در سال های اخیر به دلیل برداشت بی رویه از منابع آب و بخصوص چاهها به علت های گوناگون مانند توسعه صنعتی، رشد بی رویه جمعیت، کاهش نزولات جوی، خشکسالیها و غیره ، مسئله کم آبی حادتر شده ودرنتیجه ضرورت مطالعات دقیق وراهبردی ممنوعیت بهره برداری برای جلوگیری ازایجاد تنش در آبخوانهای آبرفتی اجتناب ناپذیر میباشد.
رشد چشمگیر در زمینه های مختلف کشاورزی ، صنعتی ، اجتماعی و بهداشتی نیازمندی به ذخایر طبیعی گوناگون و تلاش در جهت استخراج آنها افزایش یافته است، منابع آبی نیز به عنوان یک منبع استراتژیک از این قاعده مستثنی نبوده است به گونه‌ای که در سالیان گذشته و با رشد تکنیکهای حفاری ، سرعت حفر و استخراج منابع آبی افزایش یافته و موجبات بروز اثرات سوء در زمینه های مختلف را فراهم آورده است که از جمله می توان به پدیده فرونشست ناشی از برداشتهای بی رویه از منابع آبی زیرسطحی اشاره نمود، به گونه ای که در طی سالهای اخیر مناطق زیادی مبتلا به پدیده فرونشست شناسایی گردیده است که از آن جمله می توان به مناطقی در سطح استانهای کرمان، اصفهان، خراسان رضوی و تهران اشاره نمود.
شهرستان ورامین نیز که در جنوب شرق استان تهران واقع گردیده در اوائل دهة 80 اولین اثرات سطحی مربوط به پدیده فوق الذکر را تجربه نمود که هرچند در حال حاضر با سرعت کمی گسترش یافته است لیکن به مثابه زنگ خطری عمل می نماید که مسئولین مربوطه را در رابطه با تبعات ناشی از آن در آینده آگاه می نماید چرا که پیشامد های ناشی از مسائل طبیعی و زمین شناختی دارای روندی صعودی بوده که در وهلة اول با شیب کم و در صورت رسیدن به نقطه بحرانی با شیب حداکثر گسترش می یابد که در آن صورت هیچگونه تمهید و راه حلی جوابگوی مخاطرات حاصل از آن نمی باشد.
گزارش پیش رو بر پایه مشاهدات عینی در سطح دشت و تحلیل اطلاعات دراز مدت موجود در واحد مطالعات امور آب جنوب شرق استان تهران تدوین و از سوابق مطالعات موجود نیز استفاده گردیده است. در عین حال انجام مطالعات دقیق و تکمیلی در این رابطه بدیهی و اجتناب ناپذیر می باشد.
امید است که مطالب اینچنین ، مسئولین اجرایی منطقه را در رابطه با تصمیم گیری ها و برنامه ریزیهای مربوطه در سطح دشت ورامین و مناطق پیرامون آن یاری نماید.
موقعیت جغرافیایی و وضعیت اقلیمی
دشت ورامین در دامنه جنوبی سلسه جبال البرز و در فاصله 40 کیلومتری جنوب شرق شهر تهران واقع گردیده است. حوضه آبریز دشت ورامین از شرق به حوضه آبریز ایوانکی و گرمسار ، از غرب به حوضه آبریز تهران، از جنوب به حوضه آبریز مبارکیه و دریاچه نمک و از شمال به لواسانات و دماوند محدود می‌گردد.
از دیدگاه آب و هوایی بدین دلیل که دشت ورامین درمجاورت کویر مرکزی ایران واقع گردیده است آب و هوای منطقه در تابستان گرم و خشک و درجه حرارت ماکزیمم آن حدود 44 - 40 درجه سلسیوس میباشد. قالب ریزشهای جوی در زمستان و اوائل بهار صورت گرفته ، زمستان های منطقه سرد و درجه حرارت زیر صفر می رسد که مینیمم درجه حرارت تا 20- درجه اندازه گیری شده است متوسط دمای دشت ورامین 16 درجه سلسیوس می باشد.
ارتباط پدیده فرونشست و وضعیت منابع آب زیرزمینی
همانند بسیاری از ذخایر طبیعی ارزشمند ، آبهای زیرزمینی نیز به مقدار زیادی مورد بهره برداری قرار می گیرند ، در بسیاری از مناطق مصرف بی رویه ، ذخایر آب زیرزمینی را تهدید می نماید به گونه ای که مسائل مهم زیادی را در ارتباط با فروکش نمودن آب زیرزمینی به وجود می آورد.
سطح ایستابی تعادل بین میزان نفوذ ، خروج و افت سطح آب را نشان می دهد. هرگونه عدم تعادل سبب تغییر سطح ایستابی می گردد.
چنانچه میزان تغذیه آبهای زیرزمینی به دلایلی نظیر خشکسالی کم باشد و یا میزان تخلیه آب زیرزمینی افزایش یابد ، عدم تعادل در سطح ایستابی ایجاد می شود ، که با افت زیادی همراه است و موجب بروز پدیده‌هایی می گردد که از آن جمله می توان به فرونشست زمین اشاره کرد.
پدیدة مذکور ممکن است نتیجه فرآیند هایی باشد که به نحوی با آبهای زیرزمینی ارتباط دارند. به‌علاوه فرونشینی ممکن است در محیطهایی صورت گیرد که در نتیجه عمل پمپاژ ، مقدار آب خروجی بیشتر از میزان آب ورودی باشد. اثر فوق بویژه در مناطقی اتفاق می افتد که ضخامت رسوبات منفصل و سست زیرین آن زیاد باشد، هنگامی که آب فروکش می نماید فشار آب افت می نماید و وزن بار فوقانی به رسوبات منتقل می گردد، افزایش فشار ، ذرات رسوبی را به شدت به هم می فشارد و در نتیجه زمین فرو می‌نشیند.
مناطق زیادی وجود دارد، که پمپاژ بی رویه آب زیرزمینی در رسوبات نسبتاً سست منجر به فرونشست زمین گردیده است. این پدیده در نقاط مختلف به انواع گوناگون ظهور می نماید که به طور خاص به وضعیت لایه‌های رسوبی منطقه بستگی دارد، در مناطقی که قرارگیری رسوبات در عمق حالت همگن و یکنواخت داشته‌باشد این پدیده به صورت بسیار تدریجی صورت پذیرفته و زمان رسیدن به مرز تغییرات الاستیک و پلاستیک بالا می باشد و همین امر مانع از ظهور زودرس تبعات ناشی از آن در سطح زمین می گردد. در مقابل در مناطقی که مقاطع عمودی رسوبات غیرهمگن و همراه با میان لایه های غیریکنواخت (از نظر دانه بندی ریزدانه تر یا جنس کم نفوذ تر) باشند در صورت تخلیه عمقی منابع آبی ، با تشدید وزن رسوبات فوقانی که در بسیاری مناطق همراه با آبگیری بخش های بالایی ، وزن بیشتری پیدا می کنند با رسیدن به نقطة بحرانی و ایجاد تغییرات آنی موجبات ظهور پدیده های سطحی در منطقه را بوجود می آورند که از آن جمله می توان به زه گرفتگی مناطق پایین دست که حاصل عدم نفوذ آب سفره های سطحی ناشی از کاهش ضریب نفوذ پذیری و ترانسیویته سفره های زیرین می باشد اشاره نمود و در موارد بحرانی تر منجر به ایجاد شکافهای عمیق و طولانی در منطقه فرونشست و بدنبال آن تخریب تاسیسات عمقی (لولة جدار چاهها) و سطحی (اماکن - راه ها) می‌گردد.
شواهد بروز پدیده فرونشست در سطح دشت ورامین
در نواحی شمالی دشت ورامین ، رسوبات آبرفتی دانه درشت و دارای قابلیت نفوذ بالا می باشند ، لیکن به علت فقدان لایه های رسی تنها یک سفره آزاد موجود می باشد که به سمت جنوب بر اثر افزایش لایه های رسی ، سفره های مختلف از یکدیگر تفکیک می گردند به گونه ای که در حد جنوبی ناودیس شمالی دشت ورامین 4 سفره موجود بوده است که در سال 1340 سه سفره آن از عمق 57 متر تحت فشار و در عمق 87 متر آرتزین بوده اند ، در آن زمان دبی برخی از چاههای آرتزین در حدود 120 لیتر در ثانیه ثبت گردیده است.
در نواحی جنوبی دشت نیز تحت تاثیر تعدد میان لایه های رسی ، سفره های تحت فشار شناسایی شده بودند ، هر چند آبدهی آنها از 10 لیتر بر ثانیه تجاوز نمی نمود و لیکن حکایت از فوق اشباع بودن رسوبات آبدار منطقه داشت.
به مرور زمان بدلیل برداشتهای بیش از اندازه از منابع ، ورود دستگاههای حفاری موتوری و تخلیه سفره‌های عمیق و در عین حال برداشتهای صورت گرفته از منابع تغذیه دشت و انحراف مسیر رودخانه ها ، با کاهش فشار منفذی رسوبات، سفره های فوق اشباع به سفره های اشباع و در نهایت تحت اشباع تغییر ماهیت داده‌اند به گونه ای که برخی از سفره های موجود در منطقه به مرور زمان خشک و از حیطه بهره‌برداری خارج شده اند.
با عنایت به پرونده های تحت بررسی در منطقه می توان چنین بیان نمود که این پدیده در نواحی شمالی دشت با افت بالای سطح آب ، خشک شدن چاههای نیمه‌عمیق و حفر چاههای عمیق نمود پیداکرد.
در نواحی پایین دست چاههای آرتزین با فقدان فشار مواجه و زمینه نصب پمپ های گوناگون ایجاد گردید.
در نواحی جنوبشرق (مناطق جنوبی شهر پیشوا) افت فشار باعث ایجاد فرونشست لایه های فوقانی و کاهش شدید تخلخل رسوبات در عمق گردید که شاهد این مدعا وجود در صد بالای تقاضا به منظور تغییرمحل چاههای عمیق منطقه به دلیل انحراف یا شکستگی لولة جدار در قیاس با سایر نواحی می باشد و نکته قابل تأمل اینکه اکثر انحرافات و شکستگیهای لوله جدار در عمق 80 - 60 متر رخ داده است.
از سوی دیگر با تغییر مسیر جریانات زیرزمینی بدلیل عدم تعادل تخلیه در نقاط مختلف موجبات فرسایش زیرزمینی مهیا گردید، که موجبات شسته شدن رسوبات ریزدانه در محیط پیرامون چاهها و در نهایت ناپایداری و کج شدگی جدار منابع آبی را فراهم آورده است که این امر بخصوص در نواحی جنوب غرب دشت ورامین (تحت تاثیر نفوذ جریانات رودخانه شور ) شایع می باشد.
تشکیل شکافهای عمیق در سطح دشت ورامین و علل آن
پدیدة فرونشست در نواحی جنوبی دشت ورامین موجبات تشکیل شکافهایی در سطح مناطق مختلف با در صد تاثیر گذاری مختلف آبهای زیرزمینی را فراهم نموده است که از آن جمله می توان به اراضی نواحی معین آباد ، ابردژ ، گچی آباد و احتمالاً خاوه اشاره نمود که در صفحات آتی در این رابطه به تفصیل مطالبی خواهد آمد.
نواحی شمالی دشت
نواحی شمالی دشت ورامین عمدتاً از رسوبات آبرفتی دانه درشت با قدرت نفوذ و تراوایی بالا و در بسیاری از مناطق عمدتاً از یک سفره تشکیل شده است در طی سالیان متمادی حفر چاههای عمیق و برداشتهای صورت گرفته موجب افت روز افزون سطح آب در مناطق مختلف گردیده است به گونه ای که در یک دورة 30 ساله ، مناطق انتخابی شامل جمال آباد ، کبود گنبد ، مزرعه شریف آباد ، ارمبویه ، یبر ، تیجن ، قوئینک و عباس آباد هریک افتی معادل 90- 70 متر را تجربه نموده اند از سوی دیگر به دلیل تخلخل بالای رسوبات ناشی از جنس آبرفت و تلاطم جریانات زیرزمینی ناشی از افزایش شیب هیدرولیکی (بدلیل افت شدید سطح آب) زمینه فرسایش زیرزمینی و پوکی رسوبات مهیا گردیده است و لیکن از آنجا که جنس رسوبات در منطقه تقریباً یکنواخت و تعدد میان لایه ها با ماهیت ناهمگن اندک می باشد ، وزن رسوبات فوقانی موجبات بروز پدیدة فرونشست در مقیاس وسیع را ایجاد می‌نماید. در عین حال از آنجا که پدیده مذکور تدریجی و فاقد رخنمون سطحی در منطقه می باشد کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد. لیکن شواهد عینی در این رابطه عبارتند از:
1-بیرون زدگی نامتعارف لوله جدار چاههای عمیق قدیمی موجود در منطقه
2-تخریب و ریزش جدار برخی از چاههای عمیق فعال در منطقه در دوره های کوتاه مد
3- ریزش رسوبات جدار چاهها در حین حفاری که نسبت به دوره های نه چندان قدیمی تشدید گردیده است و در پاره ای موارد موجب جابجایی دستگاه حفاری و تکرار عملیات در نقطه ای دیگر می گردد .
پیامدهای پدیده فرونشست در منطقه
1- زوال آبخوان دشت
2- کاهش عمر مفید منابع آبی
3- از بین رفتن عرصة طبیعی و زمین های کشاورزی
4- کاهش عمر مفید ساختمان های مسکونی
5- در خطر بودن تاسیسات استراتژیک و زیربنایی
پیشنهادات و راهکارها
تهیه و تنظیم: محمدرضا حسندوست
کارشناس حفاظت امور منابع آب پاکدشت
