چگونه وقوع گودالهای فرونشست را پیشبینی کنیم
شکستگی لولههای آب در شمال فیلادلفیا منجر به تشکیل یک گودال عظیم شد. این اتفاق در حالی رخ داد که این شهر تنها چند هفته قبل، بخش دیگری را که به دلیل فرونشست بسته شده بود، بازگشایی کرده بود. یک کارشناس زمینشناسی به بررسی علل ایجاد این گودالها و دشواریهای پیشبینی و تعمیر آنها پرداخته است.
به گزارش خبرگزاری سیناپرس، وبگاه ساینس اَلِرت در گزارشی آورده است:
در اوایل ماه ژانویه (دیماه)، پس از شکستگی یک لوله اصلی آب، یک گودال فرونشست عظیم در تقاطع محله وست اوک لِین در شمال فیلادلفیا (ششمین شهر پرجمعیت آمریکا) تشکیل شد. تنها دو هفته قبل از این حادثه، شهرداری بخشی از مسیر رودخانه اسکولکل در مرکز شهر را که به دلیل یک فرونشست به مدت دو ماه بسته بود، دوباره بازگشایی کرده بود. پیشتر و در تابستان گذشته، برخی از ساکنان محله پوینت بریز در جنوب فیلادلفیا نیز مجبور شدند دو ماه منتظر بمانند تا گودال ایجادشده در خیابانشان تعمیر شود.
لورا توران (Laura Toran)، متخصص آبهای زیرزمینی و استاد بازنشسته زمینشناسی محیطی در دانشگاه تمپل است. از او پرسیدیم که علت ایجاد این گودالها چیست، آیا فیلادلفیا بهطور خاص مستعد این پدیده است و چرا تعمیر آنها اینقدر طول میکشد.
گودال فرونشست چیست و چگونه تشکیل میشود؟
گودال فرونشست حفرهای است که در اثر تغییراتی در لایههای زیرین زمین ایجاد میشود. ایجاد این گودالها معمولاً دو دلیل اصلی دارد:
- نوع اول با سنگهای کربناتی (مثل سنگ آهک) مرتبط است. این نوع سنگها میتوانند غار تشکیل دهند، زیرا وقتی آبهای زیرزمینی حتی کمی اسیدی باشند، سنگ در آن حل میشود. وقتی سقف یکی از این غارها فرو بریزد، یک گودال فرونشست ایجاد میشود.
- نوع دوم به لولههای آب یا فاضلاب زیرزمینی مربوط میشود. وقتی در این لولهها نشتی بهوجود میآید، خاک و رسوبات اطراف لوله، شسته و با آب جاری میشود. این فرآیند یک حفره توخالی در زیر زمین ایجاد میکند و اگر فروپاشی به سطح زمین برسد، به یک گودال فرونشست تبدیل میشود.
درباره گودالهای محله وست اوک لین و مسیر رودخانه اسکولکل چه میدانید؟
در محله وست اوک لین بهتازگی دو شکستگی اصلی در لولههای آب رخ داده است. وجود آوار و خاک ناشی از نشت آب، دسترسی به نقطه نشتی را دشوار کرده بود. تعمیر یک نشتی بزرگ کار پیچیدهای است؛ زیرا باید نشتی را متوقف کرد، آوار را پاکسازی کرد، قطعات یدکی را تهیه کرد، لوله را تعمیر کرد و در نهایت آسفالت جاده را بازسازی نمود. این مثال همچنین نشان میدهد که گروههای تعمیرکار باید اطراف را بررسی کنند تا ببینند آیا بخشهای دیگری از لوله فرسوده نیستند تا وقتی که زمین حفر شد، آنها را هم تعمیر کنند؛ بنابراین عجله در این کار منطقی نیست.
گودال فرونشست مسیر رودخانه اسکولکل که تعمیر آن دو ماه طول کشید، نتیجه نشتی یک لوله بود. در این تعمیر، علاوه بر اداره پارکها و تفریحات، اداره آب نیز مجبور به دخالت شد. باید اشاره کنم که شهر بودجه محدودی برای تعمیر لولهها دارد. فیلادلفیا بهعنوان یکی از قدیمیترین شهرهای آمریکا، کارهای زیادی برای نگهداری تأسیساتش دارد.
با این حال، من ترجیح میدهم با نشتی یک لوله روبهرو باشم تا یک گودال ناشی از سنگهای کربناتی. چون واقعاً مشخص نیست اندازه حفرههای سنگهای کربناتی چقدر است و راهحل معمول، پرکردن آنها با بتن است. گاهی اوقات ممکن است حفرهای بسیار بزرگتر از میزانی باشد که شما بتن برای پرکردن آن دارید.
آیا فیلادلفیا مستعد گودالهای فرونشست است؟
منطقه فیلادلفیا هر دو نوع گودال فرونشست را دارد. در داخل محدوده شهر، سنگ کربناتی وجود ندارد، اما درست در خارج از شهر، مثلاً در منطقه کینگ آو پراشا، سنگهای کربناتی مستعد تشکیل گودال را میبینیم.
گودالهایی که در خود فیلادلفیا رخ میدهند، معمولاً در جایی هستند که لولهها نشتی دارند و خاک اطراف شسته میشود. زمینشناسی منطقه امکان ایجاد این گودالها را فراهم کرده و شبکه گسترده آب شهری نیز قدیمی شده؛ به همین دلیل این پدیده نسبتاً شایع است.
البته برخی مناطق، مثلاً ایالت فلوریدا، که کاملاً بر روی سنگهای کربناتی قرار گرفته، گودالهای فرونشست بسیار بیشتری را تجربه میکنند.
آیا ساکنان اطراف میتوانند زمان تشکیل یک گودال را متوجه شوند؟
ما یک نقشه از سنگهای کربناتی در ایالت داریم، اما همه این سنگها لزوماً گودال ایجاد نمیکنند. مکان و زمان تشکیل گودال در این سنگها پیشبینیناپذیر است.
به نقل ایرنا، وقوع گودالها در فیلادلفیا نیز معمولاً پیشبینیناپذیر است، زیرا عامل اصلی آن (نشتی لوله) در زیر زمین و دور از چشم اتفاق میافتد. ما نمیدانیم نشتی یک لوله چه زمانی رخ خواهد داد. گاهی اوقات قبل از بازشدن یک حفره بزرگتر، فرورفتگی جزئی در سطح زمین دیده میشود. همچنین گاهی ممکن است نشانههای نشت آب را قبل از وقوع فرونشست ببینیم؛ اما همه نشتیها یا فرورفتگیهای زمین منجر به یک گودال نمیشوند و لزوماً هیچ اخطاری قبل از آن وجود ندارد. با این حال، گزارشدادن نشتیها و فرورفتگیهای زمین بسیار مهم است تا قبل از حادثهآفرینی، بررسی شوند.
در پایان، اگر بتوانیم تمامی زیرساختهای قدیمی و فرسوده شهر را جایگزین کنیم، بدون شک شاهد تعداد کمتری از این حفرهها خواهیم بود. اما متأسفانه این کار بسیار پرهزینه است و زندگی روزمره مردم را با اختلالات گستردهای مواجه میکند؛ بنابراین این راهحل در عمل چندان واقعبینانه نیست. در نتیجه، در حال حاضر شهرداری چارهای ندارد جز اینکه پس از تشکیل هر حفره جدید، آن را تعمیر کند.
