Document Type : Original Article
Authors
Abstract
Keywords
بیان مسأله:
مخاطراتطبیعیازجملهعواملیهستندکهسالانهبارویدادخودباعثایجادخسارتهایجانیومالیفراوانیدربیشترمناطقجهانازجملهایرانمیشوند. اگردررابطهبااقداماتکاهشخطراحتمالیاینمخاطرات،شناختبیشتریصورتمیگرفتبدونشکزندگیبسیاریحفظمیشد (مونیخ، 2007).امروزهبرخلافآنچهدرگذشتهمخاطراتطبیعیرابعنوانبلایایطبیعیوغیرقابلپیشبینیوپیشگیریتصورمیکردند،جوامع،مقاماتدولتیوسازمانهایتوسعهمیتوانندبادرکوپیشبینیپیامدهایآیندهمخاطرات،خطرابتلابهاینبحرانهارابهحداقلبرسانند (توماس و همکاران، 2005).اینگروهازمخاطراتباتوجهبهرویدادسطحیومجاورتشانبابسترکانونهایفعالیتانسانی،ازیکسوتحدیدیبرایزیرساختهامحسوبشدهوازسویدیگرآسیبپذیریناشیازرویدادآنبهواسطهاقداماتفاقدبرنامهریزیومخربانسانتشدیدگردیدهودراغلبمواردفاجعهبههمراهدارد. برخیازفرایندهایمورفولوژیکازقبیلفرونشستزمین،زمینلرزه،لغزش،سیلو...ازجملهفرایندهایهستندکهوقوعآنهاعاملیدرایجادوتشدیدناپایداریوآسیبپذیریکانونهایاستقرارگروههاوفعالیتهایانسانیمحسوبمیشوند(شریفی کیا و همکاران،1390). پدیدهفرونشستزمینیکیازپدیدههایمورفولوژیکیبشمار میآید،کهطبقتعریفانستیتوزمینشناسیایالاتمتحده،اینپدیدهشاملفروریزشیانشستروبهپائینسطحزمیناستکهمیتواندهمراهباجابجاییاندکافقیباشد. حرکتازنظرشدت،وسعتومیزانمناطقدرگیرمحدودنبودهوفرونشستمیتوانددراثرپدیدههایطبیعیزمینشناختیمانندانحلالو ... ویافعالیتهایانسانینظیربرداشتآبهایزیرزمینیویانفتایجادشود. اینپدیده میتوانداثراتمورفولوژیکیسطحیمانندبینظمیهایمورفولوژیکی،خسارتبهتاسیساتانسانساخت(ساختمانها،بزرگراهها،خیابانهاومعابر) واثراتزیرسطحیمانندکاهشحجمآبخوانها،اختلالدرالگویجریانهایهیدرولوژیکوتخریبتاسیساتزیرسطحی (همچونقنوات،شبکههایآبرسانیمدرن،شبکهسوختوآبرسانی،تونلهایشهریو...) رابهدنبالداشتهباشد.
در سالهای اخیر افزایش روز افزون جمعیت و بهره برداری از آبهای زیر زمینی جهت تامین آب برای مصارف خانگی، کشاورزی و حتی صنعتی در بعضی از نقاط جهان به ویژه در حوضههایی که با نهشتههای آبرفتی، دریایی کم عمق یا دریاچهای تحکیم نیافته انباشته شدهاند، به نشست و یا فروریزش سطح زمین منجر شده و باعث به وجود آمدن مخاطره فرونشست شده است (وانگ و همکاران، 2009). هرچندرخدادپدیدهفرونشستازفرکانسوتوالینسبتاًزیادیبرخورداراست،امابهواسطهحرکتبسیارکندوآرامزمیندراغلبمواقعدرکواندازگیریآنبدرستیمیسرنیست. بدینسببرویداداینپدیدهدراغلبنواحیتنهازمانیموردشناساییقرار میگیردکهدرمورفولوژیسطحیوبخصوصدرتاسیساتوتجهیزات باعثاثرگذاریگردیده وتخریبوخسارتیببارآورد.خسارتهایناشیازفرونشستهاوشکافهایزمینترمیمناپذیر،پرهزینهومخربهستند ووقوعآن میتواندعاملیدرایجادوتشدیدآسیبپذیریکانونهایاستقرارفعالیتهایانسانیهمچونمراکزنظامی- امنیتیواقعدربسترهاییبازیرساختمخاطره آمیزطبیعیکهدرصورتوقوع،باتوجهبهاهمیتملیوبیناللملیاینمراکزازجملهشهرتهران،ممکناستامنیتکشورراازنظرداخلیوخارجیبهشدتمتزلزلکند. بنابراین ضرورتداردمبتنیبرالگویفضاییسکونتگاههاوتاسیساتدرمعرضنشستاستخراجشدهوگروههایانسانیبهرهورکهدرمعرضآسیبپذیریاینپدیدهقراردارندتعیینگردد.
اندازهگیرینرخودامنهفضاییپدیدهفرونشستازطریقاطلاعاتماهوارهای روشینویندرپایشاینپدیدهبشمارمیرود. دراینروشبابکارگیریدادههایماهوارهای راداریوبهکمکتکنیکSAR؛قابلیتاندازهگیرینرخوهمچنینعرصهودامنهاینپدیدهدریکبازهزمانیمتوسط 5/1 ماههفراهمبودهکهدرمواردیخاصتاحدچندروزنیزقابلیتتعدیلدارد.
اهداف پژوهش:
1- اندازهگیرینرخودامنهپدیدهفرونشستدرمحدودموردمطالعه.
2- استخراجمیزانودامنهخساراتاحتمالیناشیازرخدادپدیدهفرونشستوهمزادیآنباپدیدهزلزلهدرمحدودموردمطالعه.
3- سنجشناپایداریبسترتاسیساتصنعتی–امنیتیتهراندربرابرمخاطرهفرونشستوهمزادیآنباپدیدهزلزلهبهمنظورتعییندرجه؛میزانونوعگروههاوتاسیساتآسیبپذیر.
پیشینه تحقیق
براساساطلاعاتکارگروهفرونشستدرسازمانیونسکوقدیمىترینفرونشستشناختهشدهدرایالتآلاباماىدر امریکادرسال 1900 میلادىبوقوعپیوستهاست(holzer,1998). اساسمطالعاتاینکارگروهبررسیهاىتفصیلىبرروى 42 فرونشستدر 15 کشورجهانبودهاست. ازحدودسال 1965،یونسکواولینبرنامهجهانىخودرابراىچرخههاىآبشناختىباعنواندههجهانىآبشناسىآغازنمودکهدرسالهاىبعدمطالعهفرونشستهابهیکىازموضوعهاىاصلىآنتبدیلگشت . ازآنتاریختابهامروزبررسىهاىبیشترىدراینزمینهدرکشورهاىپیشرفتهبهویژهدرایالاتمتحدهوژاپنانجامشدهاستکهنتیجهآنکنترلشدیدمصرفآبوتغییردرالگوىمصرفوتوقففرونشستهادربسیارىازمواردبودهاست.
کارهاییدر سایر نقاط جهان صورتپذیرفتهکهازجمله (آندرسا و گاما، 2002) و (حسامالدین و عابدین) بهپاییشنشستجاکارتااندونزیبااستفادهازتکنیکتداخلسنجیراداریوGPSپرداختهاند ویا (تاتینی، 2000)بهبررسیاثراتدینامیکیآبوگازبرفرونشستدرمنطقهشیکاگوامریکاپرداختهاست.
درایراننیزپدیدهفرونشستبالاخصدراثراستخراجبیرویهآبهایزیرزمینیبهوفورمشاهدهشدهاست.نخستینبررسیهایعلمیدرجهتتعییننرخفرونشستازحدوددودههقبلدردشترفسنجانکهواجدبالاترینسابقهونرخنشستبود،آغازگردید. (شفیعیثابت، 1373) بطورکلیازمجموعهقریببه 600 دشتکشورکهاحتمال میرودبیشازنیمیازآنهادرمعرضنشستباشند؛مطالعاتمنتشرشدهمویدانجامتحقیقاتدرتنها 18 دشتازجملهدشتهایرفسنجان،کرمان–زنگیآبادورزنددراستانکرمان (رهنما و همکاران، 2009،اردکانویزددراستانیزد (آمیغپی و همکاران، 1389)،مشهد،نیشابوروکاشمر- بردسکندراستانخراسانرضوی(لشکریپور، 1387)،قرچک- ورامین،تهران - اسلامشهروهشتگرددراستانتهران(شمشکی،1384،فتوتاسکندری، 1387 ) کبوترآهنگدراستانهمدان(امیری، 1384؛هاشمی، 1381) کاشان،گلپایگانومهیاردراستاناصفهان (جنت، 1388،مصلحی، 1389) دودشتسلماسومرند (دهقانسورکی،1390) درآذربایجان ومطالعهفرونشستهایدشترفسنجان،مشهد،کرمان،دشتکبودرآهنگوفامنیندراستانهمداناشارهنمود(عمیقپی و همکاران، 2008).
عللموثردراندازهگیرینرخودامنهفضاییپدیدهفرونشستازطریقاطلاعاتماهوارهای روشینویندرپایشاینپدیدهبشمارمیرود. دراینروشبابکارگیریدادههایماهوارهای راداریوبهکمکتکنیکSAR؛قابلیتاندازهگیرینرخوهمچنینعرصهودامنهاینپدیدهدریکبازهزمانیمتوسط 5/1 ماههفراهمبودهکهدرمواردیخاصتاحدچندروزنیزقابلیتتعدیلدارد.
سوال تحقیق
1-نرخودامنهفرونشستدرمنطقهچگونهاست؟
2 -چهعواملیدرایجادپدیدهفرونشستموثراست؟
فرضیه تحقیق:
نرخودامنهفرونشستدرمنطقهموردمطالعهتابععواملایجابیشاملتراکممنابعبرداشتآبوالگویاستقراراراضیمسکونیاست.
روش تحقیق و دادههای مورد استفاده:
درراستایانجاماینپژوهشحجمقابلتوجهیازدادهایرقومیوآنالوگموردنیازخواهدبودکهعمدهآنمشتملبرمواردذیلخواهدبود:
1-منابعاسنادیشاملنقشههایموضوعی(زمینشناسی 1:100000تهران،وتوپوگرافی 1:25000)
2-تصاویرسنجشازدوریمشتملبرتعداد 4 سین داده SAR از سنجنده ASAR ماهواره ENVISTA اروپا سال 2010-2011 و تعداد2 سین داده SAR از سنجنده PALSAR ماهواره ALOS ژاپن مربوط به سال 2009-2010.
3-دادههایپیمایشی، تعیینوکنترلکاربریاراضی.
روشمورداستفادهبرایانجاماینتحقیقپیمایشی- توصیفی- تحلیلیاست. بدینمنظور منابعدادهای مختلفموردنیازبههمراهدادهایمیدانیوپیمایشیتهیهوپسازرقومیسازی،پردازشاولیه،درجهتایجادپایگاهدادهایمکانیدرمحیطGISبررویآنصورتگرفت. درمرحلهبعدبهکمکتکنیکتداخلسنجیراداریاقدامبهاستخراجنرخودامنهفرونشستشده است. در این روش از طریق تداخل سنجی تفاضلی دادههای راداری1که میتوان نرخ نشست را در ابعاد سانتیمتر تعیین و دامنه آن را با دقت متر (1 تا 10 متر بسته به نوع داده ماهواره ای) مشخص ساخت،استفاده شده است. در ادامهباتعییننواحیدرمعرضنشستودستهبندیآنهابراساسنرخبیانشدهاقدامبهانجامپیمایشمیدانیبرایاستخراجپدیدههایمورفیکناشیازنشستوتعیینسکونتگاههاوتاسیساتدرمعرضمخاطرهناشیازاینپدیدهشد. سپسباتحلیلدادههاینقشهای وپیمایشیروندتبدیلپدیدهبهمخاطرهواحتمالافاجعهتبیینشده و در نهایتقابلیتپذیریرویدادفاجعهاحتمالیدربسترهایناامنرامعرفی مینمایم(شکل1).
منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه یکی از بزرگترین مناطق شهر تهراناست. این منطقه در منتهی الیه جنوب غربی شهر تهران ازشمال به 45 متری زرند و بزرگراه فتح در منطقه 9از جنوب به بزرگراه آیت اله سعیدیدرمنطقه 19و بزرگراه آزادگان و شهر چهاردانگهاز شرق به بزرگراه آیت اله سعیدیو منطقه 17و از غرب بزرگراه آزادگان محدود میگردد. مساحت منطقه بر اساس طرح مصوب راهبردی _ ساختاری (جامع) شهر تهران 3809 هکتار که 5/8درصد از کل مساحت شهر تهراناست.این مساحت بدون احتساب حریم بوده ومساحت حریم بر اساس آخرین برآورد 7191 هکتاراست (شکل شماره1). جمعیت منطقه بر اساس آخرین سرشماری نفوس مسکن سال و احتساب 08/ درصد رشد سالیانه403017نفر که از این تعداد 382545 نفر( 9/94 درصد ) در محدوده و 20472 نفر ( 1/5درصد) درحریم سکونت دارند. بررسی عناصر اقلیمی در سطح منطقه 18 تهران نشان میدهد که در پنج سال گذشته میانگین حداقل دما 2/3 درجه سانتیگراد و میانگین حداکثر دما 8/29 درجه سانتیگراد بوده است. بارشها بیشتر به صورت باران بوده و به طور میانگین 45 روز در سال بارندگی وجود دارد. حداکثر میزان بارندگی 6/9 میلیمتر بوده است و بیشترین میزان بارندگی در ماههای آبان، دی و بهمن صورت گرفته است. از نظر ژئومورفولوژی بر روی رسوبات دوران چهارم زمین شناسی قرار گرفته است. جنس رسوبات موجود در منطقه شامل آبرفتهای جوان مخروط افکنهای است که از دامنه جنوبی البرز به سمت جنوب ادامه داشته و بخشی از دشت را در بر گرفته و بخش کمتری از شهر تهران بر روی آن بنا شده است،است. این سازند بطور کلی از نهشتههای سیلابی و رودخانهای جور نشده تشکیل و ضخامت آن 60 متر است. سازند آبرفتی تهران در نزدیکی کوهپایه شکل مخروط افکنهای داشته و به سمت جنوب تبدیل به لایههای سیلتی کم شیب میشود (تچالنکو و همکاران، 1974). تنها رودخانه موجود در منطقه، رود خانه کناست و از مهمترین رودخانههای منطقه دشت تهران به شمار میآید که در تغذیه سفره آب زیر زمینی غرب و جنوب غربی تهران نقش اساسی را بر عهده دارد (شکل2).
شکل شماره 2: نقشه محدوده مورد مطالعه در جنوب غربی شهر تهران
یافتههای تحقیق:
همان گونه که در نقشه میزان فرونشست تهیه شده از تصاویر راداری یک ساله ماهواره ALOS مشاهده میشود، این پدیده از همان روندی پیروی میکند که در تصاویر راداری ماهواره ENVISAT قابل مشاهده است.
تحلیل نتایج حاصل از پردازش تصاویر راداری سنجنده ASAR ماهواره ENVISAT
تصاویر راداری مربوط به منطقه مورد مطالعه در یک دوره 90 روزه از تاریخ 24 می(خرداد ماه) تا 22 آگوست (شهریور ماه) سال2011 با استفاده از نرم افزار SARSAPE در محیط ENVIآنالیز شده و میزان فرونشست در منطقه مورد مطالعه بدست آمده است. برای کسب نتایج بهتر میزان فرونشست در منطقه 18در سه کلاس کمتر از 2، 2-4 و4-6 سانتیمتر کلاس بندی شد. بیشتر پهنههای در معرض رخداد این پدیده مورفولوژیکی در سه ناحیه(1، 2 و 3)واقع شدهاند، این سه ناحیه در مجموع مساحتی حدود 16965152 (44.74%) از کل منطقه را شامل میشوند. از نظر پراکندگی جمعیتی بیشترین میزان جمعیت ساکن در منطقه در این سه ناحیه تجمع یافته است، تنها در ناحیه یک جمعیتی بالغ بر 105 هزار نفر سکونت دارند که پر جمعیتترین ناحیه در منطقه محسوب میشود. به طورکلی این نواحی جمعیتی حدود 247644 نفر که معادل 65درصد از کل جمعیت منطقه است را در خود جای دادهاند. با توجه به پهنههای در حال فرونشست، هر چه به سمت جنوب منطقه نزدیک میشویم افزایش میزان فرونشست را در پی دارد به گونهای که در محلههای بهداشت، ولیعصر شمالی، مسلمین، یافت آباد شمالی و جنوبی، قسمت غربی محله ولیعصر جنوبی و شمال محله شهید رجایی دارای فرونشتی با نرخ کمتر از دو سانتیمتر و به مساحت 4409927 متر مربع است. در کلاس دوم با نرخ فرونشست بین 2 تا 4 سانتیمتر برآورد شده است که در این پهنه، محلههای ولیعصر جنوبی، یافت آباد جنوبی، صادقیه، شهید رجایی و اسماعیل آباد قرار دارند. بیشترین میزان فرونشست رخ داده در این کلاس در ناحیه دو اتفاق افتاده است. در مجموع پهنه در حال فرونشینی با نرخ 2-4 سانتیمتر، مساحتی حدود 2146790 متر مربع از این نواحی را شامل میشود. بیشترین میزان فرونشست در منطقه، بین4 تا 6 سانتیمتر است که در دو محله صادقیه و اسماعیل آباد به مساحت 63399 متر مربع به وقوع پیوسته است(جدول شماره 1 - شکل 3). قابل ذکر است که این میزان فرونشست در طی دوره 90 روزه در این نواحی رخ داده است.
جدول شماره1: مساحت پهنههای درحال فرونشینی در منطقه
|
|
مساحت متر مربع |
درصد |
جمعیت |
درصد |
|
ناحیه یک |
4323599 |
11.4% |
105498 |
27.57% |
|
ناحیه دو |
6273826 |
16.54% |
75947 |
19.84% |
|
ناحیه سه |
6367727 |
16.8% |
66199 |
17.3% |
|
مجموع |
16965152 |
44.74% |
247644 |
64.71% |
شکل شماره3: نقشه پراکندگی پهنههای درحال فرونشینی در منطقه18 برگرفته از تصاویر رادرای
ماهواره ENVISAT
تحلیل نتایج حاصل از پردازش تصاویر راداری سنجنده PALSAR ماهواره ALOS
الگوی فرونشست به دست آمده از تصاویر راداری یک ساله ماهواره ALOS نشان میدهد که این پدیده از همان روندی پیروی میکند که در تصاویر راداری ماهواره ENVISAT مشاهده میشود. از پنج ناحیه موجود در منطقه سه ناحیه به شدت و با نرخ بسیار بالایی در حال فرونشینی هستند به نحوی که در طی دوره مورد بررسی(2009-2010) فرونشستی با نرخ 25سانتیمتر رخ داده است. وقوع این پدیده در محلههای بهداشت، مسلمین، صاحبالزمان و یافت آباد شمالی با نرخ سالانه 1-5 سانتیمتر شروع شده و درپی آن در محلات جنوبی منطقه به بیشترین میزان خود 20-25 سانتیمتر در سال میرسد. در واقع هرچه به سمت جنوب منطقه نزدیک میشویم بر میزان نشست افزوده میشود و به صورت یک پهنه وسیع که حدود 15 کیلومتر مربع از آن، منطقه مورد مطالعه را در بر میگیرد، قابل تشخیص است. به طوری که محلههای واقع در پهنههای در معرض فرونشینی، جمعیتی حدود 261464 نفر (68.6%) از کل جمعیت ساکن (380948) در منطقه قرار گرفتهاند(جدول2 و شکل4).
جدول شماره2: مساحت پهنههای درحال فرونشینی در منطقه
|
کلاس(cm) |
مساحت(متر مربع) |
درصد |
|
1-5 |
3406271 |
9% |
|
5-10 |
2961880 |
7.8% |
|
10-15 |
4078803 |
10.8% |
|
15-20 |
2829512 |
7.5% |
|
20-25 |
1728384 |
4.5% |
|
مجموع |
15004850 |
39.6% |
شکل شماره4: نقشه پراکندگی پهنههای درحال فرونشینی در منطقه18 برگرفته از تصاویر رادرای ماهواره ALOS
مساحت کلی منطقه مورد مطالعه در حدود380 هکتاربرآورد شده که 150 هکتار از این مساحت در حال فرونشینی به نرخ 1-25 سانتیمتر است، این مساحت 40 درصد از منطقه را در بر میگیرد. سه ناحیه از منطقه(ناحیه1-2 و3) که جزو مهمترین و پر جمعیت ترین نواحی منطقه محسوب میشوند با خطر فرونشست مواجعه هستند، به ویژه در قسمتهای جنوب و جنوب شرقی منطقه که در آن این پدیده با شدت بیشتری در حال وقوع است. در حال حاضر این پدیده در برخی نواحی منطقه به آخرین سطح تکامل خود که همان ایجاد درز و شکاف در ابنیهها و تاسیسات سطحی بوده، رسیده است (شکل5)
.
شکل شماره5: تصویری از ساختمان واقع در منطقه که درز و شکافهای ناشی از پدیده فرونشست ایجاد شده
(عکس:نگارنده)
رخداد فرونشست زمین در این منطقه از اهمیت شایانی برخوردار است، چرا که این منطقه علاوه بر جمعیت انسانی ساکن و مناطق مسکونی، دارای مراکز صنعتی، نظامی و تاسیسات زیر بنایی بوده که هر کدام از این تاسیسات دارای ارزش و اهمیت ویژهای هستند به عنوان نمونه، بزرگراه آزادگان و بزرگراه سعیدی و خط راه آهن تهران – جنوب که از محورهای مهم و حیاتی راه آهن کشور محسوب میشود در جنوب و جنوب شرقی منطقه، درست در همان پهنههای پر خطر فرونشینی قرار دارند. به طوری که سالانه رخداد پدیده فرونشست باعث ایجاد و افزایش درز و شکاف در این تاسیسات زیر بنایی میشوند و در صورت ادامه و افزایش میتواند منجر به ایجاد خسارات و اتلاف هزینه و در صورت تشدید، تخریب این گونه تاسیسات را در پی داشته باشد(شکل6).
شکل شماره6: تصویرایجاد درز و شکاف در پل بزرگراه آیت الله سعیدی ناشی از پدیده فرونشست
(عکس:نگارنده)
علاوه بر این، سایر تاسیسات موجود در این نواحی شامل بیمارستانها، ادارات دولتی و تاسیسات زیر سطحی(خطوط لوله آب، گاز و...) گرفته تا کارگاهها و مراکز صنعتی نیز از این مخاطره ژئومورفیکی به دور نیستند و همواره با توجه به روند فرونشینی در آینده نچندان دور دچار خسارتهای هر چند جزیی خواهند شد. در این مناطق به دلیل استخراج منابع زیر زمینی (آب) و تحمیل بار زیاد بر آن از یک سو و نامناسب بودن جنس لایههای زیرین زمین از سوی دیگر منجر به ایجاد و تشدید پدیده فرونشست شده که درنتیجه این تحولات پدیده طبیعی فرونشست را از سیر طبیعی خود خارج کرده و باعث ایجاد خسارات جانی و مالی شده است. در چنین وضعیتی یک پدیده طبیعی همانند فرونشست در مناطق سکونتگاهی تبدیل به مخاطره شده و همواره از آن به عنوان یک آسیب ودر تداوم تهدید نام برده میشود.نواحی از منطقه که دارای بافتی قدیمی و فرسوده هستند، پدیده فرونشست با ایجاد خسارت مالی وتلفات انسانی به عنوان یک عامل تهدید کننده و مخاطره آمیز در نظر گرفته میشود. در این منطقه به دلیل داشتن بافتهای فرسوده(بافت آسیب پذیر) در سه ناحیه: ناحیه یک 23.4 درصد، ناحیه دو 28.6 و در ناحیه سه 33.3 درصد، قابلیت افزایش خسارات و تلفات ناشی از پدیده فرونشست را داراست. تعداد زیادی از این بافتها در پهنههای با نرخ فرونشینی بین 10-20 سانتیمتر در سال واقع شدهاند. با توجه به نوع مواد مورد استفاده و طول عمر این بناها با کمترین تحرکات ناشی از فرونشینی دچار درز و شکاف شده و به مرور زمان و افزایش فرونشست، درز و شکافها گسترده تر شده و در نهایت به آسیبهای جدی به ساختمانها منجر شده و حتی ریزش این گونه بناها را به دنبال خواهد داشت، از آنجایی که اکثر این ساختمانها مسکونی بوده و دارای جمعیت بهره بردار هستند در صورت ریزش به تلفات جانی نیز خواهند منجر شد(شکل7).
شکل شماره7: تصویربافتهای فرسوده و تاثیر فرونشست در این نوع سازهها
منبع: مطالعات طرح تفظیلی منطقه 18 تهران
مخاطره فرونشست، زلزله و ارتباط این دو مخاطره با هم وپیامدهای آن در منطقه مورد مطالعه
رویداد مخاطره فرونشست در سکونتگاهها علاوه بر ایجاد خسارت فراوان به ساختمانها و تاسیسات، جمعیتهای انسانی ساکن را نیز تهدید میکند. به نحوی که رویداد آن میتواند با ایجاد تلفات انسانی از طریق تخریب ساختمانها به فاجعه تبدیل شود. فروریزش ناگهانی زمین و تخریب و ریزش سازههای آسیب پذیر از سوانح محتمل ناشی از عوارض فرونشست است که در نواحی شهری با تلفات انسانی همراه خواهد بود. این سوانح در مواردی خاص به سبب تراکم زیاد جمعیت(منطقه مورد مطالعه) و یا گسترش شعاعی اراضی فروریخته، میتواند با ایجاد تلفات انسانی زیاد، فاجعه آفرین باشد. فاجعه بارترین وضعیت محتمل برای نواحی در معرض فرونشست، هم زمانی سانحه نشست با زمین لرزه است زمین لرزه از یک سو عامل ماشهای برای رویداد سانحه فروریزش در اراضی که به سبب بر خورداری از پدیده فرونشست چنین قابلیتی را دارند، به شمار میرود.
کاهش رطوبت و ذخایر آبی لایههای زیرین قادر است موج ناشی از رخداد زمین لرزه را مخربتر ساخته و فاجعه ایجاد کند. بدین سبب هم زمانی رویداد سانحه زمین لرزه در اراضی در معرض فرونشست میتواند نتایج ناشی از رویداد یک زمین لرزه غیر مخرب و یا نسبتاً مخرب را به یک زلزله خسارت بار و پر تلفات تغییر داده و فاجعه انسانی را به دنبال داشته باشد(شریفی کیا، 1389). چنین فاجعهای در منطقه مورد مطالعه به خاطر دارا بودن پتانسیل لرزه خیزی منطقه به دلیل همجوار بودن با گسل فعال ری، برداشت منابع زیر زمینی(آب) بسیار بیشتر از ظرفیت منطقه و نواحی اطراف آن که این امر منجر به افزایش شتابان نرخ نشست زمین شده ، دور از انتظار نیست. در صورت وقوع چنین فاجعهای در منطقه به دلیل تراکم جمعیت زیاد از یک سو و وجود بافتهای فرسوده در سه ناحیه(1، 2 و 3) از سوی دیگر باعث چند برابر شدن خسارات و تلفات انسانی در منطقه مورد مطالعه خواهد شد. دیگر تاسیسات و امکانات زیر بنایی موجود در منطقه همچون پردیس خودرو، ترمینال در محله اسماعیل آباد با نرخ فرونشست سالانه 15-25 سانتیمتر، شهرداری منطقه 18، منبع آب، مجتمع قضایی مجاور پارک قائم واقع در محله صاحب الزمان، بیمارستان شهدای یافت آباد، راه آهن تهران – جنوب ، بزرگراه آزدگان را میتوان از جمله مهمترین تاسیسات در حال فرونشینی و در معرض تخریب در منطقه بشمار آورد.
علاوه بر این یکی از مهمترین و خطرناکترین مخاطرات ژئومورفیکی موجود در این منطقه، رخداد زلزله است که طبق مطالعات و بررسیهای انجام شده توسط دیگر محققان در رابطه با شهر تهران که منطقه مورد مطالعه(منطقه18) در قسمت جنوب غربی آن واقع شده است، نشان میدهد که با فعال شدن گسل ری دچار تخریب و تلفات بسیار زیادی خواهد شد(شکل شماره8 ). براساس مطالعاتی که جایکا (1381) و دیگر محققان در رابطه با خطر پذیری شهر تهران و پیامدهای ناشی از وقوع زلزله در چند سال اخیر انجام دادهاند، پهنههای خطر پذیری و میزان آسیبهای ناشی از آن در مناطق22 گانه شهر تهران در صورت فعال شدن هریک از گسلهای موجود مشخص شده است. جدول شماره (3) میزان آسیبپذیری ساختمانهای منطقه 18 شهر تهران را در برابر سه گسل اصلی و فعال را نشان میدهند.
جدول شماره3: آسیبهایواردهبهساختمانهایمسکونی منطقه 18در اثر فعال شدن هریک از گسلها
|
گسل منطقه |
گسل ری |
گسل شمال تهران |
گسل مشأ |
مدل گسل شناور |
تعداد کل ساختمانها |
||||
|
منطقه 18 شهرداری تهران |
تعداد |
درصد |
تعداد |
درصد |
تعداد |
درصد |
تعداد |
درصد |
35399 |
|
27446 |
5/77% |
8942 |
3/25% |
3618 |
2/%10 |
18437 |
1/52% |
||
** مأخذ: جایکا، 1381، 110
بر این اساس میتوان به این نتیجه رسید که منطقه 18 شهر تهران یکی از مناطقی است که در هنگام فعال شدنگسلری بیشترین آسیب را متحمل خواهد شد.
شکل شماره8: نقشه پراکندگیبیشینهشتابزمینمدلگسلری و موقعیت منطقه 18 بر روی آن
قسمت جنوب و جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه در صورت فعال شدن گسل ری دچار 44-46% تخریب خواهد شد. حال اگر زلزله نیز باعث تحریک مناطق در حال فرونشینی شود(ناحیه یک، دو و سه) تخریب و تلفات ناشی از این دو مخاطره به میزانی بسیار بیشتر از این برآوردها خواهد رسید. زیرا این منطقه از نظر منابع زیر زمینی(آب) هر ساله دارای افتی بیش از 25 سانتیمتر است که همین امر خود باعث ایجاد و یا تشدید یک مخاطره بالقوه به نام فرونشست بوده و از طرف دیگر با خالی شدن فضای بین ذرات خاک و سنگ موجود در بستر این تاسیسات در مقابل ارتعاشاعات ناشی از وقوع زلزله مقاومت چندانی از خود نشان نخواهد داد و با توجه به این نکته وقوع یک زلزله بی خطر یا کم خطر در این منطقه میتواند به عنوان عاملی ماشهای برای ایجاد مخاطره فرونشست شده و منجر به حوادث ناگواری شود به نحوی که تاسیسات و جمعیت موجود در آن را با فاجعهای غیر قابل جبران روبرو خواهد کرد(شکل9). از طرف دیگر با توجه به اهمیتی که شهر تهران از نظر سیاسی، امنیتی، اجتماعی و اقتصادی در اداره کل کشور دارد با وقوع مخاطرات ژئومورفولوژیکی از قبیل فرونشست و زلزله و همچنین حدوث همزمان این دو مخاطره به دلیل تاثیر مستقیمی که با هم دارند شهر تهران و به دنبال آن کشور را با فاجعه و بحران شدیدی مواجعه خواهد کرد.
شکل شماره9: A: پهنههای در حال فرونشینی در منطقه 18(ماهواره ALOS) B: پهنههای در معرض مخاطره زلزله(مطالعات جایکا1381-110)
نتیجه گیری
همانطور که در مطالعات اشاره گردید، در چند دهه اخیر توسعه شهری در کلانشهر تهران و مناطق اطراف آن در بخشهای صنعت، تجارت، حمل و نقل، املاک و ... رشد سریع و فزایندهای داشته است. این توسعه سریع شهری، اثرات منفی جانبی از جمله تبدیل گسترده مناطق کشاورزی به مناطق مسکونی و صنعتی، اختلال قابل توجهی به عملکرد محیط زیست، آلودگیهای زیست محیطی و... را باعث شده است. یکی از اختلالات موجود در منطقه ناشی ازپدیده ژئومورفیک فرونشست است. این فرایند که در نتیجه برداشتهای بی رویه از منابع زیر زمینی به ویژه منابع آب و تحمیل بار حاصل از فعالیتهای انسانی در سطح حاصل شده است. این فرایند مورفولوژیکی در مناطق شهری به واسطه تراکم جمعیتی و تاسیسات احداثی و پیامدهای مخربی که این فرایند میتواند ایجاد کند، دارای ارزش و اهمیت ویژهای است.
به طور کلی درز و شکافهای ایجاد شده در تاسیسات و چشم اندازهای طبیعی بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک (همانند منطقه مورد مطالعه) با زمینهای در حال فرونشست مرتبط هستند. این وضعیت به ویژه در مناطقی که شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک حاکم باشد و از سوی دیگر برداشت بی رویه از سفرهای آب دار ماسهای متخلل که به صورت بین لایهای با لایههای آب دار رسی نفوذناپذیر قرار دارد بسیار حاد بوده و موجب فرونشست گسترده میشود. ازمناطق مستعد ایجاد این پدیده حاشیه ارتفاعات به سمت مرکز دشت است، در این نواحی هرگاه نیروی ناشی از وزن طبقات بالای سطح ایستابی بر مقاومت موادی که بر روی آبخوان هستند غلبه نمایند، باعث ایجاد شکاف در سطح زمین میشود.
نتایج حاصل از پردازش تصاویر راداریسنجنده PALSAR ماهواره ALOSدر سال 2009-2010 نشان میدهد که پدیده نشست در منطقه 18 از الگوی پهنهای برخوردار است.همنهاد سازی نقشه حاصل از دامنه و نرخ فرونشست در منطقه با نقشه الگوی توزیع فضایی نواحی مسکون نشان دهنده استقرار بخش قابل توجهی از مساکن این منطقه در عرصه درگیر با پدیده نشست است.در حال حاضر از مساحت کلی منطقه در حدود380 هکتاربرآورد شده که 150 هکتار(40%) از این مساحت واقع در سه ناحیه (1-2 و3) در حال فرونشینی به نرخ 1-25 سانتیمتر است (شکل4).پدیده طبیعی که دیگر نمیتوان از روند آن به عنوان طبیعی یاد کرد، بلکه مخاطره مورفولوژیکی بالقوهای است که هر لحظه امکان تبدیل شدن به فاجعه در شهر تهران و به دنبال آن در سطح ملی را دارد، پدیدهای که علاوه بر ایجاد رخنمونهای فراوان مورفولوژیکی در سطح زمین، توان تبدیل شدن به مخاطره و تهدید برای انسان و دستاوردهای انسانی را داراست. ایجاد فرو چاله، جابجایی بنیاد و شکست و ترک در ساختمانهای مسکونی، تجاری و اداری، کج شدگی تاسیسات مرتفع، آسیب دیدگی تاسیسات کشاورزی در دو منطقه واقع در حریم منطقه 18 (تاسیسات منصوب در چاههای بهره برداری، شبکه آبیاری و...) انهدام و شکستگی و پلها، جادهها و شبکه معابر شهری(خطوط مترو راه آهن) فروریزش ناگهانی زمین و تخریب و ریزش سازههای آسیب پذیر از جمله عمومیترین خسارات و تهدید ات حاصل از تشدید پدیده فرونشست است که در نواحی شهری با تلفات انسانی همراه خواهد بود. بسیاری از این اشکال در حال حاضر در منطقه مشاهده شده و به عنوان یک فرایند ژئومورفیکی مخاطره آمیز و بهعنوان تهدیدی جدید برای جمعیت و تاسیسات جمعیتی محسوب میشود(اشکال5، 6 و 7). از جمله مهمترین عوامل تاثیر گذار بر ایجاد و شدتفرونشستدرمنطقه، تراکممنابعبرداشتآبوالگویاستقراراراضیمسکونی است. آنچه مسلم است، این منطقه هماکنون با دو مخاطره بالقوه مورفولوژیکی(فرونشست و زمین لرزه) مواجعه است که در صورت وقوع هر کدام از این مخاطرات، منطقه را به شدت تحت تاثیر خود قرار خواهد داد. بیشترین آسیب حاصله زمانی ایجاد میشود که این دو مخاطره به صورت همزمان رخ دهند به گونهای که زمین لرزه باعث وقوع فرونشست شود. در این صورت، با توجه به تراکم جمعیتی و نوع سازههای موجود(بافتهای فرسوده فراوان) و زیر ساخت نامناسب زمین شناسی، منطقه را به شدت تخریب و بالاترین میزان تلفات انسانی و خسارت مالی ممکن را در این مناطق در پی خواهد داشت. چنین شرایطی از تهدید و مخاطره برای کلان شهر تهران بسیار خسارات بار است، امری که به سبب استقرار زیر ساخت مخاطره آمیز فرونشست و زمین لرزه از یک سو و تراکم جمعیت و استقرار اراضی مسکونی و صنعتی در این نواحی از سوی دیگر، بستر مناسبی را برای زایش یک فاجعه فراهم ساخته است. فاجعهای که در صورت وقوع نه تنها کلان شهر تهران؛ بلکه کل کشور را با بحران مواجعه خواهد کرد.لذا شایسته است که قبل از وقوع حوادث تلخ، دردناک و پرهزینه، مسئولان در هنگام برنامه ریزی و توسعه مناطق شهری نسبت به پیش بینی وقوع وقایع اتفاقیه دغدغه لازم را داشته باشند و احساس مسولیت کنند. البته ناگفته نماند علاوه بر مطالعات ژئومورفیکی، سایر مطالعات جغرافیایی نیز در مکان گزینی، توسعه و برنامه ریزیهای مناطق شهری توجه لازم را داشته باشند، زیرا بی توجهی به آنها خسارات جبران ناپذیری را در آینده به وجود خواهد آورد.
پیشنهادها
با توجه به نتایج مطالعات به دست آمده موارد ذیل را میتوان پیشنهاد نمود؛
1- با توجه به وجود مناطق متعدد فرونشست در منطقه، لزوم و شناسایی و کنترل ومدیریت این مناطق امری ضروری به نظر میرسد. چرا که رویارویی با خطر فرونشست بر سه اصل پیش بینی، تشخیص و پایش استوار است.
2-اصلاح روشهای مدیریت منابع آب و جلوگیری از ادامه فعالیت استفاده کنندگان غیر مجاز و چاههای حفر شده را میتوان به عنوان راهکاری فوری و اضطراری در نظر گرفت.
)
