فرونشست

در دهه اخیر فرونشست به عنوان یک مخاطره ژئومورفیک در بخش وسیعی از دشت های ایران ازجمله دشت مشهد به عنوان یکی از دشت های مهم در حال وقوع است؛ بنابراین بررسی میزان نرخ فرونشست و پرداختن به علل و عوامل تأثیرگذار درجهت مدیریت خطر، دارای اهمیت زیادی است. در این مقاله برای پایش فرونشست اتفاق افتاده در دشت مشهد، از تکنیک تداخل سنجی راداری با دقت میلی متری و از داده های ماهواره Sentinel 1A  سال های 2017 تا 2021 استفاده شده است.  نتیجه مطالعات حاصل از تداخل سنجی راداری نشان داد، در  طول دوره آماری در منطقه مورد مطالعه 64 سانتی متر فرونشست اتفاق افتاده است. درادامه درجهت یافتن علت فرونشست ، اطلاعات چاه های پیزومتری موجود در منطقه اخذ و تغییرات آن ها در طول دوره 1398-1370  بررسی شد. سطح آب چاه ها در بازه زمانی مورد مطالعه به بیشترین حد کاهش خود رسیده است. بیشترین میزان افت سطح آب زیرزمینی در مناطق مرکزی و جنوب شرقی محدوده مورد مطالعه رخ داده است که متأثر از کاهش بارندگی ، خشکسالی و زمین های برنج و باغی زیاد در منطقه و فشار بیش از حد به منابع آب های زیرزمینی در این سال ها است. به طورکلی بیشترین نرخ فرونشست در مناطق با افت شدید سطح آب زیرزمینی، بافت خاک ریزدانه و ضخامت آبرفت زیاد اتفاق افتاده است.

یکی از مخاطرات پیش روی بسیاری از مناطق کشور ایران، مخاطره فرونشست می باشد و با توجه به اهمیّت موضوع، پایش نرخ فرونشست و پرداختن به عوامل تاثیر گذار جهت مدیریت این خطر، دارای اهمیت است. شهرستان نمین نیز، در سال های اخیر یکی از مناطق مستعد جهت مخاطره فرونشست می باشد. لذا؛ هدف از این پژوهش، ارزیابی فرونشست در این شهرستان، با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری و تصاویر سنتینل 1 (در بازه زمانی 2016 و 2021) و سپس پهنه بندی مناطق مستعد فرونشست با بهره گیری از الگوریتم چند معیاره آراس، می باشد. نتایج مطالعه، در بازه زمانی مورد بررسی، 37/0 میلی متر فرونشست را در شهرستان نمین نشان داد و بیشترین مقدار فرونشست در بخش مرکزی و شمال غرب و شمال شرق شهرستان، متمرکز است. با توجه به نتایج حاصل از پهنه بندی خطر فرونشست؛ معیار های افت سطح آب و کاربری اراضی به ترتیب با ضریب وزنی 186/0 و 168/0، مهم-ترین عوامل دخیل در ایجاد خطر فرونشست محدوده مطالعاتی می باشند و به ترتیب 01/168 و 31/222 کیلومتر مربع از محدوده دارای احتمال خطر بسیار زیاد و زیاد می باشد که پتانسیل نسبتاً بالای این شهرستان از لحاظ فرونشست را نشان می دهد. به نظر می رسد، نتایج مطالعه حاضر، می تواند به مدیران سازمانی و برنامه ریزان منابع اراضی و خاک در زمینه حفاظت و مدیریت منابع آبی و جلوگیری از تخریب سرزمین کمک شایانی نماید

امروزه فرونشسست به عنوان عامل مهمی در از بین رفتن منابع آب و خاک هم از لحاظ کمی و هم از لحاظ کیفی به شمار می رود. پیشتر این رویداد در مناطق خشک و نیمه خشک به علت برداشت آب زیرزمینی و تغذیه ناکافی منابع زیرسطحی، امری عادی بود. اما در حال حاضر این رویداد در دشت-های مناطق معتدل، با ورودی آب تغذیه ای مناسب اتفاق می افتد. دشت خانمیرزا از جمله دشت های مناطق سرد و معتدل ایران است که با میانگین بارش 500 میلیمتر در سال و تغذیه کافی از لحاظ وجود منابع سطحی، رویداد فرونشست هم اکنون در آن با روند سریعی در حال اتفاق است. بدین منظور با هدف ارزیابی فعالیت تکتونیکی منطقه در ایجاد پدیده فرونشست از برخی شاخص های ژئومورفیک مانند شاخص شکل حوضه(BS)، گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T)، شاخص انتگرل هیپسومتری(H) فرونشست منطقه از لحاظ تکتونیکی مورد مطالعه قرار گرفت. همین طور با استفاده از تداخل سنجی راداری نرخ فرونشست مشخص شد. بررسی این شاخص ها نشان داد که شاخص های، شکل حوضه(BS)، گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T) ، بیانگر تکتونیک فعال در منطقه است. فعالیت های زمین ساخت باعث کشیدگی دشت و نامتقارن شدن دو طرف رود اصلی شده است. همین طور نتایج مربوط به تداخل سنجی راداری در بازه دوساله بیانگر این است که به موازات فرونشست( با نرخ 9 سانتیمتر) در بخش هایی از دشت، بخش های دیگر با بالاآمدگی( با نرخ 21 سانتیمتر) مواجه است.

فرونشست زمین پدیده ای ژئومورفیک است که تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی رخ می دهد و صدمات ناشی از آن می تواند در بسیاری از موارد فاجعه بار باشد. بهره برداری از منابع آب زیرزمینی پدیده فرونشست زمین را به شدت در این مناطق افزایش داده است. دشت مشهد از جمله مناطق با نرخ فرونشست بسیار بالا است که ضرورت دارد مورد توجه بیشتری قرار گیرد. در پژوهش حاضر با استفاده از تداخل سنجی راداری و روش سری زمانی SBAS در بازه زمانی 2014 تا 2021 در محدوده شهر مشهد با انتخاب 38 تصویر Sentinel-1 با فاصله زمانی مناسب، متوسط سرعت فرونشست و برخاستگی زمین در محدوده مورد مطالعه برآورد شد. نتایج آنالیز سری زمانی تصاویر نشان داد در شهر مشهد بیشترین میزان جابجایی زمین بین 77- میلی متر تا 8+ میلی متر بوده است و مناطق دارای فرونشست در بخشهای شمال شهر مشهد قرار گرفته اند که بین 30 تا 77 میلی متر فرونشست در سال را ثبت کرده اند. برای تعیین علت این رخداد، به ارزیابی وضعیت بهره برداری از آب های زیرزمینی در این بازه زمانی و ارتباط آن با فرونشست زمین پرداخته شد که نتایج نشان داد تراز ایستابی آب زیرزمینی منطقه به طور مداوم در حال کاهش است. همچنین جهت بررسی فعالیت تکتونیکی در رخداد فرونشست، تاریخچه زلزله ها و شبکه گسلی منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت که بررسی ها دلالت بر عدم رخداد زمین لرزهای مؤثر در منطقه و حوالی آن داشت. بنابراین می توان علت اصلی رخداد فرونشست در شهر مشهد را کاهش تراز آب زیرزمین ناشی از بهره برداری غیراصولی از این منابع دانست.

مخاطره فرونشست می تواند عاملی در ایجاد تشدید آسیب پذیری کانون فعالیت های انسانی واقع در بسترهایی با زیرساخت مخاطره آمیز طبیعی همچون زلزله باشد. در این مقاله، برای سنجش خطرپذیری فرونشست دشت لردگان و سکونتگاه های شهری از داده های ماهواره ای و به کمک تکنیک تداخل سنجی راداری استفاده شده است. بدین منظور میزان فرونشست در یک دوره زمانی 6 ساله (از 2017 تا 2023) با استفاده از داده های سنتیننل A1 در محیط نرم افزار SNAP ارزیابی شده است. نتایج مشاهدات صحرایی و ارزیابی های انجام شده حاکی از آن است که رخداد فرونشست و به تناسب افت سطح آب در اثر استخراج بیش از حد آب های زیرزمینی بوه است. داده های به دست آمده از چاه های پیزومتری شهرستان لردگان و چشمه برم نشان از افت شدید سطح آب زیرزمینی از سال 86 به بعد می باشد این میزان افت آب در بعضی مناطق تا 15 متر مشاهده شده است. نتایج حاصله از داده های راداری نشان داد در طی یک دوره 6 ساله شهرستان لردگان میزان نشستی در حدود 14 تا 18 سانتی متر را تجربه نموده است این مقادیر نشست به تناسب سالانه حدود 3 سانتی متر می باشد که در حد هشدار و فراتر از حالت نرمال است. با توجه به نرخ قابل توجه مخاطره فرونشست و آسیب هایی که این پدیده ممکن است ایجاد نماید، مدیریت صحیح برداشت آب زیرزمینی امری ضروری به نظر می رسد. فاجعه بارترین وضعیت محتمل برای این منطقه، هم زمانی سانحه نشست زمین با زمین لرزه است.

فرونشست زمین یکی از بحران های بوم شناختی می باشد که به ویژه باعث خسارت به تاسیسات انسانی از قبیل شبکه های ارتباطی و ساختمان ها می شود. عوامل متعددی بر روی فرونشست زمین تاثیر دارند که  زلزله می تواند یکی از آن عوامل باشد.  تحقیق حاضر، اثر زلزله ماه نوامبر سال 2017  منطقه غرب کرمانشاه ،بخصوص در شهرستان سر پل ذهاب و شهرستان ثلاث باباجی، را بر روی فرونشست بررسی می کند. بدین منظور، جهت بررسی فرونشست منطقه از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری و داده ﻫﺎی ﻣﺎﻫﻮاره سنتینل یک استفاده شده است. پردازش زوج تصویر راداری در منطقه مطالعاتی در بازه زمانی 11/11/2017 تا 30/11/2017 نشان داد که مقدار جابه-جایی عمودی در مناطق مورد مطالعه بین 41.7 تا 43- سانتی متر می باشد. مطابق نتایج بدست آمده، متوسط جابجایی فرونشست در خلاف جهت دید، 16.3- و 33.1-  سانتی متر می باشد که در راستای خطوط گسلی مشاهده شده است. همچنین متوسط نرخ جابجایی بالاآمدگی در منطقه مورد مطالعه 17.5 و 34.5 سانتی متر در سال و در راستای دید ماهواره به دست آمده است. ارزیابی نقشه جابجایی منطقه بیانگر این است که بیشترین مقدار فرونشست در قسمت های شرق، جنوب و غرب شهرستان ثلاث باباجی و قسمت های جنوب و غرب شهرستان سرپل ذهاب بوده است.

مقدمه:  فرونشست زمین یک پدیده زمین شناسی زیست محیطی است که باعث آسیب رسانی به نقاط جمعیتی و سکونتگاه های انسانی و خسارت های زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی  می شود.تکنیک تداخل سنجی راداری یک ابزار قوی  در برآورد فرونشست با دقتی در محدوده میلی متر با استفاده از مشاهدات فاز را دارا هستند. هدف: یکی از مناطقی که با مخاطره فرونشست مواجه است، دشت فسا در استان فارس است که با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق به بررسی میزان فرونشست، مطالعه سطح آب زیرزمینی و بررسی کشت آبی و دیم منطقه مورد مطالعه پرداخته شد. روش شناسی: به منظور محاسبه فرونشست از تصاویر سنتینل رادار با فرمت(SLC) تک منظر با پوراریزاسیون(VV) جهت  محاسبه میران نرخ جابجایی استفاده می شوند. روش تداخل سنجی راداری روشی برای ترکیب تصاویر SAR گرفته شده از سنجنده های راداری ماهواره  Sentinel 1A سال های 2016 تا 2020 و همچنین اطلاعات چاه های پیزومتری موجود در منطقه اخذ و تغییرات آن ها در طول دوره 1399-1372  در نرم افزار GIS با استفاده از مدل درون یابی IDW نقشه سطح آب زیرزمینی تهیه و مورد استفاده قرار گرفته است.  قلمرو جغرافیایی پژوهش: دشت فسا یکی از وسیع ترین و مهم ترین دشت های استان فارس است که چه از نظر جمعیت انسانی ساکن و همچنین سطح زیر کشت دارای اهمیت می باشد. یافته ها و بحث: سطح آب زیرزمینی در محدوده های دارای فرونشست زمین با افت همراه بوده است. به خصوص در روستاهای دستجه، صحرآورد و قاضی کوچک که بیشترین میزان افت سطح آب زیرزمینی را دارا می باشد و در پهنه خطر فرونشست زیاد هم قرار دارند. زمین های منطقه بیشتر شامل باغات و کشت آبی است. و با توجه به امضا طیف بدست آمده از پوشش های گیاهی منطقه مورد مطالعه نوع کشت زمین ها بر اساس دیم کاری یا کشت آبی، شناسایی شد. نتیجه گیری: طبق نتیجه بدست آمده یکی از دلایل اصلی فرونشست زمین در منطقه مورد مطالعه، برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی است و در نهایت با استفاده از نقشه پهنه بندی خطر فرونشست مشخص شد که به طور کلی 11401 نفر در محدوده خطر فرونشست زندگی می کنند. ضروری است سازمان ها و نهادهای متولی با اتخاذ سیاست ها و برنامه ریزی های مناسب، پیش از وقوع بحران درصدد کاهش هر گونه آسیب به سکونتگاه های انسانی، جمعیت و زیرساخت های موجود در این مناطق باشند.

دشت همدان-بهار در طی سال های اخیر با افت شدید سطح آب زیرزمینی مواجه بوده است که این عامل سبب شده تا این منطقه در معرض وقوع مخاطره فرونشست قرار گیرد. بر این اساس در این تحقیق ابتدا با استفاده از اطلاعات مربوط به ۱۳ چاه پیزومتری در محدوده مطالعاتی، وضعیت افت سطح آب زیرزمینی در منطقه ارزیابی شده است و سپس با استفاده از ۱۶ تصویر ماهواره سنتینل ۱ (از تاریخ ۱۱/۰۱/۲۰۱۶ تا ۱۹/۱۲/۲۰۱۷) و روش سری زمانی SBAS به ارزیابی میزان جابجایی عمودی منطقه پرداخته شده است. نتایج ارزیابی وضعیت آب زیرزمینی منطقه بیانگر این است که محدوده مطالعاتی در طی سال های اخیر با روند افزایشی افت سطح آب زیرزمینی مواجه بوده است به طوری که میزان افت سطح آب در بعضی از چاه ها به ۲ متر در سال رسیده است که این میزان سبب افت شدید سطح آب در آن منطقه شده است. همچنین نتایج حاصله از ارزیابی میزان جابجایی منطقه بیانگر این است که این محدوده در طی دوره زمانی ۲ ساله ۲/۱۳۳ میلی متر فرونشست داشته است. به علاوه نتایج حاصله از همبستگی بین میزان افت سالانه سطح آب چاه ها با میزان فرونشست منطقه بیانگر این است که بین افت سطح آب چاه ها و میزان فرونشست منطقه رابطه مستقیم برقرار است و ضریب همبستگی آن ها ۹۴/. می باشد.

یکی از پیامدهای فاجعه بار افزایش کسری آبخوان ها، پدیده فرونشست زمین است که طی سال های اخیر در بسیاری از دشتهای ایران روندی افزایشی داشته اس ت و به طور نگران کننده ای در حال گسترش است. مشابه بسیاری از مناطق ایران، دشتهای جنوبی البرز با فرونشست سریع زمین مواجه شدهاند که میتواند ناشی با برداشت بیرویه آب های زیرزمینی باشد. در این پژوهش سعی شده میزان فرونشست در محدوده شهری هشتگرد ارزیابی گردد. روش اصلی تحقیق، روش تداخل سنجی راداری و سری زمانی SBAS است. پس از تهیه نقشه میزان افت سالانه آب زیرزمینی منطقه، میزان فرونشست در مناطق مختلف اندازهگیری و ارتباط آن با وضعیت کاربری اراضی و پیش روی نواحی سکونتگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه همبستگی بین نرخ فرونشست با میزان افت سطح آب های زیرزمینی منطقه موردبررسی قرار گرفته است و نهایتاً با استفاده از مدل تلفیقی منطق فازی و AHP به شناسایی مناطق مستعد وقوع فرونشست پرداخته شده است. نبود موانع ژئومورفولوژیکی در هشتگرد باعث شده است که توسعه سکونتگاهی و کشاورزی در این منطقه با محدودیت زیادی روبهرو نباشد. لذا در بازه زمانی 30 ساله تغییرات عمدهای در کاربری اراضی منطقه به وجود آمده است. نتایج پژوهش نشان میدهد که مناطق دارای افت سطح آب زیرزمینی، با فرونشست نیز مواجه شدهاند به طوری که محدوده هشتگرد در بازه زمانی پنجساله ما بین 18 تا 320 میلیمتر فرونشست را داشته است. مجموعه این شرایط به روشنی نشان می دهد که این منطقه نیاز به برنامهریزیها و رویکردهای نوین مدیریتی در ارتباط منابع آب دارد.

برج گنبد کاووس بلندترین برج آجری جهان یکی از مهم ترین آثار باستانی ایران در استان گلستان است. نظر به اهمیت حفاظت از آثار باستانی و تاریخی بررسی میزان فرونشست دشت گرگان در محدوده این برج به منظور ارزیابی تأثیر آن بر تغییر شکل برج حائز اهمیت است. به علت عدم مدیریت روند استخراج منابع آب زیرزمینی در دشت گرگان متأسفانه این دشت دچار فرونشست گسترده سطح زمین با بیشینه نرخ ۲۲ سانتی متر در سال شده است. یکی از سازه های حساس واقع در منطقه فرونشست دشت گرگان برج گنبد کاووس است. میزان فرونشست در محدوده این برج شش سانتی متر در سال است. همچنین تغییرات نرخ فرونشست در محدوده برج و اطراف آن قابل توجه است. به منظور حفظ و نگهداری این برج اقدامات مقابله ای با آثار مخرب فرونشست بر برج و اقدامات جلوگیری از روند فرونشست دشت گرگان پیشنهاد می شود.

فرونشست زمین به عنوان یکی از مخاطرات ژئومورفیک، از نتایج مصرف بیش از حد و سوء مدیریت منابع آب است. در بخش هایی از حوضه ی قره چای واقع در شمال استان همدان، از سال 1372 در اثر به هم ریختن سیستم هیدرولوژیکی و وجود سایر شرایط لازم بیشتر از 36 مورد فروچاله بوقوع پیوسته است. شبکه ی زهکشی منطقه با توجه به میزان و عملکرد فرآیندها، تأثیرات متفاوتی بر محیط پیرامون خود بر جای گذاشته است که فروچاله های حادث شده نیز، در این مسیر واقع شده است. هدف این تحقیق آن است که با بررسی ویژگی های شبکه های زهکشی و زمین شناسی، نقش آن را در ایجاد فرونشست منطقه ی مورد مطالعه قرار دهد. بدین منظور کلیه اطلاعات زمین شناسی، هیدرولوژیکی، هواشناسی و جغرافیایی منطقه جمع آوری و تجزیه و تحلیل گردید و شبکه های زهکشی، لیتولوژی، شیب و طبقات ارتفاعی منطقه با استفاده از نقشه های توپوگرافی (1:50000)، زمین شناسی (1:100000) ، مدل رقومی ارتفاعی (DEM) و تصاویر Google Earth ترسیم شد. جهت پهنه بندی فروچاله ها از 5 لایه اطلاعاتی استفاده شده است که در درون هر لایه بر حسب میزان تأثیر هر فاکتور بر وقوع فروچاله، به آن فاکتور امتیازدهی گردید. نتایج نشان می دهد که تغییرات ناهمسان در داده های مورفومتری شبکه ی زهکشی مهم ترین فاکتور مؤثر در تشدید افت آب های زیر زمینی و وقوع فرونشست در منطقه بوده و عوامل  لیتولوژیکی و انسانی، به تنهایی نقشی ندارند.

  فرونشست پدیده ای مورفولوژیکی است که تحت تأثیر حرکت فرو رو زمین پدید می آید. علت رخداد این پدیده ممکن است متأثر از عوامل طبیعی و انسانی باشد. در این پژوهش سعی شده است، فعالیت های تکتونیکی و تأثیر آن در فرونشست زمین در حوضه ی آبریز دشت جوین بررسی شود. جهت دستیابی به این امر از روش های کمی از جمله شاخص شکل حوضه (BS)، شاخص عدم تقارن حوضه ی زهکشی (F) شاخص تقارن توپوگرافی معکوس (T)، شاخص سینوسی جبهه کوهستان (J)، انتگرال هیپسومتری (Hi)، شاخص پهنای کف دره به ارتفاع آن (VF)، شاخص سینوسیته رودخانه (S) شاخص گرادیان طولی رودخانه (SL) استفاده گردید. همچنین با بهره از روش تداخل سنج راداری، سعی شد، ژئودوالیتی را در دشت جوین بیان کنیم. نتایج بدست آمده بر اساس شاخص ها AF,T,H,SMF,S,VF از لحاظ زمین ساختی فعال و شاخص SL در حالت نیمه فعال قرار دارد. فعالیت های تکتونیکی باعث کشیدگی دشت و نامتقارن شدن حوضه و عمیق شدن دره ها در محدوه ی مطالعاتی شده است. نتایج مربوط به تداخل سنج راداری نشان می دهد در بخش های که میزان بالاآمدگی بیشتر است؛ به موازات آن در دشت با فرونشست (با متوسط نرخ4/6 سانتی متر در سال) همراه است. همچنین دامنه ی فرونشست در راستای ارتفاعات به صورت شرقی-غربی می باشد و این دو را در ارتباط معناداری قرار داده است که تأییدی بر توسعه ی نظریه ی ژئودوالیتی در سطح حوضه می باشد. با توجه به مخاطرات ژئومورفیکی حوضه، لازم است در فعالیت های عمرانی و آمایش سرزمین، نقشه ی پهنه بندی خطر منطقه تهیه گردیده و بر مبنای آن اقدامات کنترلی، حفاظتی، پیشگیری و یا هشداردهندگی صورت پذیرد.

هدف این پژوهش بررسی و تحلیل مهم ترین عوامل دخیل در ایجاد خطر فرونشست دشت اردبیل و مشخص کردن سطوح مستعد که احتمالاً در آینده نزدیک درگیر فرونشست خواهند شد. هدف از این پژوهش در مرحله اول ارزیابی فرونشست با استفاده از تکنیک تداخل سنجی راداری در محیط نرم افزار Sarscape، با بهره از قابلیت تصاویر-A1 Sentinel در بازه زمانی 2016 و 2021 و همچنین در ادامه، نسبت به پهنه بندی مناطق مستعد با الگوریتم چند معیاره Aras درمحیط نرم افزار Edrisiاقدام گردید .نتایج مطالعه حاضر نشان داد مقدار بین صفر تا 22 میلی متر فرونشست در محدوده مورد مطالعه ایجاد شده است که بیشترین میزان فرونشست در بخش مرکزی و سپس در بخش شرقی و شمال شرقی متمرکز است. با توجه به نتایج حاصل از پهنه بندی خطر فرونشست؛ معیارهای افت سطح آب، فاصله از رودخانه، زمین شناسی،کاربری اراضی به ترتیب با ضریب وزنی 221/0، 166/0، 152/0 و 147/0، مهم ترین عوامل دخیل در ایجاد خطر فرونشست محدوده مطالعاتی بوده و به ترتیب 41/267 و 21/403 کیلومتر مربع از محدوده دارای احتمال خطر بسیار زیاد و زیاد می باشد. در نهایت می توان گفت مهمترین عامل اصلی دخیل در افزایش مقدار و پتانسیل فرونشت دشت اردبیل، بهره ی بی رویه از آب های زیرزمینی و افت سطح آب است.