی و تغيير شکل در مسير راه‌آهن، تخريب لوله جداره و تجهيزات سر چاهى، شکستگى زهکش‌ها و لوله‌هاى فاضلاب، آلودگى آبخوان‌ها، تخليه ناگهانى برکه‌هاى آب، وقوع تلفات انسانى و ... را به‌دنبال دارد. کارشناسان بر این باور هستند که خطر پدیده فرونشست (که هم اکنون در اکثر دشت‌های کشور مشهود است) بیش از زلزله است، زیرا وقتی در شهری زمین‌لرزه رخ دهد بعد از چند سال بالاخره بازسازی می‌شود، اما شهری که در اثر فرونشست از بین برود و آبخوان آن تخلیه شود دیگر با هیچ انرژی و سرمایه‌گذاری بازسازی نمی‌شود.

دلایل رخداد فرونشست

فرونشست زمین می‌تواند به‌صورت تدریجی و در گذر زمان رخ دهد که در این حالت افراد به‌راحتی متوجه این موضوع نخواهند شد، اما ممکن است این پدیده به یکباره نیز شکل بگیرد. فرونشست‌هاى نقطه‌اى یا ناحیه‌اى با ابعاد نامعلوم و با آسیب‌هاى جبران‌ناپذیر زمینه‌ساز بحران‌های عدیده خواهند بود. در چنین شرایطی علاوه بر تهدید ساختمان‌ها، تأسیسات، صنایع و... با خدشه‌دار کردن امنیت زیستی عملا بخش‌های زیادی از مساحت کشور که قابلیت سکونت، توسعه و کشاورزی را دارد، غیرقابل استفاده و بهره‌برداری خواهد کرد. این پدیده تحت شرایط متعددی روی می‌دهد:

- فرونشست در اثر جابه‌جایی زمین،

- فرونشست ناشی از استخراج مواد معدنی،

- فرونشست ناشی از احداث سدهای بزرگ،

- فرونشست ناشی از تکتونیک گنبدهای نمکی و

- فرونشست در اثر بهره‌برداری بیش از حد آب‌های زیرزمینی

فرونشست زمین در دشت‌های ایران

 

شکل1- فرونشست زمین در دشت‌های ایران

گزارش‌های متعددی از فرونشست زمین به‌ویژه در نقاط خشک و کم‌باران در سراسر جهان ارائه شده است که مهمترین علت فرونشست منطقه‌ای را به تراکم برداشت از سفره‌های آب زیرزمینی در اثر پمپاژ بی‌رویه از این منابع نسبت داده‌اند. این پدیده در گذشته در بسیاری از نقاط دنیا مانند مکزیکوسیتی، ژاپن و امریکا رخ داده است.

در کشور ایران نیز باتوجه به مشکلات ناشی از دخالت‌های بشری شامل افزایش استفاده غیرمنطقی از منابع آب‌های سطحی و کاهش حجم ورودی آب سطحی به دشت‌ها، افزایش روند تخلیه آب زیرزمینی و کاهش حجم آبخوان‌ها، تغییرات کاربری زمین از مرتع به کشاورزی، از کشت دیم به کشت آبی و از کشاورزی به شهری همگی حاکی از افزایش فشار بر منابع آب زیرزمینی است که فرونشست زمین حداقل عکس‌العمل طبيعي در مقابل کاهش تراز آب‌هاي زيرزميني است.

وقتی آب موجود در میان منافذ لایه متخلخل آبخوان برداشت و تخلیه شود، فشار لایه‌های بالادستی موجب نشست زمین و پر شدن این لایه خالی می‌شود. به بیان ساده‌تر این منافذ که با آب پر شده بود، هنگام تخلیه آب در اثر برداشت، کم‌کم با خاک پر می‌شود.

وضعیت دشت‌های کشور از نظر وقوع فرونشست

فرونشست زمین به‌صورت خزنده از حدود ۳۰ تا ۴۰ سال قبل در حال شدت‌گرفتن است که همه دشت‌ها و مناطق شهری را تحت‌تأثیر قرار داده است. به‌طوری‌که بيشترين نرخ فرونشست زمين ( 30 سانتي‌متر بر سال) مربوط به دشت‌هاي رفسنجان و کاشمر و کمترين نرخ فرونشست زمين (در حدود 4 سانتی‌متر بر سال) متعلق به دشت‌هاي جمکران و کاشان است.

بالغ بر ۵۵ درصد از آب مصرفی کشور از سفره‌های زیرزمینی تأمین می‌شود. حفر چاه‌های متعدد و عموما غیرمجاز و برداشت‌های بدون محدودیت که بیش از تغذیه سالانه است بیلان منفی بسیاری از دشت‌های کشور را رقم‌زده است؛ طوری که در 50 سال اخیر مخازن زیرزمینی آب کشور با کسری 125 میلیارد مترمکعبی مواجه شده‌اند که چیزی حدود ۹۵ میلیارد مترمکعب آن مربوط به ۲۰ سال گذشته است. بر اساس گزارش‌های موجود، امروزه به دلیل برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی، در حدود 420 دشت ممنوعه (از میان مجموع ۶۰۹ دشت مطالعاتی) در کشور وجود دارد که باعث مرگ پنهان زمین و فرونشست شده است؛ بنابراین افت شدید سطح آب‌های زیرزمینی حاصل برداشت‌های بی‌رویه، به‌عنوان محوری‌ترین علت فرونشست زمین در ایران ذکر می‌شود.

براساس اظهارات مدیر امور زمین‌شناسی، مهندسی، مخاطرات و زیست‌محیطی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور شدت فرونشست در برخی از دشت‌های ایران از جمله تهران دست‌کم ۹۰ برابر بیشتر از بحرانی‌ترین شرایط در کشورهای توسعه‌یافته جهان است. نرخ فرونشست در دنیا ۴ میلی‌متر در سال است و در کشورهای پیشرفته این نرخ بحرانی قلمداد می‌شود، درحالی‌که به‌عنوان نمونه در دشت تهران میزان فرونشست ۳۶ سانتی‌متر در سال است.

راهکارها

کنترل فرونشست زمین نیازمند همت چندبخشی متشکل از ارگان‌های مختلف دولتی و مشارکت مردمی است. مجموعه‌ای از راهکارهای زیر جهت کنترل فرونشست می‌بایست مدنظر قرار گیرد:

-صرفه‌جویی در مصرف آب: مصرف منابع آبی در بخش‌های مختلف شرب، کشاورزی و صنعت در ایران بیشتر از متوسط جهانی است. هرچند بخشی از این مصرف در کشاورزی به بهره‌وری نامناسب و در صنایع به سطح تکنولوژی پایین برمی‌گردد.

-جلوگیری از برداشت بی‌رویه: نظارت و آگاهی از آمار چاه‌ها، چشمه‌ها و قنات‌های کشور و بستن چاه‌های غیرمجاز می‌تواند فشار وارده بر آب‌های زیرزمینی را کاهش دهد.

-تغذیه مصنوعی و آبخیزداری: با انجام اقدامات آبخیزداری در حوضه‌های آبخیز نظیر افزایش سطح پوشش گیاهی، احداث آب‌بندها، پخش سیلاب و ... بارش‌ها و رواناب ایجاد شده به لایه‌های زیرین هدایت شده و موجب تغذیه آب‌های زیرزمینی می‌شود.

-فرهنگ‌سازی: آموزش و آگاه‌سازی عموم مردم از خطرات ناشی از فرونشست، استفاده از پتانسیل رسانه‌ای و فضای مجازی جهت افزایش آگاهی عموم و آموزش در مدارس.

-مشارکت مردمی: استفاده از مشارکت مردمی در اجرا و نگهداشت پروژه‌های آبخیزداری و تغذیه مصنوعی در کنار ایجاد انگیزه و آگاهی مناسب برای صرفه‌جویی در مصرف آب

 

چوبین، بهرام؛ شیرانی، کوروش؛ ساجدی حسینی، فرزانه؛ طاهری، جواد؛ رحمتی، امید.(1402). فرونشست؛ مرگ پنهان زمین. تهران: نشر آموزش کشاورزی