پایش راداری دشت‌های در معرض فرونشست

فرونشست چگونه اتفاق می‌افتد و عوامل اصلی آن چیست؟

مصطفی اسمعیلی، کارشناس اداره مهندسی سیستم های سنجش از دور در پاسخ به این سوال می‌گوید: فرونشست در واقع فرورفتگی سطح زمین محسوب می‎شود که به طور کلی ناشی از دلایل عمده‎ای همچون انحلال تشکیلات زیرسطحی، تراکم رسوبات در اثر استخراج سیالات و ذخایر زیرزمینی (مانند آب‌های زیرزمینی و نفت و گاز)، بارگذاری، زهکشی، تراکم هیدرولیکی، فرسایش مکانیکی زیرسطحی، ناپایداری خاک‌ها در سطوح شیب‌دار، انقباض خاک‌های رسی، ذوب یخ لایه‌های منجمد در اعماق زمین و فرونشینی زمین ساختی است.

با توجه به افزایش جمعیت و توسعه کشاورزی و کمبود آب‌های سطحی جهت استفاده در کشاورزی که سبب حفر چاه‌های متعدد برای استخراج آب شده است، عامل اصلی فرونشست موجود در دشت‌های ایران، برداشت بی‌رویه و بیش از حد آب از منابع زیرزمینی و کاهش ذخیره سفره‌های آب زیرزمینی در اثر تداوم بلندمدت پدیده خشکسالی است.

او در ادامه اشاره کرد فرونشست زمین اثرات بسیار مخربی بر روی زیرساخت‌های مختلف شهری و روستایی، مانند خسارت به بزرگراه‌ها، ساختمان‎ها، خطوط انتقال نیرو، شبکه آب و فاضلاب، راه‌های دسترسی و دیگر تأسیسات دارد: شکستگی و ترک در سازه‌های مختلف، آتش‌سوزی در اثر انفجار لوله‌های گاز و خشکسالی از عواملی هستند که خطرات جانی برای ساکنین شهرها و روستاها دارد و به همین سبب فرونشست را زلزله خاموش نیز می‌نامند.

نحوه تشخیص فرونشست چگونه است و نقش فناوری سنجش از دور در این زمینه چیست؟

تا دو دهه قبل تنها ابزار تشخیص فرونشست زمین، روش مشاهدات زمینی با ابزارهایی مانند سیستم‌های تعیین موقعیت ماهواره‌ای GPS و ترازیابی بود اما این روش‌ها بسیار زمان بر و پرهزینه  است. علاوه بر آن اندازه‌گیری‌ها محدود به یک سری نقاط خاص بوده و شناسایی پهنه فرونشست امکان‌پذیر نیست. اسمعیلی در این خصوص گفت: فناوری سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهواره‌ای راداری، به عنوان ابزاری کارآمد و مقرون به صرفه جهت پایش فرونشست زمین با دقت بسیار بالا و در پهنه‌های بزرگ مورد استفاده قرار گرفته است. این تصاویر به صورت دوره‌ای اخذ می‌شوند که با استفاده از سری زمانی این تصاویر می‌توان با دقت کمتر از یک سانتی‌متر نرخ فرونشست و همچنین محدوده‌های تحت تاثیر فرونشست را پایش کرد.

او اضافه کرد: تولید نقشه ‌های تغییر شکل زمین از قبیل نقشه‌های فرونشست جهت پهنه ‌بندی اولیه مناطق پرخطر، امری اجتناب‌ناپذیر است. از این ‌رو، سازمان فضایی ایران با بهره ‌گیری از توان کارشناسی متخصص و بسترهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری موجود در مرکز ملی پایش ماهواره‌ای زمین، تولید و انتشار عمومی نقشه ‌های فرونشست برای دشت‌های در معرض بحران را در دستور کار قرار داده است.

اسمعیلی درباره این که کدام مناطق کشورمان تحت تاثیر این پدیده هستند و چه راهکاری جهت مقابله با آن وجود دارد نیز خاطرنشان کرد: متاسفانه این پدیده، تقریبا در تمام دشت‌هایی که از آب‌های زیرزمینی در کشاورزی استفاده می‌کنند و با خشکسالی مواجه هستند، قابل رویت است. در این میان، دشت‌های استان تهران، البرز، کرمان، قزوین، خراسان رضوی، همدان و اصفهان در زمره دشت‌های بحرانی کشور قرار دارند.

به طور مثال با استفاده از نقشه‌های به دست آمده از تصاویر ماهواره‌ای اطراف شهر تهران می‌توان نتیجه گرفت که مناطق جنوب غرب تهران، به خصوص در مناطق ۱۹،۱۸، ۱۷، ۱۰ و ۱۱ شهر تهران و شهرستان‌های جنوب غربی مانند شهریار، اسلامشهر و چهار دانگه تحت تاثیر این پدیده هستند همچنین این پدیده به صورت بحرانی در شهرستان ورامین نیز قابل مشاهده است.

بزرگراه‌های جنوب غربی تهران، مانند آزادگان، خطوط انتقال نیرو، ساختمان‌ها و چندین خط مترو تهران تحت تاثیر فرونشست هستند که برای آنها می‌بایست تمهیداتی اندیشیده شود. اکنون روش کوتاه‌مدتی جهت کنترل فرونشست وجود ندارد و شاید یکی از بهترین راهکارهای کاهش و کنترل فرونشست، اصلاح مصرف و مدیریت برداشت بی‌رویه آب‌های زیر زمینی است.