مطالعه میدانی شواهد صحرایی از علائم فرونشست در استان البرز
مطالعه میدانی شواهد صحرایی از علائم فرونشست در استان البرز، مقاله‌ای پژوهشی از علی قنبری، محمد نخعی، سعید کلانی و حمیدرضا عزیزی است که در سال ۱۴۰۵ در نشریه «زمین‌شناسی مهندسی» منتشر شده است. این پژوهش با بررسی میدانی سه دشت هشتگرد، اشتهارد و کرج، به شناسایی و مستندسازی نشانه‌های فرونشست زمین در استان البرز می‌پردازد. نویسندگان در این مطالعه، شواهدی مانند ترک‌های سطح زمین و ساختمان‌ها، شکاف‌های عمیق، جابه‌جایی لوله‌های چاه و تغییرات سطح آب زیرزمینی را بررسی کرده‌اند.[۱]
مشخصات پژوهش
| عنوان | مشخصات |
|---|---|
| عنوان مقاله | مطالعه میدانی شواهد صحرایی از علائم فرونشست در استان البرز |
| عنوان انگلیسی | A Field-Based Investigation of Land Subsidence Indicators in Alborz Province |
| نویسندگان | علی قنبری، محمد نخعی، سعید کلانی و حمیدرضا عزیزی |
| سال انتشار | ۱۴۰۵ |
| نشریه | زمین‌شناسی مهندسی (Journal of Engineering Geology) |
| دوره و شماره | دوره ۲۰، شماره ۱ |
| صفحات | ۴۸ تا ۶۷ |
| نوع مقاله | پژوهشی |
| زبان مقاله | فارسی، همراه با چکیده انگلیسی |
| ناشر | دانشگاه خوارزمی |
| وابستگی سازمانی نویسندگان | دانشگاه خوارزمی و سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی استان البرز |
| شناسه DOI | 10.22034/JEG.2026.20.1.10396 |
| دسترسی به متن کامل | دریافت فایل کامل مقاله |
هدف و مسئله پژوهش
هدف اصلی این پژوهش، شناسایی و مستندسازی شواهد میدانی فرونشست زمین در استان البرز و فراهم‌کردن اطلاعاتی برای ارزیابی وضعیت این پدیده در مناطق مختلف استان است. نویسندگان با توجه به برداشت از منابع آب زیرزمینی و گزارش‌های مربوط به فرونشست در دشت‌های البرز، بر ضرورت بررسی مستقیم آثار این پدیده در سطح زمین و سازه‌های انسانی تأکید کرده‌اند.
مسئله محوری مقاله این است که نشانه‌های فرونشست در همه مناطق استان به یک شکل و با شدت یکسان ظاهر نمی‌شوند. در برخی نقاط، شکاف‌های عمیق و جابه‌جایی لوله‌های چاه مشاهده می‌شود؛ در حالی که در بخش‌هایی دیگر، با وجود برداشت از آب زیرزمینی، شواهد آشکار و گسترده‌ای از فرونشست در سطح زمین دیده نشده است. از این رو، پژوهش تلاش می‌کند با مقایسه مشاهدات میدانی و داده‌های سنجش از دور، تصویری دقیق‌تر از پراکندگی مکانی این پدیده ارائه دهد.[۱]
روش پژوهش
این مطالعه بر پایه بازدیدهای میدانی انجام‌شده در بهار و تابستان سال ۱۴۰۴ در سه دشت هشتگرد، اشتهارد و کرج شکل گرفته است. پژوهشگران برای شناسایی نشانه‌های فرونشست، از گزارش‌های افراد محلی و ساکنان مناطق، بازدید حضوری و ثبت تصویری شواهد استفاده کرده‌اند.
مهم‌ترین شاخص‌های میدانی بررسی‌شده در پژوهش عبارت‌اند از:
- ترک‌های کششی و فشاری در سطح زمین و ساختمان‌ها؛
- نشست‌های موضعی و نامتقارن در سازه‌ها؛
- جابه‌جایی لوله‌های جدار چاه‌ها نسبت به سطح زمین؛
- شکاف‌های سطحی و عمیق در اراضی؛
- انحراف تیرها و پایه‌های خطوط انتقال برق؛
- تغییرات سطح آب زیرزمینی.
برای اندازه‌گیری برخی شواهد، از ابزارهایی مانند خط‌کش فلزی و کولیس دستی استفاده شده و ابعاد ترک‌ها و میزان جابه‌جایی لوله‌ها ثبت شده است. همچنین برای بررسی تغییرات سطح زمین در مقیاس منطقه‌ای، تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-1 در بازه زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵ و داده‌های تداخل‌سنجی راداری با استفاده از نرم‌افزار SNAP پردازش شده‌اند. نتایج این بررسی‌ها با مشاهدات میدانی تطبیق داده شده و اطلاعات چاه‌های مشاهده‌ای نیز برای بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفته است.[۱]
یافته‌های پژوهش
شواهد فرونشست در دشت هشتگرد
دشت هشتگرد در این پژوهش یکی از مناطق دارای بیشترین شواهد میدانی فرونشست معرفی شده است. بازدیدهای میدانی در محدوده‌هایی مانند سعیدآباد، شهرک صنعتی سپهر، نجم‌آباد، تنکمان، نظرآباد و اطراف برخی شهرک‌ها و اراضی کشاورزی انجام شده است.
در محدوده سعیدآباد و اطراف شهرک صنعتی سپهر، ترک‌های طولی و عرضی در سطح زمین مشاهده شده است. در برخی نقاط، این ترک‌ها در اراضی شنی ناپایدار و نزدیک چاه‌های عمیق قرار داشته‌اند. همچنین در اطراف برخی چاه‌های قدیمی در نجم‌آباد و روستای تنکمان، پدیده بیرون‌زدگی لوله چاه نسبت به سطح زمین مشاهده شده است.
بر اساس گزارش مقاله، میزان بیرون‌زدگی لوله چاه در شهرک صنعتی سپهر طی شش سال به حدود ۱۲۰ سانتی‌متر رسیده است. نویسندگان این پدیده را از نشانه‌های مهم نشست زمین در اطراف چاه‌ها می‌دانند. در برخی مناطق نیز ترک‌هایی در دیوار مدارس، ساختمان‌های روستایی و سازه‌های قدیمی مشاهده شده است؛ هرچند میزان آسیب در ساختمان‌های مهندسی‌ساز جدید در مقایسه با برخی بناهای قدیمی محدود گزارش شده است.
در جمع‌بندی این بخش، سعیدآباد، شهرک صنعتی سپهر و نجم‌آباد از جمله محدوده‌هایی معرفی شده‌اند که شواهد میدانی فرونشست در آن‌ها بیشتر مشاهده شده است. بهره‌برداری بیش از حد از چاه‌های کشاورزی، وجود چاه‌های فاقد مجوز و نبود پایش مستمر سطح آب زیرزمینی از عوامل مؤثر در تشدید این وضعیت دانسته شده‌اند.[۱]
شواهد فرونشست در دشت اشتهارد
دشت اشتهارد نیز از مناطق دارای شواهد متعدد فرونشست در این پژوهش است. بررسی‌های میدانی در شهر اشتهارد، محدوده میان اشتهارد و بوئین‌زهرا، روستای تپه‌مراد و بخش‌هایی از اراضی ماهدشت، محمدشهر و عباس‌آباد انجام شده است.
در شهر اشتهارد، به‌ویژه در محله طالقانی، ترک‌هایی در دیوار برخی مدارس و ساختمان‌های قدیمی مشاهده شده است. این ترک‌ها عمدتاً به شکل قائم و قطری بوده‌اند و نویسندگان احتمال نشست موضعی نامتقارن را در برخی از این بناها مطرح کرده‌اند.
یکی از مهم‌ترین شواهد ثبت‌شده در این دشت، شکاف‌های عمیق در محدوده میان اشتهارد و بوئین‌زهرا است. عمق برخی از این شکاف‌ها بیش از شش متر گزارش شده است. شکاف‌های منطقه فتح‌آباد نیز از نمونه‌های شاخص این پدیده در مقاله معرفی شده‌اند.
در اطراف برخی تیرهای بتنی خطوط انتقال برق نیز انحراف و نشست موضعی مشاهده شده است. مقاله همچنین به وجود چاه‌هایی با نشانه‌های بیرون‌زدگی لوله و آسیب در پوشش‌های سیمانی، اتاقک‌ها و دیواره‌های محافظ تأسیسات اشاره می‌کند.
نویسندگان درباره منشأ شکاف‌های عمیق منطقه فتح‌آباد سه احتمال را مطرح کرده‌اند: از دست رفتن رطوبت لایه‌های سطحی خاک و واگرایی آن، فرونشست ناشی از برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی، یا ترکیبی از این دو سازوکار. بنابراین، مقاله منشأ این شکاف‌ها را به‌طور قطعی به فرونشست نسبت نمی‌دهد و بر ضرورت بررسی‌های ژئوتکنیکی بیشتر تأکید می‌کند.[۱]
شواهد فرونشست در دشت کرج
در دشت کرج، شواهد میدانی فرونشست در مقایسه با دشت‌های هشتگرد و اشتهارد محدودتر و پراکنده‌تر گزارش شده است. بررسی‌ها در محدوده‌هایی از جمله مهرشهر، احدآباد، حصارک، کمالشهر، قزل‌حصار، چهارباغ و اطراف بزرگراه کرج–قزوین انجام شده است.
در بخش‌هایی از مهرشهر، کمالشهر و حصارک، ترک‌هایی در دیوار و نمای ساختمان‌های قدیمی مشاهده شده است. در محدوده احدآباد و قزل‌حصار نیز تغییرات جزئی در تراز پیاده‌روها و فرورفتگی‌های سطحی گزارش شده است. با این حال، نویسندگان تأکید می‌کنند که همه ترک‌های مشاهده‌شده را نمی‌توان به‌طور قطعی ناشی از فرونشست دانست؛ زیرا عواملی مانند حفاری‌های مترو، گودبرداری و تغییرات موضعی در وضعیت آب و خاک نیز ممکن است در ایجاد آن‌ها نقش داشته باشند.
در بخش‌هایی از شمال دشت کرج، از جمله عظیمیه و جهانشهر، نشانه‌های مشخصی مانند شکاف زمین، نشست محسوس یا بیرون‌زدگی لوله چاه مشاهده نشده است. در مقابل، محله حصارک از محدوده‌هایی است که شواهدی از ترک‌خوردگی و نشست موضعی در آن گزارش شده است. مقاله در بررسی این محدوده، احتمال ارتباط بخشی از ترک‌ها با حفاری‌های مترو و تغییرات لایه‌های آبدار زیرسطحی را نیز مطرح می‌کند.
با وجود محدود بودن برخی شواهد سطحی، مقاله به افت قابل‌توجه سطح آب زیرزمینی در محدوده حصارک اشاره می‌کند و بر ضرورت پایش دقیق‌تر بخش‌های جنوبی دشت کرج تأکید دارد.[۱]
نتایج بررسی تداخل‌سنجی راداری
در کنار مشاهدات میدانی، نویسندگان از داده‌های ماهواره‌ای و روش تداخل‌سنجی راداری برای بررسی تغییرات سطح زمین استفاده کرده‌اند. بر اساس نتایج ارائه‌شده در مقاله، نقشه‌های فرونشست تجمعی سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ نشان می‌دهند که در برخی مناطق دشت هشتگرد، میزان فرونشست از ۲۰ سانتی‌متر بیشتر بوده است. مقدار بیشینه گزارش‌شده برای دشت کرج حدود ۱۵ سانتی‌متر و برای دشت اشتهارد حدود ۶ تا ۷ سانتی‌متر است.
در این بررسی، میان مناطق دارای مقادیر بالاتر فرونشست در داده‌های ماهواره‌ای و برخی نقاط دارای شواهد میدانی، از جمله شهرک صنعتی سپهر و تنکمان در دشت هشتگرد و مهرشهر در دشت کرج، هم‌خوانی مشاهده شده است.
این ارقام به مقادیر تجمعی فرونشست در دوره بررسی‌شده مربوط‌اند و نباید با نرخ سالانه فرونشست یکسان در نظر گرفته شوند. مقاله همچنین نشان می‌دهد که شدت و الگوی فرونشست در مناطق مختلف استان یکسان نیست و ویژگی‌های زمین‌شناسی و وضعیت بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی در این تفاوت نقش دارند.[۱]
اهمیت پژوهش برای استان البرز
اهمیت این پژوهش برای استان البرز در ارائه شواهد میدانی و مستند از پراکندگی فرونشست در سه دشت اصلی استان است. مقاله نشان می‌دهد که ارزیابی این مخاطره صرفاً با اتکا به داده‌های ماهواره‌ای یا مشاهده ترک‌های ساختمانی امکان‌پذیر نیست و لازم است اطلاعات میدانی، وضعیت آب‌های زیرزمینی، ویژگی‌های زمین‌شناسی و داده‌های سنجش از دور در کنار یکدیگر بررسی شوند.
از دیگر نکات مهم پژوهش، تفکیک میان شواهدی است که احتمالاً با فرونشست ارتباط دارند و مواردی که ممکن است منشأهای دیگری مانند حفاری‌های عمرانی یا ویژگی‌های ژئوتکنیکی خاک داشته باشند. این تفکیک برای جلوگیری از نسبت‌دادن نادرست همه ترک‌ها و آسیب‌های ساختمانی به فرونشست اهمیت دارد.
نویسندگان در پایان، بر توسعه سامانه‌های پایش مستمر، بررسی دقیق‌تر ویژگی‌های لایه‌های زیرسطحی، ارزیابی وضعیت آبخوان‌ها و استفاده گسترده‌تر از داده‌های تداخل‌سنجی راداری تأکید می‌کنند. به‌نظر آنان، ادامه برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی می‌تواند ظرفیت ذخیره آبخوان‌ها را کاهش دهد و زمینه آسیب به سازه‌ها و زیرساخت‌های استان را فراهم کند.[۱]