اثر تغییرات سطح آب زیرزمینی بر فرونشست دشت سمنان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشکده علوم ‌‌زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

دشت سمنان واقع در حاشیه شمالی کویر مرکزی ایران، دارای اقلیمی خشک تا نیمه‌خشک است. در دهه‌های اخیر رشد سریع جمعیت و نواحی صنعتی در این دشت و به دنبال آن افزایش نیاز آبی موجب شده تا استحصال بی‌رویه از منابع آب‌ زیرزمینی بالا رود و در نتیجه ژرفای دست‎یابی به سطح آب شدت یابد. همین امر دشت سمنان را در زمره مناطق بحرانی کشور از نظر کمبود منابع آب و پیامدهای پس از آن قرار داده است. در این پژوهش جهت برآورد میزان نشست زمین در بازه زمانی 26/3/1382 تا 23/8/1383 با استفاده از روش تداخل سنجی تصاویر ماهواره‌ای (InSAR)، حداکثر فرونشست 133 میلی‌متری زمین در شهر سمنان و پیرامون آن محرز ‌شده است. با هدف شناسایی عوامل مؤثر در فرونشست بخشی از دشت سمنان، نوسانات عمق سطح آب زیرزمینی نیز به همراه ترسیم نمودار هیدروگراف از نتایج 15 چاه مشاهده‌ای مورد بررسی قرارگرفت که نشان‌دهنده افت ممتد سطح آب در طی دوره‌های آبی سال‌های 1382 تا 1388 بوده؛ به‌طوری که کمینه نرخ افزایش ژرفای سطح آب زیرزمینی محدوده مطالعاتی برابر 22 سانتی‌متر در سال است. آنچه از انطباق مناطق دچار فرونشست و منحنی‌های افت تراز سطح ایستابی آب در این تحقیق بر می‌آید آنست که بهره‌برداری منابع آبی زیرزمینی بیش از میزان تغذیه آبخوان سبب افزایش تنش مؤثر و در نتیجه تحکیم بالای رسوبات شده است که این عامل دشت سمنان را با توجه به خواص ژئوتکنیکی آبخوان مستعد فرونشست می‌کند. به عبارتی پهنه‌های دارای فرونشست بر مناطق افت سطح آب‌های زیرزمینی، منطبق هستند و یا در نزدیکی آنها قرار دارند. از این‌ رو مدیریت منابع آب باید هر چه بیشتر مورد توجه سیاست‌گذاران قرار گیرد تا همگام با توسعه پایدار کشاورزی و ﺻـﻨﻌت بتوان از ادامه روند کنونی فرونشست زمین جلوگیری کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Groundwater level changes effect on the subsidence in Semnan plain

نویسندگان [English]

  • A. Haddad 1
  • E. Khorasani 2
1 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2 M. Sc., School of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Semnan plain is located on the northern edge of Iran's central desert and has a semi-arid climate. In recent decades, rapid population growth, increasing Industrial areas and water demand has led to excessive extraction of groundwater resources. As a result, the crisis of the severity of the decline in groundwater levels and ground subsidence in Semnan plain was reported. Satellite imagery interferometry (InSAR) monitoring in the specific period of 2003 to 2004 shows that maximum of 133 mm of ground subsidence in Semnan city has been occurred. The factors affecting the ground subsidence of Semnan plain were investigated by drawing hydrographic charts of groundwater level using the results of 15 observational wells. Continuous drawdown of groundwater levels can be seen during the water period of 2003 to 2009. Minimum rate of decline in groundwater level equal to 22 centimeters per year was reported. Merging the results of ground subsidence and decline of groundwater level illuminated the exploitation of groundwater resources over the aquifer recharge rate which increases the effective stress in soil layers and thus sediments high consolidation. This was the key factor for subsidence in Semnan plain with respect to the geotechnical properties of the aquifer. Therefore, water resources management was recommended for sustainable development of agriculture and industry.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Decline in ground water levels
  • Semnan plain
  • Ground subsidence
  • Water hydrograph chart
  • Satellite imagery interferometry

کتابنگاری

افضلی، ع.، شریفی کیا، م. و شایان، س.، 1392- ارزیابی آسیب‌پذیری زیرساخت‌ها و سکونتگاه‌ها از پدیده فرونشست زمین در دشت دامغان، دو فصلنامه ژئومورفولوژی کاربردی ایران.

آقانباتی، س. ع. و حامدی، ا.، 1373- نقشه زمین‎شناسی سمنان به مقیاس 1:250000، انتشارات سازمان زمین‎شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

امیری، م.، نظری پویا، ه. و مظاهری، ح.، 1383- علل و مکانیسم وقوع فروچاله‌ها در دشت فامنین ـ کبودرآهنگ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 73 صص. 172 تا 187.

آمیغ‌پی، م.، عربی، س.، طالبی، ع. و جمور، ج.، 1386- بررسی مناطق فرونشـست ایران بر اسـاس داده‌های ترازیابی، همایش ژئوماتیک اردیبهشت ماه 86، تهران، ایران.

بلورچی، م. ج.، 1384- احتمال فرونشست در اراضی وسیعی از تهران، پایگاه خبری شریف نیوز.

بهنیافر، ا.، قنبرزاده، ه. و اشراقی، ع.، 1389- بررسی عوامل مؤثر در فرونشست‌های دشت مشهد و پیامدهای ژئومورفیک آن، فصلنامه علوم زمین، تهران، ایران.

حسینی میلانی، م.، 1373- اضافه برداشت از منابع آب زیرزمینی و اثرات آن، مجموعه مقالات کنفرانس ملی منابع آب زیرزمینی سیرجان، صص. 91 تا 98.

رحمانیان، د.، 1365- نشست زمین و ایجاد شکاف بر اثر تخلیه آب‌های زیرزمینی در کرمان، مجله آب.

شمشکی، ا. و انتظام سلطانی، ا.، 1384- سازوکار علل تشکیل شکاف‌های زمین در منطقه معین‌آباد- ورامین، چهارمین کنفرانس زمین‌شناسی مهندسی و محیط‌زیست ایران.

شمشکی، ا.، 1395- فرونشست زمین و فروچاله‌ها، نخستین همایش تخصصی پدیده فرونشست زمین در ایران، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

عالمی ، ا.، 1381- بررسی علل نشست در دشت یزد ـ اردکان، مجموعه مقالات سومین همایش بین‌المللی ژئوتکنیک و مکانیکی خاک ایران، تهران.

عباس‌نژاد، ا.، 1377- بررسی شرایط و مسائل زمین‌شناسی محیط ‌زیست دشت رفسنجان، فشرده مقالات دومین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، مشهد.

ملایی‌نیا، م.، 1394- برآورد نشست دشت سمنان در اثر برداشت آب از سفره‌های آب زیرزمینی با استفاده از تداخل‌سنجی تصویرهای ماهواره‌ای (InSAR)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران دانشگاه سمنان.

مهشادنیا، ف.، 1395-خطر فرونشست زمین در ایران، پایگاه ملی داده‌های علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

مهندسین مشاور پارس پیاب، 1394- گزارش زمین‌شناسی و آب‌شناسی پروژه ترک‌های جنوب و جنوب شرق سمنان، معاونت عمرانی استانداری سمنان.

 

References

Fulton, A., 2006- Subsidance and Watertable, U.K.

Hozler, T. H., 1989- State and local response to damaging land subsidence in United States urban areas, Engineering Geology, 27.

Pacheco, J., Arzate, J., Rojas, E., Arroyo, M., Yutsis, V. and Ochoa, G., 2006- Delimitation of ground failure zones due to land subsidence usind gravity data and finite element modelling in the queretaro valley, Mexico Engineering Geology,84.

Subyani, A. M. and Sen, Z., 1989- Geostatistical modelling of the Wasia aquifer in Central Saudi Arabia, Journal of Hydrology, 110: 295- 314.

Waltham, A. C., 1989- Ground subsidence, Blackie & Son Ltd, 202 pp.