هشدار سازمان زمین‌شناسی درباره فرونشست دشت‌ها: فارس، کرمان و اصفهان بدترین وضعیت را دارند / فعالیت گسل‌ها می‌تواند بر ایجاد فرونشست اثرگذار باشد

از فرونشست با عنوان "زلزله خاموش" یاد می‌شود. فرونشست عبارت است از فروریزش و یا نشست سطح زمین که به علت‌های متفـاوتی در مقیاس بزرگ روی می‌دهد.

عوامل متعددی در ایجـاد ایـن پدیـده موثر است که از آن جمله می‌تـوان به انحـلال، آب شـدگی یـخ‌هـا و تـراکم نهـشته‌ها،حرکت آرام زمین و خروج گدازه و یا عملیـات انـسانی نظیـر معـدن کاری یـا برداشـت بی رویه آب‌های زیـر زمینـی اشاره کرد.

ایران نیز در سال‌های اخیر به دلیل کاهش بارندگی‌ها، افزایش جمعیت و توسعه فعالیت‌های کشاورزی با پدیده فرونشست و فروچاله مواجه است.

در بین عوامل مؤثر در ایجاد فرونشست، برداشت بیش از حـد مجـاز منـابع آب‌های زیرزمینی، ضخامت لایه رسوبی و ویژگی‌های مهندسی رسوبات از جمله عوامل اصلی ایجاد فرونشـست در بیـشتر دشت‌های ایران به شمار می‌رود.

دشت‌های "کبودرآهنگ" همدان، "ورامین"، "نظرآباد"، "تهـران"، "مـشهد"، "نیـشابور" و همچنین دشـت‌هـای استان‌های کرمان، اصفهان و قزوین از جمله مناطقی هستند که هم اکنون در شرایط بحرانی ایجاد فروچاله‌ها و فرونشـست قـرار دارنـد.

به گفته دکتر شمشکی مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور کلیه دشت‌های مهم کشور که در آنها آبخوان‌های مهمی وجود دارد در مرز هشدار قرار گرفته است و در صورت بی توجهی به آن تبعات سختی در انتظار کشور است.

فرونشست و فروچاله

دکتر امیر شمشکی، مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور در گفت‌وگو با خبرنگار ایسنا، با بیان اینکه "فروچاله" یکی از انواع "فرونشست" است، افزود: فرونشست به هر نوع حرکت رو به پایین سطح زمین که مولفه عمودی نسبت به مولفه افقی غالب باشد و یا برعکس گفته می‌شود. این پدیده دارای انواع و اقسام مختلفی است.

وی تکنوتیکی، فرونشست ناشی از فعالیت‌های بشر مانند ساخت تونل و هر عاملی که باعث می‌شود سطح زمین به سمت پایین برود را از جمله دلایل فرونشست زمین دانست و ادامه داد: فرونشست "ناحیه‌ای"، ناشی از برداشت بی‌رویه آب تنها در سازندهای آبرفتی مانند دشت‌های آبرفتی تهران، مشهد و قزوین  مشاهده می‌شود. در صورتی که آب‌های زیر زمینی در مناطقی که داخل شکاف حفرات سنگی که مقاوم هستند، قرار گرفته باشند و یا آبرفت‌های دانه درشت باشند به گونه‌ای که دانه‌های زمین بتوانند وزن همدیگر را تحمل کنند، فرونشست رخ خواهد داد.

شمشکی، با بیان اینکه فرونشست ناحیه‌ای در رسوبات ریزدانه آبرفتی که دچار افت شدید آب‌های زیر زمینی شده باشند، رخ می‌دهد، ادامه داد: در این رسوبات آبرفتی ریز دانه‌ای بخشی از وزن بالایی خاک توسط آب تحمل می‌شود و زمانی که این آب با هر روشی از میان حفرات خارج شود و به سطح زمین آورده شود، لایه‌های خاک در داخل زمین بر روی همدیگر فرو می‌ریزند تا فضای تخلخل‌های ایجاد شده، پر شود.

وی دلیل این امر را ماهیت رسوبات ریز دانه‌ای مانند رس دانست که دانه‌ها وزن همدیگر را تحمل نمی‌کنند از این رو فرو می‌ریزند و باعث می‌شود لایه ریز دانه با ضخامت 20 تا 30 متر فرو بریزد.

شمشکی با تاکید بر اینکه فرچاله در سطح زمین و براساس بارگذاری‌ها چون ساخت سازه و به دلیل وزن اعمال شده بر روی خاک رخ می‌دهد اضافه کرد: ولی در فرونشست معمولا بارگذاری صورت نمی‌گیرد بلکه با برداشت آب‌های ریز زمینی صورت می‌گیرد و نیروی مقاوم رو به بالا کم می‌شود.

سیستم‌های کارستیک و فرونشست

وی آب کارستی را آب‌های موجود در غارهای زیر زمین دانست که در سازندهای آهکی وجود دارند و گفت: این نوع سیستم در کشور در جاهایی مانند غار "کتله‌خور" و "علیصدر" وجود دارد که در این سیستم به طور طبیعی پدیده توسعه سقف ایجاد می‌شود و وزن سنگ رسوبابی که در سقف غارهای زیر زمینی ایجاد می‌شود به تدریج قابل تحمل خواهد بود از این رو فرو می‌ریزد که به آن فروچاله می‌گویند که بر اثر فروریزش ناگهانی سقف غار شکل گرفته است.

شمشکی با تاکید بر اینکه در بسیاری از دشت‌های جهان و به ویژه کشورهایی که دارای سنگ‌های آهکی انحلال پذیر هستند و بسیاری از جاها که منابع آبی آنها از سیستم‌های کارستیک تامین می‌شود این پدید ایجاد خواهد شد، اضافه کرد: نمونه این پدیده در البرز به شدت کمتر وجود دارد ولی در زاگرس شدت بیشتری دارد به گونه‌ای که بسیاری از منابع آبی استان فارس و یا در همدان از منابع کارستی تامین می‌شود.

مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور  در عین حال با بیان اینکه بشر با روش‌هایی سرعت انحلال لایه‌های رسوبی شود، در این باره توضیح داد: افزایش میزان گاز Co2  به عنوان گاز گلخانه‌ای در سطح و بارش‌های اسیدی و نیز وارد شدن فاضلاب به ویژه فاضلاب‌های صنعتی به آب‌های زیر زمینی موجب شد تا به میزان بسیار زیادی انحلال پذیری لایه‌های رسوبی افزایش یابد.

وی گسترش دادن حفره‌های زیر زمینی به دلیل برداشت آب و انجام عملیات عمرانی را از دیگر عوامل فروریزش ناشی از فعالیت انسانی نام برد و خاطرنشان کرد: احیا نشدن قنوات موجب می‌شود که در برخی از مناطق ریزش کند و آب در پشت آن انباشته می‌شود و از آنجایی که جنس خاک در وضعیتی است که وقتی در مواجه با آب قرار می‌گیرند دچار فروریزش می‌شوند از این رو بعد از مدتی این قنات از بخش‌های بالایی دچار ریزش خواهند ‌شد.

وی با بیان اینکه این وضعیت به ویژه در مناطقی که مدتی زمین‌های بایر و یا زمین‌های کشاورزی بودند مشاهده می‌شود، اضافه کرد: به عنوان مثال می‌توان به جنوب تهران و بخش‌های عمده‌ای از ورامین اشاره کرد که دارای قنوات زیادی بوده است ضمن آنکه در سال‌های اخیر توسعه بسیاری یافته است و در برخی از مناطق قتات‌ها احیا نشده است و ریزش می‌کنند.

به گفته این محقق بخش عمده‌ای دشت تهران پوشیده شده است از مناطق مسکونی و شهرهای مختلف و از سوی دیگر گسترش قنواتی هم داریم که از آنها نگهداری نمی‌شود و این در حالی است که قنات‌ها دارای پتانسیل ارزشمندی برای توسعه کشور در 2500 سال گذشته و عامل رشد و شکوفایی کشور بوده ولی در حال حاضر مقاومت گذشته خود را از دست داده و عامل خطر شده است.

فروریزش‌های اخیر تهران و سرعت فزاینده این پدیده در کشور

شمشکی با اشاره به برخی از فروریزش‌های تهران در سال‌های اخیر گفت: از جمله آن می‌توان به ریزش تونل خط 6 متروی تهران اشاره کرد که این نوع فروریزش ناشی از ساخت تونل در جایی بوده است که پتانسیل ساخت تونل وجود ندارد؛ چراکه خاک آن از نوع ریزشی است و تهمیدات لازم برای ساخت تونل در آن دیده نشده بود و منجر به ریزش سقف تونل شد.

مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور فروریزش منطقه شهران را از دیگر موارد فروریزش در تهران نام برد و افزود: دلیل فروریزش در این منطقه ساخت تونل بود و در آن زمان اعلام شد عملیات ساخت این تونل همانند سایر بخش‌ها بوده است ولی مساله اصلی این است که از نظر زمین شناختی در برخی از مناطق شرایط خاصی حکم فرما است و باید این شرایط خاص شناسایی و راهکارهای مناسب ساخت و ساز در آن دیده شود.

فرنشست در خیابان مولوی تهران

شمشکی با تاکید بر اینکه سرعت فرونشست زمین در ایران بیشتر از سایر کشورها است، خاطر نشان کرد: پدیده فرونشست در همدان شهرت جهانی دارد به گونه‌ای که در اکثر منابع بین‌المللی آمده است علاوه بر آن رشد فزاینده این پدیده در سال های اخیر در استان‌هایی چون فارس و کرمان و دشت استهبان غیر قابل انکار است.

وقتی آب‌های سطحی کفاف نیازهای کشاورزی را نمی دهد

وی پمپاژ آب از سازندهای سخت را از دیگر عوامل فرونشست زمین در ایران نام برد و یادآور شد: مطالعات اخیر در دشت‌های استان فارس نشان می‌دهد که آب‌های آبرفتی در حال برداشت و بسیاری از کشاورزان اقدام به برداشت آب از نظام "کارستی" کردند و این امر به معنی آن است که میزان آب‌دهی آب‌های زیر زمینی آبرفتی کافی نبوده است از این رو اقدام به پمپاژ آب از سازندهای سخت و سطوح پایین‌تر زمین شده است.

شمشکی در این باره توضیح داد: در نظام کارستی آب با سرعت معینی عبور می‌کند و با برداشت آب در آن اعوجاج ایجاد می‌شود و به دلیل آنکه آب در پایین دست با سرعت زیادی پمپاژ می‌شود برای جبران آب برداشته شده، آب با سرعت بیشتری جریان دارد.

وی ادامه داد: به همین دلیل، سطح تماس آب با دیواره سازند افزایش می‌یابد در نتیجه انحلال پذیری سازند نیز بیشتر خواهد شد که این امر توسعه فروچاله را در پی دارد.

به گفته این محقق سازمان زمین شناسی، این پدیده بیشتر در ایران مرکزی و زاگرس به دلیل وجود سازندهای موجود در این مناطق ایجاد می‌شود.

اثرات فرونشست بر فعالیت گسل‌ها

مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور با تاکید بر اینکه فرونشست بر روی فعالیت گسل‌ها اثری ندارد، گفت: ولی فعالیت گسل‌ها می‌تواند بر ایجاد فرونشست اثرگذار باشد.

وی با بیان اینکه در برخی مناطق ساختار گسل‌ها تعیین کننده نوع خاک خواهد شد، ادامه داد: ولی این امر عامل اصلی فرونشست زمین نیست و مشکل اصلی آنجایی است که در منطقه‌ای که آب‌دهی مناسبی ندارد اقدام به کشت محصولات آب‌بر می‌شود.

این مقام مسوول اضافه کرد: بسیاری از کشورهایی چون برزیل و هند که صادرات محصولات کشاورزی دارند، از آب‌های زیر زمینی برداشت نمی‌کنند. ولی در ایران حتی همان زمانی که رودها پر آب بودند، آب‌های سطحی کافی نبوده و به سمت احداث قتات حرکت کردیم.

شمشکی با بیان اینکه آب‌های قنوات کافی نبوده و اقدام به برداشت آب‌های زیر زمینی شده است، اظهار کرد: حال این سوال مطرح است که آیا محصولات کشت شده بر اساس نیازهای کشور است؟ باید گفت که خیر؛ چرا که از الگوی کشت تبعیت نمی‌کنیم و الگوهای فعلی متناسب با کشور و آب و هوای آن نیست. برای تایید این گفته می‌توان به کشت محصولاتی اشاره کرد که در جایی کشت می‌شوند که به دلیل نبود مصرف کننده، تخریب می‌شوند.  این امر ناشی از بی برنامگی در حوزه کشت محصولات کشاورزی است.

وی با تاکید بر اینکه چنین رویکردی منجر به هدر رفت آب خواهد شد، ادامه داد: در حوزه آب هم اصطلاح آب "تجدیدذ پذیر" وجود دارد ولی تجدید پذیر بودن آب به معنی بازگشت 2 تا 3 سال نیست بلکه بر حسب نوع آبخوان ها از چند ده سال تا چندهزار سال زمان نیاز داریم تا آبخوانها تجدید شوند.

زنگ‌های هشداری که به صدا درآمده است

شمشکی در پاسخ به این سوال که کدام یک از دشت‌های ایران در وضعیت هشدار فرونشست قرار دارند، گفت: دشت‌های مرکزی و جنوب شرقی ایران که آبخوان‌ها و آب‌های سطحی مهمی ندارد وضعیت متعادلی دارند ولی از سوی دیگر همه دشت‌هایی که از آنها به عنوان دشت‌های مهم کشور یاد و کشاورزی انجام می‌شود با مشکل فرونشست مواجه هستند.

وی دشت‌های تهران، کرج، ورامین، هشتگرد، قزوین، مشهد، نیشابور، سبزوار، رفسنجان، کرمان و  همدان را از جمله دشت‌هایی دانست که به دچار فرونشست شده‌اند و افزود: زمانی ما تصور نمی‌کردیم دشت‌های استان فارس دچار فرونشست شوند ولی امروزه بسیاری از دشت‌های این استان به ویژه دشت "استهبان" و "فسا" با این پدیده مواجه است.

شمشکی با اشاره به وضعیت فرونشست در دشت‌های میناب و میاندواب که روزگاری مساله آب برای آنها دردسر آفرین بود، اظهار کرد: این دشت‌ها در سال‌های اخیر دچار کمبود آب و فرونشست و ترک سطح زمین شده‌اند.

این محقق حوزه فرونشست تاکید کرد: به دلیل نوع خاک، پیچیدگی‌های در منطقه میناب استان هرمزگان وجود دارد از این رو ممکن است ترک‌هایی که در این منطقه ایجاد شده مستقیما ناشی از پدیده فرونشست نباشد و اظهار نظر کردن در این منطقه نیاز به مطالعات بیشتری دارد.

وی با تاکید بر اینکه اکثر دشت‌های ایران با شدت و ضعف‌های متفاوت دچار فرونشست زمین هستند، یادآور شد: کل دشت‌های حاشیه ناحیه البرز از استان خراسان تا تبریز با درجات متفاوتی با پدیده فرونشست مواجه هستند.

شمشکی با بیان اینکه استان اصفهان یکی از استان‌هایی است که فرونشست زیادی دارد، یادآور شد: استان‌های فارس، کرمان و اصفهان بدترین وضعیت از لحاظ فرونشست را دارند ضمن آنکه سایر استان های حاشیه‌ای آنها مانند یزد نیز به مقداری کمتری نسبت به این 3 استان دارای فرونشست هستند.

به گفته وی "ابر کوه" با چالش شدید فرونشست مواجه است.

مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی تهران با اشاره به فرونشست‌های استان تهران، گفت: فرونشست در استان تهران بیشتر در زمین‌های کشاورزی و حاشیه است ولی به دلیل وجود شریان‌های حیاتی میزان ریسک افزایش یافته است.

وی با تاکید بر اینکه دشت‌های تهران، ورامین، هشتگرد و قزوین جز دشت‌های مشکل‌دار از لحاظ فرونشست هستند، افزود: علاوه بر آن دشت‌های خراسان جنوبی و نیشابور در وضعیت بحرانی قرار دارند.

شمشکی با بیان اینکه فرونشست در دشت‌های استان سمنان به دلیل میزان تراکم کم جمعیت و صنعت، دارای ریسک کمی است، اضافه کرد: ولی این مناطق نیز حایز اهمیت هستند.

این محقق، با بیان اینکه دشت‌های زنجان و شبستر دچار فرونشست هستند، افزود: در استان‌های جنوبی کشور نیز مساله فرونشست استان هرمزگان جدی است ولی در خوزستان مساله حادی وجود ندارد ولی به دلیل سد سازی‌های صورت گرفته نیاز به برنامه ریزی‌های متناسب با منطقه دارد.

زلزله، فرونشست و دیگر هیچ

شمشکی ایران را کشوری را خطر ریسک زلزله بالا توصیف کرد و گفت: ولی برخی از کشورها مانند چین، فلیپین، ژاپن آمریکای شمالی و ترکیه وضعیت لرزه خیزی آنها بیشتر از ایران است ولی وحشتی که ما از زلزله داریم آنها ندارند.

وی در پاسخ به سوال که در فرونشست مساله مقاوم سازی مطرح نیست پس چگونه می‌توان با آن مقابله کرد، توضیح داد: مهمترین مساله در زمینه زلزله مقاوم سازی سازه‌ها است که ما را در برابر زلزله آسیب پذیر کرده است ولی در فرونشست بیش از 90 درصد راهکارهای سازه ای وجود ندارد.

مدیرکل دفتر بررسی مخاطرات زمین‌شناسی، زیست‌محیطی و مهندسی سازمان زمین‌شناسی بهترین راهکار مقابله با فرونشست زمین را کاهش برداشت آب‌های زیر زمین با تاکید بر اتخاذ روش‌های مدیریت بحران ذکر کرد و گفت: تا زمانی که میزان برداشت آب‌های زیر زمینی کنترل نشود ما با چالش فرونشست زمین مواجه هستیم.

شمشکی در عین حال با بیان اینکه فرونشست زمین همانند زلزله یک خطر دایمی نیست، افزود: تا زمانی که کره زمین پا برجا است زلزله وجود دارد ولی در فرونشست لایه‌های محدودی هستند که قبلا دارای آب بودند و ما با برداشت آب آنها به تدریج خشک کرده‌ایم و در نهایت فرونشست رخ خواهد داد.

وی با اشاره به مخاطرات فروچاله و فرونشست گفت: تصور کنید یکی از این فروچاله‌ها در زیر یک نیروگاه و یا پالایشگاه رخ دهد که در این صورت تبدیل به فاجعه ملی خواهد شد؛ چرا که فروچاله سازه را می‌بلعد و در فرونشست‌ها نیز مشاهده می‌شود وضعیت طبیعی کشور را به هم ریخته است.

چشمه‌های خشک شده بر اثر زلزله

وی با اشاره به اثرات خشک شدن برخی از چشمه‌های استان کرمانشاه به دلیل زلزله 21 آبان ماه این منطقه گفت: آب در بسیاری از چشمه‌ها از طریق درز و شکاف‌هایی به سطح زمین می‌جوشند که از حرکت گسل‌ها ایجاد شده است و زمانی که شکست بزرگی در گسل‌ها رخ می‌دهد یا شکافی بسته می‌شود و یا شکافی باز می‌شود.

شمشکی با بیان اینکه در برخی از زلزله‌ها مسیر چشمه‌ها مسدود می‌شود، ادامه داد: در این صورت آب در زیر زمین محبوس می‌شود ولی آب برای همیشه در زیر زمین باقی نمی‌ماند بلکه مسیر جدیدی را انتخاب می‌کند تا به سطح زمین برسد.

وی تاکید کرد: این پدیده نمی‌تواند موجب فرونشست زمین شود.