SNAP

فرونشست زمین در طی سال های گذشته به دلایل مختلف از جمله رشد بی رویه جمعیت، برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی به همراه عوامل دیگر سبب بروز مشکلات و معضلات فراوان به زمین های کشاورزی، ساختمان های مسکونی، جاده ها، خطوط انتقال نیرو و ... شده است. در این پژوهش به منظور بررسی وضعیت فرونشست در دشت نورآباد از داده های سنتینل 1A در بازه زمانی (2018-2015) و روش تداخل سنجی راداری که با مقایسه فازهای دو تصویر راداری که از یک منطقه در دو زمان مختلف اخذ شده اند، قادر به تعیین تغییرات سطح زمین در آن بازه ی زمانی می باشد در محیط نرم افراز( SNAP) استفاده شد. جهت تهیه نقشه های افت و سطح آب زیرزمینی در سال های حداقل 1382 و حداکثر1394 از روش درونیابی IDW استفاده شد و سپس میان دو پارامتر افت آب زیرمینی و لایه فرونشست همبستگی گرفته شد و نتایج حاصل از همبستگی ضریب R2 برابر 72% و سطح معناداری 99% به دست آمد ونشان داد که ارتباط مستقیمی بین افت و میزان فرونشست وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که، در محدوده دشت در بازه زمانی 12 ساله بیشترین میزان افت آب زیرزمینی حدود 22- متر در بخش های شرقی، جنوبی و مرکزی آبخوان واقع در چاه ها پیزومتری اسکان عشایر، خومه زار، شهرک صنعتی ، تل مشکی و شور می باشد. نقشه های حاصل از فرونشست نشان داد که نرخ نشست در هر سال میانگین 4 سانتی مترو طی بازه زمانی 4 ساله حدود 16 00/0متر(16 سانتی متر ) می باشد.

پدیده فرونشست زمین شامل فروریزش [1] یا نشست رو به پائین سطح زمین است که می تواند دارای بردار جابجایی افقی اندک باشد. این حرکت از نظر شدت، وسعت و میزان مناطق درگیر، محدود نمی باشد . منطقه ۱۸ شهری در جنوب غربی کلان شهر تهران گسترش یافته است. مطالعات انجام شده در پژوهش حاضر در بخش های، تداخل سنجی راداری، تحلیل گمانه های ژئوتکنیکی، تحلیل چاه های پیزومتری، بررسی عوارض ژئومورفولوژیکی انجام یافت. در مرحله اول تصاویر سال های 2015 و 2017 مربوط به سنجنده سنتینل – 1 اخذ گردید و سپس در نرم افزار اسنپ( SNAP ) پردازش شد. نقشه های توزیع گراول، شن و ماسه و همچنین ریزدانه با استفاده از اطلاعات گمانه های ژئوتکنیکی تهیه گردید. نتایج نشان داد که از جهت شمال منطقه مورد مطالعه به سمت جنوب دانه بندی کوچکتر می شود. اما در کل میزان توزیع گراول قابل توجه بود. قرارگیری منطقه 18 شهری بر روی مخروط افکنه جوان کن که توزیع بالای گراول و متخلخل را در عمق های تحتانی دارا می باشد و با توجه به عمق چاه های موجود در منطقه که ضخامت بالای آبرفت را نشان می دهد، با افت سطح ایستابی و خالی شدن خلل و فرج بین دانه بندی ها و درنتیجه افزایش وزن آبرفت در جهت نیروی گرانشی وجود پدیده فرونشست را موجه نشان می دهد. حداکثر میزان فرونشست بدست آمده از مطالعه تداخل سنجی راداری در حدود 430 میلی متر و در محدوده محله یافت آباد می باشد. نرخ فرونشست از غرب به شرق و از شمال به جنوب با افزایش همراه است. با حذف فضاهای باز منطقه مورد مطالعه که اغلب در اختیار بخش کشاورزی و صنعت می باشد، از نظر جمعیتی و مسکن این منطقه جزء مناطق پرتراکم می تواند باشد. بخش شرقی منطقه 18 شهری تاثیر بالائی از پدیده فرونشست می پذیرد. نتایج نشان داد در محدوده هائی که بافت خاک ریزدانه می باشد با میزان فرونشست ارتباط دارد. از معابر اصلی موجود در منطقه که از پدیده فرونشست زمین با نرخ بالا متاثر می شود می توان اتوبان های آیت الله سعیدی در شرق و اتوبان آزادگان در قسمت جنوبی منطقه 18 شهری نام برد. خطوط ریلی بین شهری تهران – تبریز و خط مترو 3 از المان های مهم حمل و نقلی منطقه 18 می باشد که متاثر از پدیده فرونشست می باشد. [1] Sinkhole

یکی از مخاطراتی که در طی سال های اخیر در بسیار از مناطق رخ داده است، مخاطرات ناشی از فرونشست است. موقعیت جغرافیایی ایران سبب شده است تا بسیاری از مناطق آن در معرض این مخاطره باشد، که از جمله این مناطق دشت پاکدشت در دامنه های جنوبی البرز است. با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق به ارزیابی میزان فرونشست در محدوده شهری پاکدشت پرداخته شده است. در این تحقیق به منظور ارزیابی فرونشست منطقه از روش تداخل سنجی راداری و تصاویر سنتینل ۱ استفاده شده است. به منظور پردازش اطلاعات نیز از نرم افزارهای SNAP و Snaphu استفاده شده و به این صورت میزان جابجایی عمودی محدوده مطالعاتی از تاریخ ۰۸/۰۱/۲۰۱۸ تا ۱۵/۰۱/۲۰۱۹ محاسبه شده است. نتایج حاصله از تحقیق بیانگر این است که محدوده مطالعاتی به دلیل نداشتن موانع ژئومورفولوژی، در طی سال های اخیر با روند توسعه ساخت و سازها و همچنین توسعه فعالیت های صنعتی و کشاورزی مواجه شده و همین امر سبب افزایش بهره برداری و افت شدید آب های زیرزمینی در محدده مطالعاتی شده است. افت آب های زیرزمینی نیز سبب ایجاد فرونشست در منطقه شده است به طوری که بر اساس نتایج حاصله از روش تداخل سنجی راداری، محدود مطالعاتی در طی دوره زمانی ۱ ساله بین ۱۵ تا ۸۵ میلی متر فرونشست داشته است. ارزیابی نقشه جابجایی منطقه بیانگر این است که بیش ترین میزان فرونشست مربوط به مناطق غربی و کم ترین میزان آن نیز مربوط به مناطق جنوب شرقی محدوده شهری پاکدشت بوده است.

فرونشست زمین یکی از مخاطرات مهم ژئومورفیک است که دارای حرکتی کُند بوده و در بلندمدت آثار مخربی برجای می گذارد. در این تحقیق به منظور تحلیل فضایی میزان جابجایی از داده های سنتینل A1 در بازه زمانی 3 ساله (2020- 2017) و روش تداخل سنجی راداری و نرم افزار (SNAP)، تغییرات سطح زمین را در بازه زمانی مذکور استخراج کرده ایم. همچنین مشاهدات میدانی برای صحت سنجی و بررسی نتایج تحقیق صورت گرفت. نتایج نشان داد که میزان فرونشست زمین از سال 2017 تا سال 2020 افزایش داشته است؛ به طوری که از 2.6 سانتی متر در سال 2017 به 7.8 سانتی متر در سال 2020 رسیده است. همچنین هیدروگراف معرف آب زیرزمینی در دشت مرکزی قاین نیز افت محسوسی داشته است؛ به طوری که میزان افت تراز آب در سطح دشت حدود 1.30 متر در طول 5 سال (از سال 2014 تا مارس 2020) بوده است؛ یعنی حدوداً سالی 26 سانتی متر افت سطح آب های زیرزمینی را داشته ایم. ضمن اینکه تحلیل خودهمبستگی فضایی و شاخص موران (0.984)، خوشه ای بودن رخداد فرونشست تحت تأثیر تغییرات سطح آب در منطقه موردمطالعه را تأیید کرد. نتایج همبستگی نیز نشان داد که بین عامل تغییرات تراز سطح آب و نرخ فرونشست زمین، همبستگی کمی وجود داشته (p= -0.138) که این ارتباط غیرمستقیم است؛ یعنی هر چه میزان برداشت آب زیرزمینی بیشتر باشد (یا سطح تراز آب کمتر شود)، میزان فرونشست نیز بیشتر می شود؛ اما با توجه به سطح معناداری (sig= 0.585) این ارتباط معنادار نیست.

در مناطق خشک و نیمه خشک آب زیرزمینی دارای اهمیت بیشتری نسبت به آب سطحی برای انسان ها و اکوسیستم ها می باشد. فرونشست زمین ناشی از پمپاژ و استفاده بی رویه از آب های زیرزمینی در یک منطقه است. زمانی که مقادیر برداشت با بارندگی جبران نشود، خساراتی مانند شکست جاده ها، تخریب مناطق مسکونی، خطوط راه آهن و لوله گذاری های آب و گاز به همراه دارد. دشت یزد-اردکان یکی از دشت های مهم استان یزد می باشد که 75 درصد تراکم جمعیتی استان و بیشترین مراکز صنعتی را به خود اختصاص داده است، به علاوه دشت مذکور به دلیل افت شدید سطح آب زیرزمینی توسط وزارت نیرو ممنوعه اعلام شده است. در این مطالعه با استفاده از 4 تصویر SLC باند C ماهواره سنتینل-1 و روش تداخل سنجی تفاضلی راداری مقدار فرونشست در سال های 2017 تا 2021 به دست آمد و با هم مقایسه شد. مقدار بیشینه فرونشست در سال2017، 13 سانتی متر و در سال های 2020 و 2021، 9 سانتی متر به دست آمد که این مقدار مربوط به منطقه شمسی در محدوده بین میبد و اردکان است. همچنین برای اطمینان از نتایج حاصل از تصاویر ماهواره ای به مقایسه آن ها با نتایج روش ترازیابی دقیق که توسط سازمان نقشه برداری کشور صورت گرفته بود، پرداخته شد. بر طبق نتایج، تصاویر سنتینل از قابلیت خوبی برای تخمین میزان فرونشست برخوردار هستند. با توجه به بررسی آمار مصرف و برداشت آب زیرزمینی در سال های اخیر، دلایل احتمالی کاهش فرونشست در منطقه موردمطالعه را می توان اقدامات مدیریتی انجام شده مانند انتقال آب به این حوضه، تغییر در شیوه های کشاورزی و کاهش برداشت آب زیرزمینی نسبت به سال های قبل در این منطقه بیان کرد