فرونشست به دنبال بحران آب تهدیدی برای نواحی خشک و نیمه خشک
به گزارش سیناپرس به نقل اززیست انلاین، فرونشست در چند سال گذشته آسیب‌های فراوانی را به دشت های کشور، ساختمان های مسکونی روستایی و آثار و ابنیه تاریخی وارد نموده است که به دلیل بی توجهی به این پدیده، تعدادی از خانه‌های روستایی قابلیت بهره برداری و سکونت خود را از دست داده اند و مسائلی نظیر مهاجرت، انتقال افراد و ایجاد خانه های جدید بوجود آمده است که هزینه های زیادی را به دولت و به مردم تحمیل کرده است. فرونشست زمین (land subsidence)، بیشتر در اثر برداشت بی‌رویه آبهای زیرزمینی اتفاق می‌افتد، که این وضعیت اکنون در بسیاری از دشتهای کشور که با بیلان منفی آب زیرزمینی روبرو هستند مشاهده می‌گردد. نشست زمین در آبخوانهای (aquifer) محصور و نیمه محصور که از مواد آبرفتی تحکیم نشده یا نیمه تحکیم شده تشکیل یافته باشند بیشتر مشاهده می شود. در اثر برداشت آب زیرزمینی و خارج شدن آب از منافذ، امکان سست شدن و ایجاد خلل و فرج در خاک تا عمق ۳۰۰ متر فراهم می‌گردد و هرچه بیشتر برداشت شود تراکم مواد کمتر خواهد بود. نشست زمین باعث ایجاد شکاف‌های عمیق در سطح زمین، کج شدن لوله‌های چاه، خرابی ساختمانها و لوله زائی چاهها می‌گردد. لوله زائی به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن به دلیل نشست زمین قسمتی از لوله چاه به خارج از سطح زمین رانده می‌شود.
تعریف فرونشست
ریزش یا فرورفتگی تدریجی یا ناگهانی سطح زمین به سمت پائین، بدون محدودیت در سرعت، بزرگی یا ناحیه وقوع، فرونشست نامیده می‌شود که در صورت گسترش، عواقب شدید زیست محیطی و اقتصادی در پی دارد. این پدیده به عنوان یک خطر طبیعی ممکن است به صورت طبیعی یا در اثر فعالیت بشر ایجاد شود.
عوامل اصلی و موثر در پدیده فرونشست و آسیب های ناشی از آن
عواملی اساسی شامل افت سطح آب زیرزمینی به میزان بالا برای مثال ۲۳ متر در دشت فارس، ضخامت زیاد آبرفت دشتهای متشکل از لایه های ضخیم رسی، تغییر ضخامت لایه ها در دامنه کوه ها و هم راستا بودن ترکها و شکاف‌های ایجاد شده در راستای گسل موجود در محدوده، استخراج نفت، گاز و بهره برداری از معادن زيرزميني، تغییر در جریان‌های زیرزمینی، کاهش کیفیت و افزایش نمک آبهای زیرزمینی، باعث فرونشست خاک در مناطق شده اند. حرکات تکنونیکی زمین، فعالیت‌های معدنی زمین و انحلال کانی‌ها سنگ‌ها و مواد جامد در اثر حرکات آبهای زیرزمین از جمله عوامل متعدد بوجود آمدن ایجاد این پدیده هستند. به‌طور معمول خسارت‌های ناشی از فرونشست‌ها و شکاف‌های زمین، همچون تخریب سیستم‌های آبیاری و خاکهای حاصلخیز کشاورزى، رشد چاهها، آسیب به سازه‌ها و ایجاد اختلال در خطوط آبرسانی، گاز و فاضلاب، ترمیم‌ناپذیر، پر هزینه و مخرب هستند. یکی از مناطقی که در ایران با سرعت فرونشست قابل توجهی روبروست، محدوده دشت یزد- اردکان است که بر اساس مشاهدات تصاویر راداری، نرخ بیشینه فرونشست در این منطقه حدود ۱۲ سانتیمتر در سال است. بررسی‌های صورت گرفته حاکی از آن است که این فرونشست در اثر استخراج آبهای زیرزمینی و بهره‌برداری بیش از اندازه از منابع زیرزمینی، بوده است که با بارندگی نیز جبران نشده است. با توجه به نرخ قابل توجه فرونشست و آسیب‌هایی که این فرونشست در سازه‌های محل ایجاد می‌کند، مدیریت صحیح استخراج آب زیرزمینی امری ضروری به نظر می‌رسد.
فرونشست سطح زمین در اثر استخراج بی رویه از منابع آب زیرزمینی، از رویدادهایی است که اخیرا در ایران به وفور مشاهده شده است. با توجه به استخراج بی رویه منابع آب زیرزمینی و کاهش بارندگی در سالهای اخیر، گسترش خشکسالی و بیابان زایی در کشور، عاری شدن دشتها از پوشش گیاهی و … باعث شده تا متأسفانه استانهای بیشتری دچار فرونشست زمین شده یا در معرض خطر فرونشست زمین قرار بگیرند از جمله استانهای کرمان، تهران، سمنان، یزد، خراسان رضوی، همدان، گلستان و اصفهان. دشت کبودراهنگ همدان غنی ترین دشت استان از نظر دارا بودن منابع آب زیرزمینی، متاسفانه در ۳۰ سال اخیر به علت برداشت بیش از حد از آبهای زیرزمینی به منظور تامین نیازهای کشاورزی و صنعتی و عدم وجود نظارت کافی بر آن، به شدت با افت سطح آبهای زیرزمینی مواجه شده است. به وجود آمدن فروچاله هایی در این دشت و پدید آمدن فرونشست زمین از جمله عوارض افت سطح آب زیرزمینی در این منطقه شده است.
فرونشست زمین، می تواند از زلزله نیز خطرناکتر باشد. فرونشست چون آثار تخریبی آنی همچون سیل و زلزله ندارد، برای مسئولین و مردم محسوس نیست و همین امر سبب می شود تا نسبت به آن بی توجه باشیم. فرونشست تهران که به نظر می‌رسد اولین بار در پژوهش‌های سازمان نقشه‌برداری کشور به صورت جدی نمایان شده است، نه‌تنها جنوب غربی تهران را با نشست سالانه‌ای معادل ۱۷ سانتیمتر، بلکه دیگر مناطق استان را هم تحت تاثیر قرار داده است. اگر در مناطقی از کشور، فرونشست در اثر کاهش سطح آب زیرزمینی رخ داده است، در مناطقی دیگر در اثر عدم تناسب جنس خاک با ساخت‌و‌سازها اصلی‌ترین دلیل بروز فرونشست است.
خاکهای سست و رسی در اثر فشار بار زیاد ناشی از ساختمان‌های بلند‌مرتبه واکنش نشان می‌دهند و این واکنش به صورت نشست بیش از حد خاک خود را نشان می دهد. به طور مثال، اگر هنگام گشت‌‌و‌‌گذار در مناطق شمال تهران با دقت به ساختمانها نگاه کنید، مشاهده می‌کنید که معمولاً ساختمان‌های بلند در بسیاری از این مناطق تهران دارای ترک‌های عرضی هستند که این ترکها نشان از فرونشست خاک منطقه در اثر پی‌ریزی نادرست ساختمان بر روی خاکی سست است.
علت بروز فروچاله یا فروریزش چیست؟
ایجاد فروچاله با مفهوم عام و کلی فرونشست زمین تفاوت دارد و علت بروز این بحران، عوامل انسانی و اقدامات سازمان های شهری است. دلایل این مسئله را می توان فرسودگی شبکه آبرسانی و فاضلاب، نشت آب از لوله ها و تأثیر آن در شسته شدن خاک دانست همچنین، حفاری های زیرزمینی مانند ایجاد تونلهای مترو با روش‌های غیرمکانیزه و گاها خطرزا، گودبرداری‌ها و ساخت و سازهای بی‌قاعده. وقتی زیر زمین خالی می‌شود مواد سطح زمین آرام آرام پایین می‌ریزد و با رسیدن به سطح زمین فروریزش ناگهانی رخ می‌دهد که آثار ناخوشایندی را از خود به جای خواهد گذاشت و باعث تخریب در محل و خسارات مالی و جانی خواهد شد.
تفاوت فروچاله و فرونشست
فرونشست زمین تدریجی بوده و چندین سال به طول می‌انجامد، در حالیکه فروچاله ناگهانی رخ می دهد. خصوصیت فرونشست قطعی‌بودن آن است یعنی آثار آن را به مرور و طی سالیان می‌بینیم. به ویژه دشتهای کشاورزی و زمین‌های حاصلخیز از بین می‌روند زیرا خاک فشرده شده و شکلی همانند سیمان به خود می‌گیرد و دیگر آب را جذب نمی‌کند. وقتی زمین آب را جذب نکند سیل راه می‌افتد و در اولین بارش، دیگر آب به داخل زمین نفوذ نمی‌کند.
اما علل فروریزش‌ها به دخالت عوامل انسانی برمی گردد. بررسی‌های مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی نشان می‌دهد که چندین دلیل مختلف برای فروریزش در سطح شهر تهران وجود دارد که اگرچه بخشی از آنها به قدمت ساختمانها، راه‌ها و بافت‌های‌فرسوده شهری و بی‌توجهی به آنها مرتبط است اما بخش عمد‌ه‌ای به دخالت عوامل انسانی مربوط است که مترو، بلندمرتبه‌سازی‌های بی‌حد و اندازه و گودبرداری‌های خلاف اصول از جمله آنها هستند.
علت دیگر فرو ریزش‌ها غیر از مترو، وجود قناتها، مغاره‌ها و حفره‌های زیرزمینی، گودبرداری‌ها و ساختمان‌سازی‌های بی‌حد و حساب هستند. در عین حال، قنات‌های فراوانی در سطح شهر تهران وجود دارند که رها شده‌اند و اغلب به دلیل ساخت و ساز، تغییر مسیر داده‌اند که همه آنها می‌توانند در صورت ادامه بی‌توجهی، بحران غیرقابل جبرانی را در کلانشهر تهران رقم بزنند.
آیا زلزله هم دلیل فرونشست است؟
بررسی الگوی فرونشست‌های ایجاد شده نشان می دهد که همه فرونشست ها در اثر زلزله به وجود نمی آیند، چراکه زمین‌لرزه از دلایل طبیعی بروز این پدیده است که می‌تواند جابه‌جایی‌های عمودی تا حدود ۱۵ متر (نسبت به سطح دریا) ایجاد کند.
این فرونشست‌ها ممکن است دارای گسترش تدریجی قبل از بروز زمین‌لرزه و یا به صورت ناگهانی باشند. اگرچه این پدیده به‌ندرت حاصل می‌شود ولی در صورت بروز می تواند بسیار مخرب است. کارشناسان اغلب وقایع فرونشستی در امتداد شمال غربی اقیانوس آرام را مرتبط با زمین‌لرزه می‌دانند.
انقباض خاکهای رسی از دیگر مواردی است که موجب فرونشست می‌شود. خاک رس نسبت به عبور آب نفوذ‌ناپذیری شدیدی دارد و معمولاً حجمی از رطوبت را برای دهه‌های زیادی نگهداری می‌کند.
این نوع خاک در صورت خشک شدن منقبض و با مرطوب شدن منبسط می‌شود و این مسئله به هنگام انقباض و متورم شدن فصلی موجب شکاف برداشتن خاک مجاور سازه‌ها می‌شود. از سوی دیگر هنگامی که درختان در خاکهای رسی و سیلتی رشد می‌کنند، ریشه‌های درختان به منظور یافتن آب گسترش می‌یابند و باعث خشک شدگی محلی خاک‌ها و غالباً فرونشست می‌شوند.
خسارت به خاک زیرین به دلیل جریان آب موجود در آن نیز از دیگر مواردی است که منجر به فرونشست می‌شود. معمولاً آبهای زیرزمینی حاصل از باران یا نشت کانال‌های اصلی آب مسیر عبور خود را شسته و باعث تضعیف آن می‌شوند و این مسئله به صورت فرونشست خاک و زمین زیر ساختارهای سنگین نزدیک آن و در نهایت نشست سازه‌های مربوطه مشاهده می‌شود.
عوامل ایجاد فرونشست در ایران
بررسی مطالعات صورت گرفته نشان می دهد، عمده فرونشست زمین در ایران در اثر عواملی همچون افت سطح سیالات زیرزمینی، انحلال تشکیلات زیرسطحی و ریزش کارست است. هنگامی‌که تشکیلات زیرسطحی زمین به واسطه حل شدن توده آهکی از بین می‌رود کارست ایجاد می‌شود و با توسعه آن فرونشست پدید می‌آید. فرونشست‌هایی که منشأ کارستی دارند، به دلیل تاثیر گازهای آتشفشانی بر سنگ‌های آهکی منطقه به وجود می آیند. از آنجا که تشکیل کارست پدیده‌ای است که بیشتر سدها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، لازم است پیش از مکان‌یابی سد قابلیت ایجاد کارست و فرونشست منطقه بررسی شود. زمین‌لرزه‌ها، تجزیه خاکهای دارای عناصر ارگانیکی (مواد آلی) و ناپایداری زمین‌های ناهموار از دیگر عوامل طبیعی تاثیرگذار بر فرونشست زمین هستند. زمانی که فرونشست زمین در منطقه ای رخ می دهد، اگر پس از آن باران نیز ببارد، آن منابع آبی به سفره های زیرزمینی تزریق نمی شود.
خاکهای دارای عناصر ارگانیکی نتیجه عملکرد فشارهای بلند مدت بر لایه‌های متشکل از عناصر گیاهی است. این مواد در زیر سفره‌های آب زیرزمینی واقع می‌شوند و برای صدها سال به صورت نسبتاً پایدار باقی می‌مانند و اگر به هر دلیلی سفره آب زیرزمینی پایین‌تر از خاکهای اشاره شده قرار گیرد، این نوع خاک‌ها در معرض خشک شدن یا تجزیه شدن قرار می‌گیرند و در نتیجه سازه‌های احداث شده بر روی این خاک‌ها نشست می‌کنند.
فرونشست زمین می تواند برای تاسیسات زیربنایی خطرناک باشد. ممنوعیت صدور مجوز حفر جدید در دشتها، می تواند به پیشگیری از آن جلوگیری کند. هدر رفت منابع آبی در شبکه های انتقال و لوله های آب نیز از جمله عوامل ایجاد فرونشست هستند.
آبهای زیرزمینی پرکننده فضاهای کوچک بین ذرات خاک هستند و می توانند در حفظ شکل زمین نیز مؤثر باشند. در این حالت هرگونه کاهش و پایین آمدن سطح ایستایی سفره‌های آب زیرزمینی موجب خروج آب از این فضا‌ها و در نهایت نشست زمین می‌شود. بر اساس نتایج حفاری که در خاکهای محدوده‌های فرونشست انجام گرفته، عمدتا خاکهای cl و Ml که براساس طبقه‌بندی متحد بوده، در اثر افت سطح آب زیرزمینی دچار کاهش فشار هیدرواستاتیک شده که باعث خروج آب از این خاک‌ها می شود و حجم خاک را بیشتر و استحکام آن را کمتر می کند.
یکی دیگر از عوامل فرونشست، افزایش جمعیت است که منجر به افزایش تقاضای آب از منابع آب زیرزمینی می‌باشد و سبب فرونشست بیشتر زمین در نواحی که قبلاً نشست کرده و یا باعث فرونشست جدید در نواحی‌ای می‌شود که تاکنون وقایع فرونشستی در آن مشاهده نشده است.
این بدان معناست که هرچند در گذشته عمدتاً نواحی فرونشستی فقط شامل زمین‌های کشاورزی بوده که آب زیرزمینی به منظور آبیاری مزارع استفاده می‌شده، در آینده به دلیل افزایش جمعیت در شهرهای مهم خسارات ناشی از فرونشست زمین بیشتر خواهد بود.
ساخت سدهای کوچک با هدف مهار آبهای روان در کوهستانها و ارتفاعات نقض غرض است. زیرا عملا سبب می شود تا بخش بزرگی از پوشش گیاهی منطقه وسیعی از یک بخش کوهستانی به زیر آب برود؛ در واقع فقط باید کاری کنیم تا با ایجاد موانع فیزیکی مجال دهیم تا پوشش گیاهی در اراضی پرشیب دوباره رشد کند و با کاهش سرعت روان آبها، مجال فرو رفتن در زمین را به دست آورند.
تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین، در سالهای اخیر موجب بارش کمتر و کاهش منابع آب زیرزمینی و در نتیجه پمپاژ آب زیرزمینی بیشتر در کشورهایی همچون ایران شده است. باید این را در نظر داشته باشیم که شبکه آبهای زیرزمینی واکنش تجدیدپذیری کندی نسبت به فعالیت‌های بشری دارند و در نتیجه باید با مدیریت صحیح این منبع با ارزش را حفظ نماییم. فعالیت‌های دیگر بشری همچون تغییر کاربری زمین، احداث، بهره‌برداری و یا بارگذاری سازه‌های مهندسی، زهکشی خاکهای آلی، معدن‌کاری زیرسطحی و یا پمپاژ نفت نیز از جمله دلایل وقوع فرونشست محسوب می‌شوند.
فرونشست دشتها، پرمخاطره‌ترین پدیده زیست محیطی کشور به شمار می آید. وجود شرایط اقلیمی خشک و نیمه‌خشک در اکثر مناطق و وقوع خشکسالی نسبتا دراز مدت باعث شده که بیش از ۹۰ درصد نیاز آبی شهرهای این مناطق فقط از طریق آبخوانهای زیرزمینی تامین شود.
اولین بار، پدیده فرونشست زمین در دشت رفسنجان همراه با پدیده لوله‌زایی چاههای کشاورزی در سال ۱۳۴۶ ثبت شده که اخیرا این پدیده در دشتهای دیگر کشور همچون خراسان، فارس، یزد، اصفهان، تهران، چهارمحال بختیاری گزارش شده است. در مقیاس جهانی خطر فرونشست زمین در اثر افت سطح آب زیرزمینی در بین سالهای ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰ همزمان با صنعتی شدن و رشد شهرنشینی به اوج خود رسید.
انتقال‌های آب از حوزه‌هایی که منابع آب در آنها موجود بوده به اجبار به کلانشهرها (در تعریفی که در ایران به کار می‌رود: شهرهای با جمعیت بیش از یک میلیون نفر) مانند تهران، تبریز و کرمان و احداث جاده‌های مطالعه نشده در مناطق ویژه از نظر زیست محیطی مانند "جنگل ابر" و "دریاچه ارومیه"، نمونه‌هایی از این توسعه ناپایدار و در جهت تغییرات اقلیمی در ایران هستند. انتقال آب بین حوزه‌ای علی‌الاصول کاری اشتباه از نظر تعادل و پایداری اقلیمی است و نمونه آخر آن انتقال آب از حوزه دریای مازندران به استان سمنان است که متاسفانه در دستور کار قرار گرفته است.
راه های مقابله با فرونشست زمین
به طور کلی نشانه های اولیه پدیده فرونشست، ریزش است که خیلی محسوس مشاهده نمی شود. تشخیص و نمایان‌سازی جاهایی که به دلیل خطرپذیری و به مخاطره انداختن زندگی، مستعد فرونشست هستند ضروری است و این اهمیت موجب شده پایگاه ملی داده‌های علوم زمین، با گردآوری منابع تحقیقاتی موجود در کشور و ارائه یک الگوی اطلاعاتی در این زمینه، پایگاه داده‌های فرونشست زمین در ایران را تدوین کند. از سوی دیگر باید توجه داشته باشیم که تاثیرات فرونشست ممکن است به وسیله دیگر فعالیت‌های طبیعی در ناحیه همچون فعالیت‌های آتشفشانی، زمین‌لرزه‌ها و زمین‌لغزش‌ها تسریع شود و با توجه به لرزه‌خیز بودن مناطق زیادی از کشور، توجه به این پدیده اهمیت ویژه‌ای دارد.
آزمایش خاک منطقه پیش از ساختمان‌سازی، تقویت خاک با روش‌هایی چون کوبش و استفاده از شمع در مکان‌هایی که خاک از استحکام لازم برخوردار نیست، مکان‌یابی مسیر قناتها و کاریزها در هنگام احداث سازه‌ها، مقاوم‌سازی تاسیسات زیربنایی از جمله خطوط انتقال نفت، گاز، آب، تلفن و همچنین خطوط راه‌آهن با هماهنگی سازمان زمین‌شناسی از جمله مواردی است که می توان از فرونشست پیشگیری کرد.
فرونشست و فشرده شدن لایه‌های خاک برگشت ناپذیر است در واقع آن بخش از زمین دیگر مرده به حساب می آید. برای مقابله با این پدیده باید از پمپاژ بی‌رویه آب، توسعه بی‌رویه چاهها، کف‌شکنی و کنترل عمق حفاری، تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب‌ها و پساب‌ها جلوگیری کرده و از آبهای سطحی به جای زیرزمینی، تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی توسط آبهای سطحی یا انتقال از حوضه‌های مجاور و یا بوسیله فاضلاب، استفاده کرد. مهمترین راهکار در راستای حفظ منابع آب، ایجاد انگیزه در مردم برای صرفه جویی در مصرف آب است؛ ایرانی ها در مصرف منابع آبی در بخش های مختلف شرب ، کشاورزی و صنعت بیشتر از متوسط جهانی آب مصرف می کنند.
اگر سازمان های متولی آب در استان ها و شهرها تصمیم بگیرند با کمک شهرداری ها شرط پایان کار واحدهای آپارتمانی را داشتن کنتور جداگانه آب برای هر واحد قرار دهند، افراد انگیزه لازم برای صرفه جویی در مصرف آب را پیدا می کنند. اینها کارهای ساده ای است که دولت ها به راحتی می توانند انجام دهند.
همچنین با ارائه طرح‌های تحقیقاتی کشاورزی برای تعیین و لزوم تغییر الگوی کاشت در هر منطقه با توجه به اقلیم بافت خاک، ترویج خدمات کشاورزی در راستای کشت محصولات کم آب بر و آگاه کردن کشاورزان از اثرات برداشت بی‌رویه آب و عواقب آن با این پدیده مقابله کرد.
آموزش به کارکنان فضای سبزها می تواند از هدررفت آب جلوگیری کند. مثلا اینکه نباید پیاده روهای پارک را با آب شستشو کرد به گمان اینکه آب چاه است و ربطی به سیستم لوله کشی شهری ندارد؛ چرا که آب، آب است و آب تصفیه شده و غیرتصفیه شده نداریم.
متولیان اصلی مبارزه با تشدید فرونشست زمین و مدیریت منابع آبی در کشور، وزارت نیرو و وزارت جهاد کشاورزی می باشند. از این رو این وزارتخانه ها باید تمام تلاش خود را برای کاهش مصرف و برداشت آب سفره های زیرمینی انجام دهند. تامین انرژی در کشور از نیروگاه های حرارتی که به شدت آب بر هستند از مواردی است که باعث مصرف بیش از اندازه آب می شود؛ در حالی که به راحتی و بدون مصرف آب با استفاده از پنل‌های خورشیدی یا انرژی باد می توانیم برق تولید کنیم، چرا باید از سدهای غرقابی برای تولید برق استفاده کنیم. با این کار می توانیم آب را ذخیره و از منابع آب حفاظت کنیم.
مصرف‌کننده عمده آبهای زیرزمینی کشور بخش کشاورزی است که باید میزان برداشت آنها ساماندهی شود. بر این اساس بایست تشکل‌های کشاورزان ایجاد شود تا بهره برداران بتوانند بدون آنکه به تولید آنها لطمه‌ای وارد شود در صرفه‌جویی مشارکت داده شوند و این یک تجربه جهانی است. در نتیجه باید در رأس برنامه‌های فرهنگی دولت، ایجاد تشکل‌های بهره برداران قرار بگیرد که وظیفه آنها فرهنگ سازی الگوی مصرف است و طی آن بهره برداران یاد می گیرند که منابع آبی زیرزمینی دریای لایتناهی نیست بلکه مثل یک ظرف است.
تحویل حجمی آب یکی از راههای مدیریت منابع آب است که بدین منظور دولت به ادوات اندازه‌گیری نظیر کنتور‌های هوشمند آب و برق نیاز دارد که با استفاده از آن مشخص کند هر بهره‌بردار به چه‌اندازه می‌تواند آب استفاده کند. در این خصوص دو عدد کلیدی موجود است: حجم آبدهی چاه و ساعت مجاز کارکرد؛ و باید در اجرای طرح، البته با ارتقای بهره‌وری آب، هر دو عدد کنترل شود تا معیشت کشاورزان نیز دچار مشکل نشود.
پیامدهای حاصل از فرونشست
فرونشست زمین، پدیده ای نوظهور است که بیش از ۱۵۰ کشور از جمله ایران با آن درگیر هستند؛ بر اساس اعلام مجامع بین المللی، فرو نشست سالانه ۴ میلیمتر از زمین بحران است؛ درحالیکه در حدفاصل بین دشت فسا و جهرم شاهد فرونشست زمین تا ۵۴ سانتیمتر یعنی چیزی حدود ۱۴۰ برابر حد بحران هستیم.
بالاترین رکورد فرونشست درکره زمین ۳۲ سانتیمتر متعلق به ایالت نیومکزیکو بود؛ ایران در مدت بیش از ۱۸ سالی که از آغاز قرن ۲۱ می گذرد دو بار این رکورد را یکی در سال ۲۰۱۰ در تهران با ۳۶ سانتیمتر و بار دوم در سال ۲۰۱۵ بین دشت فسا و جهرم با ۵۴ سانتیمتر شکست. به طور کلی بدترین وضعیت را در کشور استان فارس دارد که تقریبا تمام تالاب ها و دریاچه های خود را از دست داده است.
فرو نشست ها باعث می شود تعداد قابل توجهی از اراضی کشاورزی و باغات و نخلستانها خشک شوند که این مسئله منجر به پدیده مهاجرت روستاییان به سمت شهرها می شود. خسارت‌های ناشی از فرونشست‌ها و شکاف‌های زمین عمدتاً ترمیم‌ناپذیر، پرهزینه و مخرب است، فرونشست‌ها می‌توانند به تخریب سیستم‌های آبیاری و خاکهای حاصلخیز کشاورزی منجر شود. برای نمونه خسارت به چاهها در منطقه‌های فرونشست روستایی و شهری به طور کامل متداول بوده، موجب خرابی چاهها و ایجاد پدیده‌ای می‌شود که در اصطلاح به آن «رشد چاهها» می‌گویند. در این پدیده به نظر می‌رسد لوله چاه از سطح زمین بالا آمده، در حالی که لوله ثابت بوده و این سطح زمین است که پایین رفته است.
میراث فرهنگی و آثار تاریخی و باستانی را به خطر می اندازد و موجب تخریب آنها می شود که این مسئله می تواند برای گردشگران خطرآفرین باشد و صنعت گردشگری را به خطر بیندازد. مثل دشت مرودشت نزدیک تخت جمشید و نقش رستم در کرمانشاه که کامیون های زیادی خاک را به سمت آنها حمل می کنند تا این فرو نشست ها را پر کنند.
بروز جزایر حرارتی متاثر از تردد بیش از حد وسایل موتوری و مصرف سوخت های فسیلی است که در اطراف کلانشهرها در حال ایجاد شدن هستند. این جزایر حرارتی باعث می شوند تا ظرفیت گرمایی ویژه منطقه کاهش و تفاوت دمای شب و روز افزایش یابد و منطقه به سمت بیابانی شدن پیش رود. متاسفانه، مصرف سرانه سوخت و بنزین در ایران بیش از اندازه است. ایران با جمعیت، ۸۰ میلیون نفری روزانه به طور متوسط ۸۱ میلیون لیتر بنزین مصرف می کند؛ در حالی که ترکیه که تعداد خودروهای شخصی آن یک و نیم برابر بیشتر از ایران است، کمتر از ۸ میلیون لیتر در روز بنزین مصرف می کند.
راه‌افتادن سیل‌های خطرآفرین، فروریزش‌های شهری از عواقب فرونشست زمین است. از پیامدهای دیگر فرونشست زمین می توان به تخریب ابنیه، حفره زایی، ریزش جداره ها، ایجاد درز و شکاف در زمین، تغییر شیب زمین، افزایش سیل خیزی، تغییر شیب رودخانه ها و جاده ها اشاره نمود.
ادامه روند فرونشست‌ها موجب می‌شود که به مرور شاهد مرگ سفره‌های آب زیرزمینی باشیم؛ چراکه با فروریزش زمین خاک قسمت‌های بالایی آبخوان جای آبهای زیرزمینی را خواهند گرفت و دیگر امکان احیای آن حتی در سالهای پر بارش وجود نخواهد داشت.فرونشست‌های ناحیه‌ای، آرام و پیش‌رونده اتفاق می‌افتد و با توجه به این که عوارض آنها به‌سادگی قابل تشخیص نیست، به مرور تمام زیرساخت‌ها و شریان‌های حیاتی را تهدید می‌کند و اغلب زمانی به وجود آن پی می‌بریم که ممکن است دیگر دیر شده باشد.
مناطق شهری به دلیل تراکم جمعیت، ساختمانها و شریان‌های حیاتی به طور ویژه آسیب‌پذیرتر هستند. این پدیده می‌تواند به خیابان‌ها، پل‌ها، بزرگراه‌ها و پی ساختمانها آسیب زده، خطوط آبرسانی، گاز و فاضلاب را مختل کند و موجب ترک‌خوردگی ساختمانها و دیگر بناها شود و بدیهی است که در این حالت سازه‌هایی که وسعت و ارتفاع بیشتری دارند، آسیب‌پذیرترند. براساس تحلیل‌ها یک زمین‌لرزه ۶ تا ۷ ریشتر برای منطقه‌ای مثل تهران مشکل‌ساز و خسارت‌بار است، اما در صورت ادامه فرونشست‌های موجود در دشتهای تهران و شهریار و آسیب دیدن سازه‌ها و ایجاد ترک در آنها، زمین‌لرزه‌های ۴ یا ۵ ریشتر خطرساز خواهد بود. از این رو تبعات اجتماعی و اقتصادی این پدیده بسیار گسترده است و باید با آن مقابله شود.
از بین رفتن منابع آبهای زیر زمینی طی حدود ۲۵ سال اخیر، می‌تواند با تسریع در وقوع زمین‌لرزه‌های مهم بعدی در نواحی لرزه‌زا و در پهنه گسل‌های فعال همراه باشد. در مطالعات مشابهی در نواحی که وضعیتی مشابه از نظر لرزه خیزی و همچنین مساله خشکسالی با فلات ایران دارند می‌توان به ایالت کالیفرنیای آمریکا اشاره کرد. مطالعات اخیر نشان می‌دهد که در طی ۱۵۰ سال اخیر حدود ۱۶۰ کیلومتر مکعب آب از دره مرکزی کالیفرنیا با حفر چاه برداشت شده است. حدود ۳۰ درصد از این میزان به حدود ۱۰ سال اخیر مربوط بوده است.
مطالعات زمین‌شناسان نشان می‌دهد که الزاما بودن یا نبودن آبهای زیر زمینی به لرزه خیز شدن یا بی لرزه شدن گسل‌ها (به‌ویژه پهنه گسل "سان آندریاس") و همچنین شکل گیری گسل‌ها ربط مستقیمی ندارد، ولی مساله آن است که همین مطالعات نشان می‌دهد تخلیه سفره‌های آب زیر زمینی می‌تواند به تسریع در رخداد یک زلزله مهم بعدی بینجامد. در واقع این بار برداری از لایه‌های آب‌دار سطحی می‌تواند به تغییر در ریتم رخداد زلزله‌های اصلی منجر شود.
از تبعات پدیده تغییر اقلیم جابجایی وسیع جمعیت در ایران است. افزایش نگران‌کننده جمعیت باعث کاهش آبهای تجدیدشونده در کلان شهرها می شود.
اقدامات انجام شده در ایران برای پیشگیری از فرونشست
۱- برگزاری کارگروه «کاهش اثرات فرونشست زمین ناشی از تغییرات سطح آب زیرزمینی در شهر تهران» در سال ۹۵
با توجه به خطر پذیری محدوده تهران در موضوع فرونشست زمین و تشدید این پدیده طی سالهای اخیر با برداشت بی رویه از سفره های آب زیرزمینی و تاثیر و اهمیت موضوع بر زیرساخت های شهر تهران، موضوع در دستور کار مدیریت بحران قرارگرفت. این کارگروه با مشاركت و حضور نمايندگان نهادهایی همچون سازمان زمينشناسي و اكتشافات معدني، سازمان نقشهبرداري کشور، شركت آب منطقهاي، شركت آب و فاضلاب، استانداري تهران، اداره کل حفاظت محیط زیست استان تهران، سازمان بوستانها و فضاي سبز شهر تهران، سازمان جهاد كشاورزي استان تهران، اداره کل منابع طبيعي و آبخيزداري استان تهران انجام گرفت.
نتایج به دست آمده از این کارگروه که قرار شد پس از تصویب و تأمین اعتبارات در هیئت دولت، اجرایی شود به شرح زیر می‌باشد:
- پایش تراز آبهای زیرزمینی در شهر تهران
- مانیتورینگ و پایش فرونشست در شهر و گستره اطراف تهران و شناسایی زونهای مستعد
- پرو مسلوب المنفعه نمودن چاههای غیر مجاز در دشت تهران – شهریار
- تغذیه مصنوعی آبخوان با استفاده ازتصفیه خانهها با هدف تغذیه سفره آبهای زیرزمینی در مبدأ
- احیاء و ساماندهی رودخانهها و مسیلها با حفظ ایمنی و حذف فاضلاب شهری ورودی به رودخانهها
- آبخیزداری و آبخوانداری به منظور تغذیه مصنوعی (عملیات اجرائی احداثی و عملیات اجرایی مرمتی)
- جایگزین کردن منابع آبیاری فضای سبز با پساب تصفیهخانههای فاضلاب
- تغییر الگو در فضای سبز شهر تهران و کاشت گیاهان کم آببر و اجرای آبیاری نوین در فضای سبز
- اجرای سامانههای آبیاری نوین در اراضی کشاورزی دشت تهران
- گسترش کشاورزی گلخانهای در دشت تهران
- خرید و نصب کنتور هوشمند بر روی چاههای کشاورزی و کنترل بهره برداری از این چاهها در حد مجاز
۲- تهیه برنامه جامع کاهش خطرپذیری پدیده فرونشست ناشی از تغییرات تراز آب زیرزمینی در شهر تهران
اين سازمان در راستاي وظايف ذاتی به منظور شناخت خطرات و كاهش خطرپذيري شهر در برابر مخاطرات طبيعي، پروژه «تهيه برنامه جامع كاهش آسيبهاي پديده فرونشست ناشي از تغييرات تراز آب زيرزميني در شهر تهران» را از طریق كميته پژوهشي مديريت ايمني و بحران شهرداري تهران (مركز مطالعات و برنامهريزي شهر تهران)، در دستور کار دارد. این پروژه شامل مراحل زیر است:
مرحله اول: مطالعه و بررسی تجربیات جهانی و شناخت موضوع
مرحله دوم: تدوین و ارائه دستورالعملهای پیشگیری و کاهش آسیب پذیری ناشی از پدیده فرونشست
مرحله سوم: ارائه برنامه و پیش نویس لوایح قانونی پیشگیری و کاهش آسیب پذیری پدیده فرونشست
