اغلب با یک لایه ضخیم خاکی- گلی پوشیده شده است وبندرت فاقد پوشش است. کف آنها از رسهای ماسهای پوشیده شده است، در مواقع خالی بودن ازآب به عنوان زمین کشاورزی میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند[3].
1- 1بیان مسئله
رکن اصلی هر تحقیقی را انتخاب تعریف وبیان مسئله تشکیل میدهد ؛ زیرا محقق کلیهی فعالیتهای تحقیقاتی خود را بر پایهی آن شکل میدهد. در این مرحله ، مسئله تحقیق مشخص میشود و محقق متوجه میشود که ناشناخته و مجهول چیست و چه چیزی باید معلوم شود[4].
تقریبا کمی کمتر از یک پنجم سطح زمین را سنگهای کربناتی با خصوصیات فیزیکی پیچیده پوشیده است .مسائل مربوط به کارست و فرونشینی ها و ریزش ها در سطح زمین به عنوان مسائلی تلقی می شوند که نیاز به تکنیک بسیار پیچیده دارد.با توجه به افزایش تعداد فروچاله ها و فرونشست ها در سطح جهان و بروز خسارات و مشکلات فراوان نیاز به بررسی هر چه بیشتر پیدا کرده است . با توجه به اینکه حدود یک پنجم سطح زمین را سنگ های کربناته در بر گرفته اند ،بروز مشکلات فروچاله و فرونشست در مناطقی مانند ایالت فلوریدا ،آفریقای جنوبی، منطقه پرم در روسیه نمود پیدا کرده است. یکی از مسائل مهم در بحث کارست، خطرات ناشی از دستکاری محیط یا تحمیل بار اضافی و تغییررفتار هیدرودینامیکی یا خود ماهیت تغییر پذیری کارست است که به صورتهای مختلفی از جمله فروچالهها خود را نشان میدهد. سرزمینهای کارستی باویژگیهای شناختهشده زمینشناسی، زمینریختشناسی و هیدروژئولوژی از مستعدترین مناطق برای تاثیرپذیری از تغییرات وآسیبهاییاند که توسط انسان برآن تحمیل میشوند [5].
اجرای سازههای زمینشناسی مهندسی گسترده مانند احداث شهرها و شهرکهای متمرکز ، ساخت ساختمانهای مرتفع، نیروگاهها پالایشگاهها، سدها و یا ایجاد سازههای خطی مانند تونلها، آزادراهها و مسیرهای راهآهن در مناطق کارستی به مطالعات تفصیلی نیاز دارد. در پروژههای مهندسی اجرا شده در نواحی کارستی، نشست زمین و ایجاد پدیدههای ژئومورفولوژیکی کارست مانند تشکیل فروچالهها از مشکلات متداولی است که در اغلب موارد به بروز خسارات مالی وجانی منجر میگردد[3].
نزدیک به دو دهه اخیر با توسعه کشاورزی در ایران و به تبع آن افزایش میزان مصرف آبهای زیرزمینی در بسیاری از نقاط کشور نشست زمین و فروچالهها رخ داده است.مطالعات موردی متعددی بر روی فروچالهها و نشست زمین در اثر عوامل انسانزادی یا تحریک عوامل زمینشناسی بر اثر فرایندهای انسانی در دشتهای رفسنجان، کرمان، اردکان، دشتهای شهریار در تهران وغیره انجام شده است. وجه مشترک تمامی این مطالعات استفاده بیش از حد از آبهای زیرزمینی است[5]
مطالعه موردی این تحقیق در استان همدان، دشت کبودرآهنگ میباشد. محدودهی مورد نظر در عرض شمالی ́00˚35 تا ́ 30 ˚35 و طول شرقی ́ 30 ˚ 48 تا́ 00 ˚ 49 قرار دارد. زمین شناسی منطقه کبودرآهنگ دارای پیسنگی از دوران ژوراسیک و شامل سنگهای دگرگونی است، چینه بعدی سنگهای شیل و آهکهای مارنی مربوط به دوران کرتاسه است که پتانسیل کارستی شدن را دارد سپس رسوبات دوران سوم که شامل تشکیلات ائوسن متشکل از تناوب توف سبز و مارن است ،قرار گرفته است. بعد از آن سازند های دوران چهارم که شامل سازند قم وآهکها و مارنهای الیگومیوسن میباشد با توجه شرایط سطحی و زیرسطحی و قرار گرفتن رسوبات آبرفتی تا حداکثر 150 متر که یک پوشش برای سنگ بستر آهکی کارستیک است، به همراه افزایش افت سطح آب زیرزمینی در طی دو دهه گذشته شرایطی ایجاد شد که مشکلات جدی را به همراه داشته است. از سال1370 که به طور جدی سفرههای آب زیرزمینی با کمبود مواجه شدند فرونشستهایی در زمین اتفاق افتاد که به فروچالهها موسوماند که در دو دههی اخیر تعداد 39 فروچاله در دشتهای کبودرآهنگ و فامنین اتفاق افتاده است ، این فروچالهها عمدتا از نوع فرونشست و به صورت مدفون بودهاند[5]. ایجاد این فروچالهها خساراتی را به مردم منطقه ازجمله کشاورزان وارد کرده است که هنوز هم ادامه دارد . فروچالههایی که در استان همدان اتفاق افتاده است به عنوان بارزترین خطرات کارست ایران معرفی شدهاند. وقوع این فروچالهها با برداشت زیاد از آبهای زیرزمینی تسریع یافته است ودر نقاط مختلف به وقوع میپیوندد که امکان مشخص بودن مکان دقیق وقوع آنها خیلی کم است . وقوع این پدیده امکان بروز خسارات مالی و حتی جانی را نیز محتمل است و در زمرهی حوادث غیر مترقبه میباشد که ماهیت لیتولوژی در وقوع آنها حرف اول را میزند و سپس نوسانات آب زیرزمینی تحت تاثیر فعالیت های انسانی در وقوع سریعتر آنها موثر است. بنابراین بررسی سازوکار تشکیل این فروچالهها در دشت کبودرآهنگ لازم میباشد با توجه به اینکه این فروچالهها مشکلاتی را در منطقه به وجود آورده اند ، سوالاتی مطرح میشود که در پایان این نوشته باید به این سوالات پاسخ داده شود ، این سوالات به شرح زیر است:
1. عامل اصلی ایجاد فروچالههای دشت کبودرآهنگ چیست؟
2. آیا فروچالههای دشت کبودرآهنگ فقط در جایی که افت سطح آب زیرزمینی اتفاق افتاده است، به وجود میآید؟
3. فروچالههای دشت کبودرآهنگ از نظر ژئومرفولوژی چه مخاطراتی دارند؟
4. آیا عوامل زمین ساخت مانند گسل در ایجاد فروچالههای دشت کبودرآهنگ تاثیر گذار است؟

1-2 فرضیات تحقیق
فرضیه عبارت است از حدس یا گمان اندیشمندانه درباره ماهیت ، چگونگی و روابط بین پدیدهها ، اشیاء ومتغیر ها، که محقق را در تشخیص نزدیک ترین و محتمل
ترین راه برای کشف مجهول کمک مینماید؛ بنابراین فرضیه گمانی موقتی که درست بودن یا نبودنش باید مورد آزمایش قرار گیرد.فرضیه براساس معلومات کلی و شناختهای قبلی یا تجارب محقق پدید میآید[4].حال فرضیات مورد نظر در این تحقیق به شرح زیر است:
1.افت سطح آب زیرزمینی عامل اصلی ایجاد فروچالهها در دشت کبودر آهنگ میباشد.
2. در ایجاد فروچالههای دشت کبودرآهنگ وجود گسل تاثیرگذار بوده است.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد رایگان درباره--، خیر، نفوذپذیری

1-3 پیشینه تحقیق
فروچالهها نظر افراد بسیاری را به خود جلب کرده و تحقیقات زیادی در جهان و ایران در این مورد انجام شده است. در سطح جهانی افرادی در مناطق مختلف به بررسی فروچالهها پرداخته اند. از جمله باتریک6 و سچالویک7 در سال 1998در مقالهای باعنوان ارزیابی ریسک تشکیل فروچاله در زمینهای دولومیتی در آفریقای جنوبی به این نتیجه رسیده است که فعالیتهای انسانی باعث ایجاد شرایط بیثباتی زیرسطح زمین بخصوص در زمینهای دولومیتی شده که اغلب باعث ایجاد ناگهانی فروچالهها شده است وی با استفاده از دادههای ژئوتکنیک به دست آمده از تحقیقات محلی یک پهنه بندی از ریسک وقوع فروچالهها و خصوصیات این فروچالهها ارائه داده است [6].
تارپ8 در سال2001 در مقالهای باعنوان تجزیه وتحلیل تشکیل فروچالهی ریزشی-پوششی به وسیله پایین رفتن سطح ایستابی به این نتیجه رسیده است که در مناطق کارستی در جایی که سطح ایستابی در ارتباط با خاک و سنگ باشد فروچالهی ریزشی –پوششی اتفاق میافتد. زمانی که سطح آب پایین میرود در اثر فشارهای موقتی به منافذ داخل خاک در نتیجه خاک نشست میکند و به این ترتیب فروچاله ایجاد میشود. تشکیل فروچاله با این مکانیسم به میزان پایین رفتن سطح ایستابی، نفوذپذیری و استحکام کششی خاک ، اندازه و عمق وهندسهی منافذ خاک بستگی دارد[7].
گوتیرز9 و همکاران در سال 2008 در مقالهای باعنوان شناسایی، پیشبینی و کاهش خطرات فروچالهها در مناطق کارست تبخیری به ارائه یک رویکرد مرحله به مرحله در شناسایی ، تحقیق ،پیش بینی، و کاهش خطرات فروچالهها میپردازد.تکنیکهای شناسایی شامل بازدید میدانی، نقشههای ژئومورفولوژی، مصاحبه با مردم محلی و منابع تاریخی میشود. نقشههای جزیی فروچالهها ، نقشه مدل رقومی ارتفاع، نقشههای توپوگرافی جدید ، سنجش از دور و نقشه برداری ، مطالعات پالئوکارست،مطالعات هیدرولوژیکی غارها ، چشمهها دادههایی را به ما میدهند که با استفاده ازآنها می توان یک پهنه بندی از وقوع فروچالهها ارائه داد و برای پیش گیری از وقوع آنها برنامه ریزی کرد[8].
در روسیه بریاک10 در سال2011 در مقاله ای تحت عنوان مکانیسم تشکیل فروچاله در منطقه پرم در روسیه به ارائه یک مدل می پردازد که این مدل شامل اندازه گیری تغییرپذیری سنگهای کارستی شده و ریزش در غار ها می باشد. معیار اصلی در اینجا عمق کارستی شدن در نظر گرفته شده است .یکنواختی اشکال ناشی شده از غارها اجازه قاعدهمندی شرایط اولیه برای مدلسازی ریزش طبقات سنگ در بالای سنگهای کارستی شده است[9].
حیدری و همکاران در سال 2011 در مقالهای باعنوان نحوهی تشکیل فروچالههای فروریزشی در شمال همدان در ایران با تحلیل شرایط هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی نشان دادند که شرایط برای ایجاد فروچاله در این منطقه وجود دارد .این فروچاله ها در منطقهای با کاهش سطح آب زیرزمینی نزدیک ناحیه آهکهای کارستی الیگو-میوسن توسعه یافته اند در این منطقه جریان آب زیر زمینی زیاد، بار رسوبی زیاد و یک منبع گاز کربن دی اکسید عمیق هست .آب اسیدی سنگ آهک را بخصوص در طول درز و شکاف ها در خود حل میکند.همچنین وجود آبگذرهای بزرگ زیر سطح زمین به حمل ونقل رسوبات منفصل کمک میکند و درنتیجه فروچالهها توسعه می یابند[10].
در ایران نیز دربعضی نقاط دیگر از این فروچالهها اتفاق افتاده است از جمله: ملکی نژاد و پورمحمدی (1388) در مقالهای با عنوان بررسی پدیدهی نشست زمین ناشی از استحصال بیرویه آبهای زیرزمینی مطالعه موردی دشت ابرکوه در استان یزد، با مشاهدات صحرایی در مناطق نشست شده به این نتیجه میرسدکه از دلایل عمده نشست به فعالیتهای انسانی مانند پمپاژ آب،نفت و گاز از منابع زیرسطحی،انحلال و تخریب آبخوانهای سنگ آهکی ،تخلیه و فروپاشی معدن زیرزمینی، زهکشی خاکهای آلی و مرطوب سازی خاکهای خشک در مناطق بیابانی و ذاتا خشک است. همچنین در منطقه مورد مطالعه نشست زمین عمدتا در نقاطی رخ میدهد که اولا آبخوانها در سازندهای نرم و سست واقع شدهاند و ثانیا استحصال آب زیرزمینی از آنها بیرویه و بیش از مقدار تغذیه آنها در طول سال بوده است[11].
رزمگیر و همکاران(1389) در مقالهای با عنوان فرونشست دشت تهران-شهریار بر اثر برداشت بی رویه آبهای زیرزمینی به این نتیجه رسیده است که این دشت با برداشت میانگین سالیانه97/33991621 مترمکعب از منابع آب زیرزمینی، به دلیل دارا بودن پهنههای وسیع از زمینهای مسکونی، کشاورزی و صنعتی از جنبههای مختلف به ویژه اقتصادی، سیاسی و اجتماعی جزء مهمترین دشتهای ایران است.بیشترین نرخ فرونشست حدود16سانتیمتر بر سال به ازاءهر78/0متر افت سطح ایستابی برآورد شده است.برداشت بیش از حد از آبهای زیرزمینی یکی از عوامل مهم فرونشست سطح زمین است که باعث ایجاد خساراتی از جمله آسیب به پلها، جادهها، از بین رفتن خاک مناسب برای کشاورزی، کاهش منابع آب شیرین و تداخل آب شور و شیرین شده است[12].
شفیعی مطلق و مودب (1389) در مقالهای با عنوان پهنه بندی ریسک ریزش فروچالهه
ای شهر دیشموک در جنوب غرب ایران با استفاده از RS11 و GIS به این نتیجه رسیدهاند که عواملی مانند زمینلرزه ، افت سطح آب زیرزمینی، ساختمانسازی ،عبور ماشینهای سنگین کشاورزی در منطقه باعث ریزش سقف ناپایدار غارهای زیرزمینی و تشکیل فروچالههای منطقه میشود[13].شریفیکیا (1390) در مقالهای باعنوان تعیین میزان و دامنهی فرونشست زمین به کمک روش تداخل سنجی راداری(InSAR-D) در دشت نوق-بهرمان به این نتیجه رسیده است که رویداد فرونشست اغلب متوجه فعالیتهای انسانی و به ویژه بهرهبرداری بیرویه از منابع آب زیرزمینی است.تمرکز بهرهبرداریهای صنعتی-کشاورزی و آب شرب بر منابع آب دشت، بیلان منفی و افت تراز آب زیرزمینی را به دنبال داشته است.وی روش تداخل سنجی تفاضلی دادههای راداری بر روی دادههای ماهوارهای در بازهی زمانی 1384تا1389به کار برده است و یافتههای تحقیق موید حاکمیت میزان فرونشست با متوسط سالیانه حدود 30 سانتی متر در پهنهای به گستره 281کیلومتر مربع در بخش میانی دش

دسته‌ها: پایان نامه ها

دیدگاهتان را بنویسید