نقشه فرونشست‌های تهران نشان می‌دهد این استان از فرونشست‌های وسیع و عمیق رنج می‌برد. لکه‌ای در جنوب و غرب کلانشهر تهران و لکه‌ای دیگر در دشت ورامین قرار گرفته و در اراضی کشاورزی این مناطق گسترده شده است. البته این پدیده فقط مزارع و باغ‌های تهران را تحت‌تأثیر قرار نداده و در هفت منطقه از مناطق ۲۲گانه تهران نیز ریشه دوانده است. زیرساخت‌هایی مثل خطوط راه‌آهن بین‌شهری، مترو، خیابان‌ها و مناطق مسکونی در معرض فرونشست قرار گرفته‌اند که این امر، ضرورت مقابله با این پدیده ایجادشده به‌دلیل بدمصرفی آب‌های زیرزمینی را به مسئولان گوشزد می‌کند. در این گزارش عوارض و عوامل احتمالی مؤثر بر فرونشست تهران در گفت‌وگو با «مهدی معتق»، استاد مرکز تحقیقات علوم زمین آلمان، مورد بررسی قرار گرفت که در زیر می‌خوانید.

با وجودی که اطراف کلانشهر مشهد چهار سد با کاربری تامین آب کشاورزی ساخته شده‌اند که حجم نرمال مخزن آن‌ها در مجموع به بیش از ۹۲ میلیون متر مکعب می‌رسد، باز هم دشت‌های اطراف آن شاهد حفر چاه‌های متعدد به‌منظور مصارف کشاورزی است. نتیجه آنکه هیولای خفته فرونشست بیدار شده و به زیرساخت‌های اقتصادی و فرهنگی خطه خراسان دست‌درازی می‌کند. در این رابطه مهدی معتق، استاد مرکز تحقیقات علوم زمین و دانشگاه لایپنیتز هانوفر ‌آلمان با بیان اینکه انتظار می‌رود سدها با اختصاص آب‌های سطحی به کشاورزان از فشار بر سرمایه‌های آبی سفره‌های زیرزمینی بکاهند، معتقد است که این سازه‌های عظیم و پرهزینه در ماموریت خود شکست خورده‌اند.

پمپاژ شدید آب زیرزمینی که قبلاً به طور کامل شناخته نشده بود، عامل تخریب سفره های زیرزمینی و فرونشست زمین در ایران است. ما از یک بررسی ماهواره ای با وضوح 100 متر از سال 2014 تا 2020 برای ارزیابی پیامدهای اخیر استفاده از آب های زیرزمینی در سراسر کشور استفاده می کنیم. نتایج نشان می دهد که تقریباً 56000 کیلومتر مربع (3.5٪) از مساحت کشور در معرض فرونشست زمین است که عمدتاً به آبیاری مرتبط است. 3000 کیلومتر مربع از این منطقه نرخ فرونشست بیش از 10 سانتی متر در سال را تجربه می کند. حوضه آبریز فلات مرکزی میزبان دو سوم سفره‌های آب‌های رو به کاهش کشور است و مکان‌هایی با نرخ بالاتر از 35 سانتی‌متر در سال فرو می‌روند. نتایج نشان می‌دهد که کاهش سالانه آب زیرزمینی 1.7 میلیارد متر مکعب (BCM) از سفره‌های زیرزمینی محدود و نیمه محدود، با تراکم غیرکشسانی طولانی‌مدت برای اکثر سفره‌ها تقریباً یک مرتبه بزرگ‌تر از پاسخ الاستیک فصلی آنها است. این امر بر از بین رفتن دائمی سفره های زیرزمینی تاکید می کند که پایداری منابع آب در سراسر ایران را به خطر می اندازد.

گزارش روزنامه گاردین از مساله فرونشست در ایران: ایران درمحاصره شکاف و فروچاله ناشی از بحران آب زیرزمینی. گاردین در این گزارش با توجه به نتایج کار تحقیقاتی اخیر چاپ شده در مجله Science Advances می‌نویسد. ایران در زمره کشورهایی با بالاترین نرخ فرونشست در دنیا قرار دارد. حدود ۳.۵  درصد مساحت ایران‌ در معرض فرونشست در اثر استخراج آب زیرزمینی قرار گرفته که بسیاری از زیر ساخت ها مانند فرودگاه‌ها و جاده ها را تحت تاثیر قرار داده. بیشترین میزان فرونشست با نرخ بیش از ۳۵ سانتی متر در سال در استان کرمان اتفاق می‌افتد. به گفته معتق یکی از نویسندگان مقاله ایران نیاز فوری به یک اقدام سریع و اعمال یک سیاست منسجم برای مساله  آب‌های زیرزمینی دارد.

طبق آخرین آمار اعلامی، بررسی‌های تاریخی نشان می‌دهد دوره‌های خشکسالی در تهران دو ساله بوده و پس از آن ترسالی بر این استان حاکم می‌شد، اما در سال آبی جاری استان تهران برای چهارمین سال پیاپی خشکسالی را تجربه کرد که در تمامی دوره‌ها بی‌سابقه است. منابع آبی تهران به دلیل شرایط جغرافیایی و اقلیمی، همواره با چالش‌های بزرگی در تامین آب روبرو بوده است. تهران به‌طور عمده به دو منبع اصلی برای تامین آب وابسته است: منابع سطحی و منابع زیرزمینی.هر یک از این منابع نقش مهمی در تامین آب شهری ایفا می‌کنند و چالش‌های خاص خود را دارند.

دبیر کارگروه ملی مخاطرات طبیعی با بیان اینکه نزدیک به حدود ۲۰ میلیون نفر از جمعیت شهری در زون‌های فرونشستی با نرخ‌های متفاوت واقع شدند، گفت: بررسی هایی که به صورت کشوری انجام شده نشان داده می شود که از ۳۱ استان در ۱۸ استان شاهد رخداد فرونشست هستیم. دکتر علی بیت الهی در گفت‌وگو با ایسنا، درباره فرونشست زمین و چالش‌هایی که ایجاد کرده است، اظهار کرد: به فرونشست زمین در بازه زمانی اواخر دهه ۷۰ تا به حال که نگاه می کنیم تفاوتی در زمینه آشنایی افراد با آن احساس می شود. حالا موضوع فرونشست زمین به دفعات مطرح می شود و روی میز مسئولین آمده است؛ در حالی که پیش از این به این طریق نبود. البته از این نظر که آیا اقدامی برای کاهش این پدیده صورت گرفته یا خیر؟ باید گفت که این شرایط تفاوتی با بیست و چند سال قبل ندارد و اقدام چشمگیرانه یا قابل ملاحظه ای در این خصوص انجام نشده است.

یکی از مسائلی که در اثر برداشت بی‌رویهٔ آب زیرزمینی رخ می‌دهد، فرونشست زمین land subsidence است. در نمونه‌ای، این وضعیت اکنون در بسیاری از زمین‌های استان‌های کرمان و خراسان ایران که دشت‌ها با بیلان منفی آب زیرزمینی روبرو هستند، رخ داده‌است. نشست زمین در آکیفرهای محصور و نیمه محصور که از مواد آبرفتی تحکیم نشده یا نیمه تحکیم شده تشکیل یافته باشند بیشتر دیده می‌شود. در اثر برداشت آب زیرزمینی و بیرون آمدن آب از منافذ امکان متراکم شدن مواد تا عمق ۳۰۰ متر فراهم می‌گردد و هرچه بیشتر برداشت شود، تراکم مواد بیشتر خواهد بود. نشست زمین باعث ایجاد شکاف‌های عمیق در سطح زمین، کج شدن لوله‌های چاه، خرابی ساختمان‌ها و لوله زایی چاه‌ها می‌گردد. لوله زایی به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن به دلیل نشست زمین قسمتی از لوله چاه به خارج از سطح زمین رانده می‌شود.

برای مدیران عکس گرفتن با یک پروژه بتنی سدسازی بسیار زیباتر است تا عکس گرفتن با پروژه‌ای مرتبط با احیای آب‌های زیرزمینی! آنجا می‌تواند بگوید هزاران تن بتن و فولاد مصرف شده، ولی تغذیه مصنوعی و نجات یک دشت درحال نابودی، چه چیزی برای عکس گرفتن دارد؟ به این می‌گویند مدیریت سازه‌ای! دوست دارند حتما سازه‌ای بسازند تا در رزومه‌شان درج شود.

خلاصه

داده های تغییر دامنه، به دست آمده از ماهواره های رادار دیافراگم مصنوعی، مبنای برآورد تغییر حجم آبخوان در دره مرکزی کالیفرنیا را تشکیل می دهند. الگوریتم برآورد شامل یک عملکرد اصلاح کننده تغییرات دور از مکان های شناخته شده چاه است، که تغییرات حجم آبخوان را به پمپاژ کشاورزی، صنعتی و شهری در حوضه تولار پیوند می دهد. ما نشان می دهیم که تغییرات دامنه با این فرضیه سازگار است که منبع تغییرات حجم آبخوان تغییرات فشار موثر در اطراف چاه های مستند است. به طور خاص، درج جریمه فاصله چاه مناسب برای مشاهدات را کاهش نمی دهد، وارونگی با و بدون آن هر دو باعث کاهش واریانس 99.6 می شود. الگوهای تغییر حجم آبخوان از سال خشکسالی، بین اکتبر 2015 و اکتبر 2016، به یک سال مرطوب در سال 2017، و تا 2018، یک سال با تقریبا متوسط ​​بارندگی، به طور قابل توجهی متفاوت است. 2.3 میلیون هکتار فوت کاهش حجم تخمین زده شده، که مقدار کمتری از آب استخراج شده از حوضه بین اکتبر 2015 و 2016 است، با برآوردهای مستقل 1.8 و 2.3 میلیون هکتار فوت موافق است. کاهش حجم آبخوان همچنین با از دست دادن 3.1 کیلومتر مکعب (2.5 میلیون هکتار فوت) در حجم آب زیرزمینی حاصل از داده های ماهواره بازیابی جاذبه و آزمایش آب و هوا (GRACE) سازگار است.

واژه فرونشست چند سالی بیشتر نیست که به اخبار راه پیدا کرده و هر از گاهی این لغت در تیتر اخبار و گزارش ها برجسته می شود اما سوال اینجاست آیا فرونشست به مازندران نیز رسیده و اگر وجود دارد راه حل آن چیست؟ فرونشست در واقع همان گودال یا حفره‌های ناگهانی ایجاد شده در سطح زمین بوده که ممکن است مساحت آن به چند صد متر مربع نیز برسد. به عقیده کارشناسان این اتفاق در اثر برداشت بی رویه آب از سفره‌های زیر زمینی و افت سطح آب در این ذخایر اتفاق می‌افتد.

کادر بسته Package MODFLOW نشان دادن گزینه گزینه.

بسته MODFLOW Subidence) SUB) ابزاری برای شبیه سازی فرونشست آبخوان و تخریب زمین است. بسته SUB شامل توانایی شبیه سازی تراکم در هر دو شرایط الاستیک (قابل انعطاف) و غیر قابل الاستیک (غی قابل انعطاف) را داراست. این همچنین شامل توانایی شبیه سازی interbeds است که در آن زهکشی از interbed فوری (بدون تأخیر) یا با تأخیر است. بسته MOD MODEFLOW SUB می تواند یک پروژه جابجایی عمودی باینری ایجاد کند که توسط GMS خوانده شده و به عنوان یک مجموعه داده در موتور حل MODFLOW در Project Explorer نمایش داده شود. شرح مفصلی ورودی SUB در وب سایت USGS موجود است.

معاون زمین سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی با بیان این که اگر منطقه‌ای چهار میلیمتر فرو نشست داشته باشد، با بحران فرو نشست مواجه است، گفت: این عدد در حالی است که 300 دشت ایران دچار فرونشست است و دشت مشهد با 25 سانتیمتر، دشت کرمان با 20 سانتیمتر، دشت ساوجبلاغ با 22 سانتیمتر و دشت تهران با 17 سانتیمتر فرونشست مواجه است. دکتر شهیدی در نشست خبری امروز (سه‌شنبه) با اشاره به پدیده فرونشست در کشور، اظهار کرد: برداشت بی‌رویه آب نقش مهمی در ایجاد پدیده فرونشست زمین دارد، چرا که اگر برداشت آب‌های زیرزمینی به هر دلیلی بدون مدیریت صورت گیرد، به تدریج منافذ زمین که در زمانی آب وجود داشته است، خالی از آب به یکدیگر چسبیده می‌شوند و از این رو زمین به صورت عمودی به سمت پایین فرو می‌ریزد.

گودال یا فروچاله زمانی شایع است که در آن بخش از زمین به علت جنس سنگ در زیر سطح زمین از نوع سنگ آهک، سنگ کربنات، تخت سنگ نمک، و یا هر نوع از سنگ که می تواند با آب های زیرزمینی در حال گردش در تماس باشد، از طریق آنها حل شود. حل شدن سنگ، فضاها و غارهای زیر زمین را توسعه می دهد. گودال های مشهور به فروچاله گاهی بسیار چشمگیر هستند، زیرا زمین معمولا در حالت عادی دست نخورده باقی می ماند در حالی که فضاهای زیرزمینی بیش از حد بزرگ است. در زمانی که حمایت کافی برای زمین بالاتر و در واقع سطح آن از  سوی فضاهای خالی زیرین وجود ندارد بنابراین پس از آن فروپاشی ناگهانی سطح زمین می تواند رخ دهد. این سقوط می تواند کوچک، و یا، به مانند آنچه این تصویر نشان می دهد، می تواند بزرگ رخ دهد که در آن یک خانه یا جاده در بالای صفحه مرتبط بلعیده شود.