در دومین همایش کشوری فرونشست زمین در شیراز مطرح شد؛
آثار باستانی فارس در معرض مستقیم فرونشست/زمین شیراز سالانه ۴.۵ سانتی‌متر فرو می‌نشیند
فرونشست حدود ۸ سانتی‌متری در فاصله ۱۳۰۰ متری تخت جمشید
دومین همایش کشوری فرونشست زمین با محور شناخت و تحلیل وضعیت فرونشست زمین امروز سه شنبه بیستم آبان در شیراز برگزار شد.
به گزارش ایلنا، عضو هیئت علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز در این همایش با تشریح مکانیزم‌های علمی و عوامل موثر بر فرونشست زمین، نسبت به روند نگران‌کننده افت سطح آب‌های زیرزمینی در استان فارس هشدار داد.
دکتر قاسم حبیب‌آگهی به تعریف پدیده فرونشست پرداخت و گفت: فرونشست، هرگونه تغییر و جابه‌جایی سطح زمین به سمت پایین است که گاه با تغییرات افقی نیز همراه می‌شود. این پدیده می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی از جمله حفاری‌های معدنی، تونل‌های زیرزمینی، فرسایش درونی خاک و مهم‌تر از همه، پایین‌افتادن سطح آب‌های زیرزمینی در اثر برداشت بی‌رویه آب باشد.
حبیب‌آگهی با اشاره به اینکه افت تراز آب زیرزمینی یکی از اصلی‌ترین دلایل فرونشست در کشور است، افزود: در عمق‌های ٢٠متری، هر متر کاهش سطح آب معادل یک تن بار اضافی بر هر متر مربع خاک وارد می‌کند، و در صورت افت چند ده‌متری سطح آب، فشاری معادل وزن یک ساختمان چندین طبقه به خاک وارد می‌شود. این امر سبب تراکم تدریجی لایه‌ها و فرونشست قابل‌توجه زمین می‌شود.
به گفته این عضو هیئت علمی، میزان و شدت فرونشست تنها به افت سطح آب بستگی ندارد، بلکه جنس خاک و ضخامت لایه‌های رسوبی نیز تأثیرگذارند. خاک‌های ریزدانه و رسی، به دلیل تراکم‌پذیری بالا، بیشترین نشست را تجربه می‌کنند.
وی با بیان اینکه فرونشست یک پدیده آنی نیست بلکه زمان‌بر است، تصریح کرد: دلیل این تأخیر، نفوذپذیری پایین خاک و زمان لازم برای مستهلک شدن فشارهای اضافی آب در منافذ خاک است. هرچه خاک ریزتر باشد، این فرآیند کندتر پیش می‌رود و فرونشست در بازه زمانی طولانی‌تر خود را نشان می‌دهد.
حبیب‌آگهی در ادامه به علل ایجاد ترک‌ها، شکاف‌ها و شیارهای سطحی ناشی از فرونشست اشاره کرد و افزود: ناهمگنی در جنس یا ضخامت لایه‌های خاک، وجود لنزهای درشت‌دانه، جابه‌جایی‌های گسلی و افت غیریکنواخت سطح آب زیرزمینی از عوامل اصلی بروز ترک‌ها در سطح زمین است. در مناطقی که میزان برداشت آب در چاه‌ها متفاوت است، نشست‌های نامتوازن و در نتیجه شکاف‌های سطحی پدید می‌آیند.
وی با نمایش تصاویر متعددی از مناطق اطراف تخت جمشید و نقش رستم، تأکید کرد: تفاوت ضخامت لایه‌ها در مجاورت کوهپایه‌ها نسبت به دشت‌های مرکزی، یکی از دلایل اصلی ترک‌های مشاهده‌شده در این مناطق است.
عضو هیئت علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز همچنین از پیامدهای خطرناک این پدیده سخن گفت و افزود: فرونشست زمین می‌تواند به ترک در ساختمان‌ها، آسیب به خطوط انتقال آب، برق و گاز، تخریب جاده‌ها، تغییر مسیر راه‌آهن، کاهش ارزش زمین و حتی از بین رفتن پی ساختمان‌ها منجر شود.
حبیب‌آگهی با اشاره به تحقیقات دانشجویان کارشناسی ارشد دانشگاه شیراز، بیان کرد: بررسی‌ها نشان داده است که در مناطق دچار فرونشست، میزان نیروهای خمشی و برشی در لوله‌های مدفون زیر زمین به‌قدری افزایش می‌یابد که می‌تواند از ظرفیت مجاز آنها فراتر رود و موجب شکست شبکه‌های حیاتی انتقال شود.
وی در ادامه درباره پدیده فروچاله‌ها گفت: زمانی که سطح آب زیرزمینی پایین می‌آید، حفره‌های کارستی در زیرزمین که پیش‌تر از آب پر بودند، ناگهان تحت فشار وزن لایه‌های بالایی قرار می‌گیرند. در نتیجه سقف این حفره‌ها فرو می‌ریزد و فروچاله‌های ناگهانی در سطح زمین ایجاد می‌شود.این رخداد در خاک‌های ماسه‌ای و درشت‌دانه تدریجی است اما در خاک‌های ریزدانه می‌تواند به‌صورت ناگهانی و با دیواره‌های قائم ظاهر شود؛ مانند فروچاله‌های مشاهده‌شده در نزدیکی شهرستان استهبان.
حبیب‌آگهی به نتایج مطالعات انجام‌شده بر دشت شیراز پرداخت و گفت: در این پژوهش‌ها که با بررسی نزدیک به ۲۰۰ گمانه ژئوتکنیکی و تحلیل داده‌های معتبر انجام شده، فرونشست دشت شیراز در سناریوهای مختلف تغییر اقلیم شبیه‌سازی شده است. این یافته‌ها با مطالعات ماهواره‌ای اخیر مطابقت دارد و نشان می‌دهد که خطر در جنوب و شرق دشت شیراز بسیار بالاست.
وی خاطرنشان کرد: برای مقابله با این پدیده، پیشنهادهایی همچون مدیریت برداشت آب‌های زیرزمینی، استفاده از زهکش‌های طبیعی برای آبیاری فضای سبز شهری و هماهنگی میان نهادهای مرتبط ارائه شده است.
حبیب‌آگهی دتأکید کرد: تداوم افت سطح آب زیرزمینی بدون برنامه‌ریزی، تهدیدی جدی برای پایداری زمین، زیرساخت‌ها و بافت تاریخی شیراز است و مقابله با آن نیازمند همکاری فوری دستگاه‌های اجرایی، دانشگاه‌ها و نهادهای مدیریت منابع آب است.
شیراز ۴.۵ سانتی‌متر در سال فرو می رود
عضو دیگر هیات علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز نیز در این همایش کشوری با ارائه نتایج مطالعات میدانی و ماهواره‌ای به بررسی دقیق فرونشست زمین در استان فارس و به ویژه شهر شیراز پرداخت.
دکتر مریم دهقانی با اشاره به اینکه پدیده فرونشست ناشی از برداشت بی‌رویه آب‌برای کشاورزی و کاهش ذخایر آب زیرزمینی است پیامدهای آن را شامل ترک‌ها و شکاف در ساختمان‌ها، زیرساخت‌های صنعتی، مسیر راه‌آهن و مناطق مسکونی عنوان کرد و افزود: با درخواست از سازمان فضایی آلمان با استفاده از حداقل ۱۲ تصویر ماهواره‌ای راداری نقاط شهر شیراز در سال ٢٠١٩ بررسی شده است که سه پهنه اصلی فرونشست در شهر شیراز شناسایی شد.
دهقانی با بیان اینکه بررسی‌های انجام‌شده با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای راداری نشان می‌دهد بخش‌های وسیعی از دشت‌های فارس، به‌ویژه بیضا، مرودشت و جنوب شیراز در وضعیت بحرانی قرار دارند، گفت: نتایج آن نشان می‌دهد تقریبا در تمام این محدوده‌ها آثار فرونشست وجود دارد. بر اساس تحلیل داده‌ها، بیشترین نرخ فرونشست در حدود دشت بیضا مشاهده شده که طی ١٠ سال، بیش از ٣٠ سانتی‌متر نشست را تجربه کرده است.
وی ادامه داد: در برخی نقاط بین مسیر راه‌آهن و محدوده‌های صنعتی اطراف مرودشت، نرخ فرونشست بین ١٦ تا ١٧ سانتی‌متر در سال گزارش شده است. این مناطق به دلیل تمرکز زیرساخت‌های حیاتی مانند خطوط انتقال، شهرک‌های صنعتی و بافت‌های مسکونی، در وضعیت بسیار حساس قرار دارند.
دهقانی تصریح کرد: بررسی‌های میدانی و تصاویر راداری نشان می‌دهد در بسیاری از این مناطق ترک‌ها و شکاف‌هایی در سطح زمین و ساختمان‌ها مشاهده شده که تأییدکننده روند فرونشست است.
عضو هیات علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز یادآور شد: تصاویر راداری به‌صورت رایگان برای بررسی‌های عمومی در دسترس هستند، اما برای مطالعات دقیق‌تر و پایش تغییرات سالانه باید تصاویر باکیفیت‌تر خریداری شود. در حال حاضر تصاویر سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۳ مبنای تحلیل قرار گرفته‌اند.
دهقانی تأکید کرد: متأسفانه در کشور ما هنوز داده‌های منسجم و دقیق از فرونشست در سطح ملی وجود ندارد و لازم است سازمان‌های مرتبط به‌صورت هماهنگ اقدام به پایش مستمر این پدیده کنند.
وی افزود: با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، بیش از یک میلیون نقطه جابه‌جایی زمین در شیراز پایش شده و مناطق با بیشترین نرخ نشست مشخص شده اند.
دهقانی اظهار کرد: بیشترین نرخ فرونشست در شهر شیراز حدود ۴.۵ سانتی‌متر در سال ثبت شده است؛این میزان فرونشست به عنوان نمونه در خیابان ابوالفتحی ، محدوده پل روی بلوار امام خمینی و بلوار صلح گزارش شده است. همچنین در نرخ نشست به ۵ سانتی‌متر در سال می‌رسد.
عضو هیات علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز افزود: برای به‌روزرسانی این داده‌ها نیاز به دریافت و پردازش تصاویر جدید ماهواره‌ای وجود دارد که باید سفارش داده شود تا وضعیت کنونی به‌طور دقیق‌تر بررسی گردد.
دهقانی با اشاره به مطالعات ژئوتکنیکی و زمین‌شناسی بیان کرد:برخی مناطق شیراز، از جمله دشت‌های جنوب شهر، دارای خاک رسی و ماسه‌ای با تراکم کم هستند که بسیار مستعد نشست هستند و حتی با مدیریت آب موجود و علی‌رغم نبود فعالیت‌های کشاورزی، اگر برداشت آب ادامه یابد، نرخ فرونشست افزایش می‌یابد و پیامدهای جدی برای زیرساخت‌ها خواهد داشت.
جنوب شیراز سالانه تا ۹ سانتی‌متر فرونشست می‌کند
دهقانی با اشاره به مطالعات انجام‌شده در جنوب شهر شیراز بیان کرد: جنوب شیراز سالانه بین ۸ تا ۹ سانتی‌متر دچار فرونشست می‌شود که از بحرانی‌ترین نقاط استان به‌شمار می‌رود؛جنس خاک و برداشت‌های محدود اما متمرکز از منابع آب زیرزمینی، از دلایل اصلی این پدیده است.
عضو هیات علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز همچنین دشت داراب را یکی از بحرانی‌ترین دشت‌های استان فارس دانست و اعلام کرد: در دشت داراب نرخ فرونشست بین ۱۵ تا ۱۶ سانتی‌متر در سال ثبت شده که زنگ خطر جدی برای پایداری زمین و سازه‌های عمرانی است.
دهقانی افزود: طی دو سال متوالی ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ حدود ۲۰ تا ۳۰ دشت و ۷ تا ۸ فرودگاه در سراسر کشور مورد بررسی قرار گرفته‌اند که نشان‌دهنده گسترش ابعاد پدیده فرونشست در مقیاس ملی است.
وی با اشاره به اینکه ادامه روند فعلی برداشت از منابع آب زیرزمینی، به‌ویژه در مناطق جنوبی فارس، می‌تواند منجر به نشست‌های جبران‌ناپذیر در بافت شهری و تاریخی شیراز شود بر ضرورت همکاری نهادهای مسئول برای تأمین داده‌های جدید، پایش مداوم زمین و اجرای طرح‌های کاهش برداشت آب تأکید کرد.
فرونشست حدود ۸ سانتی‌متری در فاصله ۱۳۰۰ متری تخت جمشید
دهقانی با مثال‌هایی از تخت جمشید توضیح داد: بررسی‌های دقیق‌تر نشان می‌دهد که بحرانی‌ترین بخش دشت مرودشت در محدوده‌ی شهری آن قرار دارد که نرخ نشست در آن بسیار بالاست. در اطراف تخت‌جمشید، هرچند خود مجموعه به دلیل قرارگیری در دامنه کوه از نشست مصون مانده، اما در فاصله حدود ٨٠٠ متری از محوطه، نشست زمین تا ٨ سانتی‌متر در سال و در فاصله‌ی حدود ١٣٠٠متری به ١١ سانتی‌متر رسیده است.
دهقانی بر ضرورت به‌روزرسانی پایش‌ها تاکید کرد و گفت: اگر مطالعات با تصاویر جدید و ماهواره‌های مدرن ادامه پیدا کند، امکان پیش‌بینی دقیق‌تر نقاط بحرانی و نرخ فرونشست فراهم خواهد شد. حتی با کاهش نرخ نشست، اگر برداشت بی‌رویه آب ادامه داشته باشد، بحران آب و نشست زمین در شیراز تا ١٠ سال آینده تشدید خواهد شد.
عضو هیئت علمی دانشگاه شیراز فرونشست زمین را نشانه‌ای از بحران شدیدتر آب دانست و هشدار داد که ذخایر آب زیرزمینی در حال کاهش است و ادامه برداشت بی‌رویه، پیامدهایی گسترده برای امنیت غذایی، زیرساخت‌ها و محیط زیست دارد.
وی تصریح کرد: تغییر الگوی کشت، مدیریت علمی آب، جایگزینی شغل‌های پایدار به جای کشاورزی پرمصرف و فرهنگ‌سازی در مصرف آب از راهکارهای فوری مقابله با فرونشست هستند.
دهقانی افزود: اقدامات فوری از سوی مسئولان و همکاری مردم برای مدیریت مصرف آب و حفاظت از سفره‌های زیرزمینی، ضروری است.
عضو هیات علمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست دانشگاه شیراز تأکید کرد: فرونشست زمین تنها یک پدیده محیطی نیست، بلکه هشداری برای بحران آب گسترده‌تر است و باید به صدای زمین گوش داد تا از تخریب زیرساخت‌ها، میراث فرهنگی و منابع طبیعی جلوگیری شود.
فارس رکورددار بیشترین مناطق فرونشست کشور
رئیس اداره ترازیابی دقیق و تداخل‌سنجی راداری سازمان نقشه‌برداری کشور نیز در این همایش در تشریح وضعیت فرونشست زمین در فارس و مقایسه آن با سایر استان‌ها گفت: بررسی‌های تطبیقی نشان می‌دهد پدیده فرونشست که ریشه در تغییر اقلیم و کمبود بارش دارد، نه تنها کشور ایران بلکه منطقه خاورمیانه را نیز به شدت درگیر کرده است. کاهش منابع آب سطحی و افزایش برداشت از آب‌های زیرزمینی موجب شده فشار زیادی بر این منابع وارد شود.
دکتر معصومه آمیغ‌پی، افزود: در حال حاضر بیش از ۷۰ درصد از دشت‌های کشور در وضعیت ممنوعه و ممنوعه بحرانی قرار دارند. در استان فارس نیز تقریباً تمامی دشت‌ها از حیث بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی در این وضعیت هستند و به تبع آن، این استان نیز به شکل گسترده‌ای با پدیده فرونشست روبه‌رو است.
آمیغ‌پی با اشاره به مهم‌ترین پیامدهای فرونشست اظهار کرد: نخستین و جدی‌ترین مخاطره، تهدید امنیت غذایی کشور است. در اثر از بین رفتن تخلخل مفید خاک، زمین‌های کشاورزی به سرعت به عرصه‌های بیابانی تبدیل می‌شوند. این روند علاوه بر کاهش تولیدات کشاورزی، منشأ تولید ریزگرد و آلودگی نیز خواهد شد. از سوی دیگر خاکی که تخلخل خود را از دست داده، در زمان بارش باران دیگر توان جذب آب را ندارد و روان‌آب‌ها به سیلاب‌های مخرب تبدیل می‌شوند.
او ادامه داد: این وضعیت در بسیاری از استان‌های درگیر فرونشست از جمله فارس، کرمان، یزد و تهران مشاهده می‌شود؛ به‌گونه‌ای که از یک سو با تنش آبی و از سوی دیگر با وقوع سیلاب‌های فصلی مواجه هستند. دسته دوم از مخاطرات، شامل تهدید سازه‌های سطحی و زیرسطحی و خطوط شریان‌های حیاتی کشور است که هر یک نیازمند بررسی‌های دقیق و اقدامات پیشگیرانه است.
رئیس اداره ترازیابی دقیق و تداخل‌سنجی راداری سازمان نقشه‌برداری کشور تصریح کرد: برای مقابله با این پدیده، نخستین گام شناسایی دقیق مناطق درگیر است. سازمان نقشه‌برداری با بهره‌گیری از تلفیق داده‌های ژئودتیکی، ترازیابی دقیق، ایستگاه‌های دائم GPS، دستگاه‌های ثقل‌سنجی و تداخل‌سنجی راداری، اقدام به شناسایی و پایش مستمر مناطق فرونشست در کشور کرده است.
وی با اشاره به پیشینه مطالعات فرونشست در ایران افزود: نخستین مطالعات ترازیابی دقیق در اوایل دهه ۱۳۸۰ آغاز شد و در همان زمان فرونشست‌های قابل‌توجهی در استان‌های فارس، کرمان، یزد، تهران، هشتگرد و خراسان رضوی شناسایی شد. از آن زمان تاکنون بارها هشدارهای رسمی به دستگاه‌های مسئول داده شده است.
آمیغ‌پی یادآور شد: داده‌های حاصل از ترازیابی دقیق در استان فارس نشان می‌دهد از همان دهه هفتاد خورشیدی، دشت‌های مختلف از جمله دشت فسا–زرین‌دشت، مرودشت و حوالی تخت جمشید با نرخ‌های بالای فرونشست مواجه بوده‌اند. همچنین ایستگاه‌های دائم GPS در استان‌های مختلف کاهش ارتفاع مداوم سطح زمین را با نرخ ثابت نشان می‌دهند.
وی گفت: به‌منظور تهیه نقشه جامع فرونشست کشور، سازمان نقشه‌برداری از تکنیک تداخل‌سنجی راداری استفاده کرده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد استان فارس با وجود گستردگی زیاد، از نظر تراکم ایستگاه‌های ژئودینامیک دچار ضعف نسبی است که لازم است با همکاری سازمان برنامه و بودجه جبران شود.
آمیغ‌پی ادامه داد: داده‌های راداری نشان می‌دهد شهر شیراز از سال ۲۰۱۶ تاکنون حدود ۱۰ سانتی‌متر نشست زمین را تجربه کرده است. افزون بر آن، تصاویر راداری و داده‌های ترازیابی و GPS، نقشه‌ای جامع از فرونشست کشور فراهم کرده‌اند که بر اساس آن تقریباً تمامی استان‌ها به جز گیلان درگیر این پدیده هستند. در این میان، استان‌های کرمان، تهران، البرز و قم شرایط بحرانی‌تری دارند.
به گفته وی، در استان فارس دشت‌های داراب و مرودشت بالاترین نرخ فرونشست را تجربه می‌کنند. همچنین بخش‌هایی از ریزاب و دیگر دشت‌های استان با نرخ‌های پایین‌تر، اما قابل‌توجه در حال فرونشست هستند. متوسط نرخ فرونشست در استان فارس حدود ۶ میلی‌متر در سال برآورد شده است.
آمیغ‌پی خاطرنشان کرد: استان فارس از نظر تعداد مناطق دچار فرونشست، در صدر کشور قرار دارد. حدود ۵ درصد از مساحت استان، که شامل بخش‌هایی از دشت‌های حاصلخیز کشاورزی است، با این پدیده مواجه است. دشت داراب با نرخ فرونشست ۱۸ سانتی‌متر و دشت مرودشت به عنوان یکی از حاصلخیزترین دشت‌های کشاورزی، با نرخ بیش از ۲۰ سانتی‌متر در سال، در وضعیت فوق‌بحرانی قرار دارند.
او اضافه کرد: نتایج به‌روزرسانی نقشه‌های سازمان در شهریور ۱۴۰۳ نشان می‌دهد هم نرخ و هم گستره فرونشست در مقایسه با سال‌های ۱۳۹۷ تا ۱۳۹۹ افزایش قابل‌توجهی داشته است. بر اساس تقسیم‌بندی سازمان، نرخ‌های بالای ۲۰ سانتی‌متر در سال به عنوان فرونشست فوق‌بحرانی شناخته می‌شوند.
رئیس اداره ترازیابی دقیق و تداخل‌سنجی راداری گفت: فشار بر منابع آب زیرزمینی در اطراف تالاب‌ها و دریاچه‌ها نیز به‌شدت افزایش یافته و بسیاری از آنها به دلیل رعایت نکردن حق‌آبه طبیعی، با فرونشست‌های شدید مواجه شده‌اند. اطراف دریاچه‌ها و تالاب‌های فارس از جمله مناطقی هستند که نرخ بالایی از نشست زمین را نشان می‌دهند.
وی افزود: این پدیده در زمین‌های کشاورزی حاشیه شهرها نیز مشاهده می‌شود و همین امر موجب گسترش پهنه‌های فرونشسته به درون محدوده‌های شهری شده است. به‌عنوان نمونه، نیمی از شهر اصفهان، بخش‌هایی از تهران، کرمان، مشهد و سمنان در پهنه فرونشست قرار گرفته‌اند و اکنون متأسفانه شهر شیراز نیز در فهرست مناطق در معرض خطر قرار دارد.
آمیغ‌پی گفت: بر اساس پایش‌های سازمان نقشه‌برداری، حدود ۷۰۰ شهر کشور در پهنه فرونشست قرار گرفته‌اند که این مسئله خطر جدی برای شریان‌های حیاتی، زیرساخت‌های شهری و سازه‌های مهم کشور به شمار می‌رود. از این میان، استان فارس با درگیری ۷۰ شهر، بیشترین تعداد مناطق شهری درگیر فرونشست را دارد.
وی تأکید کرد: وجود آثار باستانی متعدد در استان فارس از جمله تخت جمشید و پاسارگاد، حساسیت و اهمیت این موضوع را دوچندان کرده است. بررسی‌های انجام‌شده برای وزارت میراث فرهنگی نشان می‌دهد محدوده‌های تاریخی نیز در معرض خطر مستقیم فرونشست قرار دارند.
