بررسی عوامل مؤثر بر فرونشست دشت جنوب شرقی تهران بر اثر برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی

نوع مقاله: مقالات علمی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

10.22112/jwwse.2019.168559.1138

چکیده

یکی از مسائلی که در اثر برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی اتفاق می‌افتد فرونشست زمین است، که باعث ایجاد شکاف‌های عمیق در سطح زمین، کج‎شدن لوله‌های چاه، خرابی ساختمان‌ها و لوله­زائی چاه‌ها می‌شود. دلیل اساسی این پدیده در اغلب پهنه‌های کشور، افت سطح ایستابی بوده، که ناشی از کمبود بارندگی‌ها به‎دلیل تغییرات اقلیمی و برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی است. در این مقاله، برای بررسی عوامل مؤثر بر پدیده فرونشست دشت جنوب شرقی تهران، ایستگاه­های برداشت مختلف این محدوده با مدل‌سازی عددی به‎کمک روش اجزای محدود مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. به‌منظور مدل‌سازی ساختگاه منطقه و تحلیل آن، از نرم‎افزار GEOSTUDIO استفاده شده و با به‌کارگیری داده­های ژتوتکنیکی و هیدرولیکی منطقه و هم‎چنین نتایج تحقیقات گذشته، نسبت به صحت­سنجی اقدام شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان می­دهد که میزان تغییرات سطح آب و عمق حفاری گمانه‌ها بر میزان فرونشست زمین مؤثر بوده و با  کاهش میزان برگشت آب به سفره آب زیرزمینی، میزان فرونشست تا 55% افزایش یافته و هم‎چنین با افزایش درصد تغییرات برداشت آب، میزان فرونشست نیز در حدود 40% بیشتر شده است.

کلیدواژه‌ها


 

باقری، م.، و کاظمی آذر، ف.، (1385)، "فرونشست زمین در اثر افت سطح آب زیرزمینی در دشت رفسنجان"،  اولین همایش ملی مدیریت شبکههای آبیاری و زهکشی.

بهرامی، س.، و بذرافشان، ا.، (۱۳۹۶)، "عوامل مؤثر بر فرونشست زمین در دشت میناب"، چهارمین کنفرانس بین‌المللی برنامهریزی و مدیریت محیطزیست، دانشکده محیط‎زیست، دانشگاه تهران، تهران.

جاودانیان، ح.، و احمدی دارانی، م.، (1395)، "برداشت بی‎رویه از منابع آب زیرزمینی و نشست منطقه‎ای: مطالعه موردی شهر دامنه اصفهان"، نشریه علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 1(1)، 49-60.

رنجبر، م.، و جعفری. ن.، (1388)، "بررسی عوامل مؤثر در فرونشست زمین در دشت اشتهارد"، مجله جغرافیا، 6(18-19)، 155-166.

کیانی، ف.، عابدینی، م. و احمدزاده، غ.، (۱۳۹۶)، "بررسی پتانسیل فرونشست شهرستان کرج با استفاده از روش تلفیق وزنی در محیط GIS"، سومین کنگره بین‌المللی علوم زمین و توسعه شهری و اولین کنفرانس هنر، معماری و مدیریت شهری، تهران، ایران.

لشکری پور، غ.، رستمی بارانی، ح.، کهندل، ا.، و ترشیزی، ح.، (1385)، "افت سطح آب زیرزمینی و نشست زمین در دشت کاشمر"، دهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، تهران، ایران.

مرندی، م.، و واعظی نژاد، م.، (1388)، "برداشت بی‎رویه آب‎های زیرزمینی و تاثیر آن بر نشست زمین (مطالعه موردی شهر کرمان)"، هشتمین کنگره بینالمللی مهندسی عمران.

میراحمدی پور، ص.، و طالب بیدختی، ن.، (1395)، "بررسی طرح تغذیه مصنوعی منابع آب‎های زیرزمینی دشت تهران ـ شهریار به‎عنوان راه‎کاری جهت جلوگیری از فرونشست زمین"، پانزدهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران، دانشگاه بین‎المللی امام خمینی، قزوین.

Agoramoorthy, G., and Hsu, M.J., (2015), “Irrigation-based social work relieves poverty in India’s drylands”, International Social Work, 58(1), 23-31.

Alén, C., (1998), On probability in geotechnics, Random calculation models exemplified on slope stability analysis and ground-superstructure interaction. Chalmers University of Technology.

Amigh Pay, M., Arabi, S., and Talebi, A., (2010), “Study on Yazd plain subsidence using InSAR and its precise leveling”, Geosciences, 20(77), 157-164.

Carminati, E., and Martinelli, G., (2002), “Subsidence rates in the Po Plain, northern Italy: the relative impact of natural and anthropogenic causation”, Engineering Geology, 66(3-4), 241-255.

de Graaf, I.E., van Beek, R.L., Gleeson, T., Moosdorf, N., Schmitz, O., Sutanudjaja, E.H., and Bierkens, M.F., (2017), “A global-scale two-layer transient groundwater model: Development and application to groundwater depletion”, Advances in Water Resources, 102, 53-67.

Hashemi, E., (2013), “Ground settling due to groundwater drawdown”, M.Sc. Thesis, Chalmers University of Technology, Stockholm, Sweden.

Hung, W.C., Hwang, C., Chang, C.P., Yen, J.Y., Liu, C.H., and Yang, W.H., (2010), “Monitoring severe aquifer-system compaction and land subsidence in Taiwan using multiple sensors: Yunlin, the southern Choushui River Alluvial Fan”, Environmental Earth Sciences, 59(7), 1535-1548.

Mahmoudpour, M., Khamehchiyan, M., Nikudel, M.R., and Ghassemi, M.R., (2016), “Numerical simulation and prediction of regional land subsidence caused by groundwater exploitation in the southwest plain of Tehran, Iran”, Engineering Geology, 201, 6-28.

Notti, D., Mateos, R.M., Monserrat, O., Devanthéry, N., Peinado, T., Roldán, F.J., Fernández‐Chacón, F., Galve, J.P., Lamas, F., and Azañón, J.M., (2016), “Lithological control of land subsidence induced by groundwater withdrawal in new urban areas (Granada Basin, SE Spain), Multiband DInSAR monitoring”, Hydrological Processes, 30(13), 2317-2331.

Panda, B.B., Rucker, M.L., and Fergason, K.C., (2015), “Modeling of earth fissures caused by land subsidence due to groundwater withdrawal”, Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, 372, 69-72.

Rajabi, A.M., and Ghorbani, E., (2016), “Land subsidence due to groundwater withdrawal in Arak plain, Markazi province, Iran”, Arabian Journal of Geosciences, 9(20), 738.

Tisell, V., (2013), “Risk management of groundwater drawdown in settlement sensitive areas”, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.

Tehran Regional Water Company (TRWC), (2012), Detailed data collection from peizometric wells, wells, springs, Tehran Province.

Wang, H., Gao, J., Li, X., Wang, H., and Zhang, Y., (2014), “Effects of soil and water conservation measures on groundwater levels and recharge”, Water, 6(12), 3783-3806.

Wang, S.J., Lee, C.H., and Hsu, K.C., (2015), “A technique for quantifying groundwater pumping and land subsidence using a nonlinear stochastic poroelastic model”, Environmental Earth Sciences, 73(12), 8111-8124.