چهارشنبه, ۲۸ مهر ۱۴۰۰ ۰۹:۲۱ ۷۳
طبقه بندی: خدمات RS
چچ
فرو چاله‌ ها در دشت های استان همدان

فرو چاله‌ ها در دشت های استان همدان

در این مطالعه به بررسی فروچاله ها در دشت های استان همدان و نقش فناوری سنجش از دور در پایش آنها پرداخته شده است.

تصویر فروچاله روستای همه‌ کسی

شکل 1- تصویر فروچاله روستای همه‌ کسی


بسیاری از نقاط استان همدان قابلیت رخداد فروچاله را دارد ولی بحرانی‌ ترین نقاط استان، دشت‌ های شمالی آن است شامل دشت کبودرآهنگ (بیشترین عمق فرو چاله با ۶۰ متر در این منطقه است)، دشت رزن- قهاوند، روستا های کردآباد، نوآباد، بابان، آق‌ تپه، خان‌آباد و... می‌ باشد. همچنان تعداد این فروچاله ها به قطرها و عمق های مختلف در حال افزایش است که اهالی منطقه را بسیار نگران کرده است، زیرا بعد از وقوع این پدیده، به دلیل فشردگی خاک و عدم نفوذ آب به داخل، خاک حاصلخیزی خود را از دست می‌ دهد و عملاً غیرقابل ترمیم و بازسازی و غیرقابل استفاده می‌ باشد.


موزائیک تصاویر ماهواره‌ ای سنتینل-2 (1400) از استان همدان و شهرستان‌ های آن

شکل 2- موزائیک تصاویر ماهواره‌ ای سنتینل-2 (1400) از استان همدان و شهرستان‌ های آن


علل وقوع فروچاله

پدیده فروچاله Sink hole درواقع فرورفتگی سطح زمین است که براثر ریزش ناگهانی سقف غارها در مناطق کارستی و درنتیجه فرورفتگی ناگهانی زمین و در برخی اوقات با عمق قابل توجه رخ می‌ دهد. فروچاله ها اغلب به شکل دایره‌ای یا بیضوی هستند، در مناطقی که ضخامت رسوبات زیاد است، کاملاً شکل دایره‌ ای دارند و در مناطقی که سنگ بستر کف به سطح زمین نزدیک است، شکل فرو چاله تا حدودی تابع شکل حفره‌ های سنگ بستر می‌ باشد. فروچاله ها بیشتر در مناطق آهکی درنتیجه فعالیت شیمیایی آب پدید می‌ آیند و علل بروز آن‌ ها در وهله اول به ماهیت لیتولوژی سنگ بستر و سپس به نوسانات آب زیرزمینی در دل آهک‌ ها وابسته است. بدین‌ صورت که این فروچاله ها در مناطق کارستیک دارای سنگ‌ های کربناته (آهک و سنگ‌ گچ) که دچار خوردگی و انحلال شده‌ اند، رخ داده و دارای دیواره‌ هایی با شیب تند هستند. در سنگ‌ های آهکی، در محل‌ هایی که دو گسل یا بیشتر وجود دارد، بیشترین امکان برای کارستی شدن و ایجاد فروچاله ها فراهم می‌ گردد به همین دلیل فروچاله ها در زون‌ های گسله فراوان هستند.


بررسی رخداد فروچاله در دشت‌ های همدان

بطور کلی اغلب دشت‌ های همدان کم و بیش ارتباط هیدرولیکی با یکدیگر دارند. کلیه رودخانه‌ های فصلی و مسیل‌ ها در این دشت ها به رودخانه قره چای اتصال داشته و زهکش این دشت‌ ها از طریق رودخانه قره چای از حوضه آبریز خارج می‌ شود. در دوره‌ های ترآبی یا سیلابی این رودخانه نقش اصلی در تغذیه آبخوان این دشت‌ ها بعهده دارد. دشت‌ های همدان در واحد های کوهستانی استان واقع شده‌ اند که برخی از آن‌ ها ازجمله ملایر و تویسرکان براثر تخریب و جابجایی مواد سازنده ارتفاعات ایجاد شده (دشت فرسایشی) و برخی دیگر مانند دشت نهاوند، اسدآباد، رزن- قهاوند، بهار و کبودرآهنگ براثر تراکم و انباشت آبرفت‌ها (دشت تراکمی) به وجود آمده‌ اند. قرارگیری دشت هاو آبخوان‌ های استان در اقلیم نیمه خشک، باعث شده که از منابع آب زیرزمینی غنی برخوردار نباشند. در سال‌های اخیر به علت ایجاد تأسیسات در حوزه نفوذ رودخانه‌ ها و مسیل‌ ها و برداشت بی‌ رویه و اضافی از آب آن ها، کاهش و پراکندگی میزان بارندگی ها و تشدید خشکسالی ها، توسعه شهرها و رشد جمعیت، استان همدان با کمبود منابع آبی مواجه شده و منابع آب زیرزمینی آن هرساله در دشت های مختلف آن ازجمله دشت نهاوند، اسد آباد، تویسرکان، ملایر، رزن- قهاوند، بهار و کبودرآهنگ با افت شدید مواجه است. حدود 88 درصد آب های مصرفی در استان همدان از منابع آب زیرزمینی شامل چاه، قنات و چشمه تأمین می‌ شود که از این مقدار حدود 5/89 درصد منابع آب زیرزمینی استان در بخش کشاورزی، حدود 6/7 درصد در بخش شرب و حدود 9/2 درصد در بخش صنعت مصرف می‌ شود (براساس گزارش شرکت آب منطقه‌ ای استان همدان در سال آبی 1393-1392). بطورکلی بهره برداری بیش از توان همین آبخوان‌ های، باعث ایجاد فروچاله های متعددی در این مناطق شده است.


موزائیک تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-2 (1400) از دشت‌ های ممنوعه و ممنوعه بحرانی استان همدان

شکل 3- موزائیک تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-2 (1400) از دشت‌ های ممنوعه و ممنوعه بحرانی استان همدان


دشت‌ های ممنوعه و ممنوعه بحرانی استان همدان


جدول 1- دشت های ممنوعه و ممنوعه بحرانی استان همدان (منبع دفتر حفاظت و بهره برداری منابع آب و امور مشترکین-وزارت نیرو 1398)

دشت های ممنوعه و ممنوعه بحرانی استان همدان


اگرچه تراز آب‌ های زیرزمینی، زمین‌ شناسی، کاربری اراضی و دامنه ارتفاعی از مهم‌ترین عوامل اثرگذار در ایجاد فروچاله هستند، اما عوامل مختلف دیگری حتی دورتر از فروچاله ها که باعث افت شدید آب های زیرزمینی و مانع رسیدن آب به دشت های در معرض خطر استان شده است را می‌ توان بشرح ذیل نام برد:


  • عدم تغذیه آبخوان‌ های استان همدان: رودخانه قره چای (شراء) در استان مرکزی که منبع تغذیه کننده مهمی در منطقه است، قبل از ورود به حوضه آبریز همدان، براثر بهره برداری های زیاد و حفر چاه‌ ها و تأسیسات متعدد در محدوده آن، میزان آورد قبلی خود را به دشت همدان از دست داده و هرساله نیز میزان آن کاهش می‌ یابد.
  • خشکسالی و کاهش بارش ها.
  • تنش آبی: به علت کاهش بارش‌ ها در سال های اخیر به‌ ویژه درسال آبی 1400-1399، این استان دچار تنش آبی شده و حتی حجم آب سد های اکباتان و آبشینه بشدت کاهش یافته است (مدیرعامل شرکت آب منطقه‌ای همدان).
  • حفر چاه‌ های عمیق و نیمه عمیق که باعث افت شدید آب‌ های زیرزمینی در دشت‌ های استان شده و ذخیره و حجم آبخوان ها در حال کاهش است که نشان دهنده عدم تغذیه کافی آن هاست.
  • الگوی کشت محصولات آبی: به همین علت در سال جاری به دلیل کمبود بارندگی‌ ها و وقوع خشکسالی، کشت دوم محصولات کشاورزی در برخی از دشت های استان ازجمله رزن ممنوع شده است (مدیرعامل شرکت آب‌ منطقه‌ای همدان).
  • حفر چاه های عمیق توسط نیروگاه برق شهید مفتح همدان (البته مسئولان اجرایی نیروگاه گفته‌ اند که بیشتر چاه های حفر شده خود را مسدود و از فاضلاب تصفیه شده برای تأمین آب نیروگاه استفاده می‌ کنند، اما حدود سه دهه است که این نیروگاه از چاه های عمیق حتی تا 400 متری زیرزمین در دشت کبودرآهنگ استفاده کرده و طی این سال‌ ها باعث افت آب زیرزمینی شده است. این نیروگاه طی سال‌ های فعالیت خود حدود 27 حلقه چاه حفر کرده است).
  • احداث سد ها ازجمله سد اکباتان و سد آبشینه: این سد ها در شرق شهر همدان بر روی رودخانه آبشینه (یلفان) که مهم‌ ترین رودخانه تأمین‌ کننده آب بیشتر دشت‌ های استان می‌ باشد، واقع شده است. این سد ها نیز مانند بسیاری از سد های دیگر باعث ایجاد اختلال در شریان‌ های اصلی محیط و قطع ارتباط آبخوان‌ ها با بخش‌ های دیگر یک سفره آب زیرزمینی شده که در افت سطح ایستابی آب‌ های زیرزمینی نقش اساسی داشته است.
  • افزایش جمعیت شهرها و روستاها، همچنین گسترش شهر همدان و شهرک‌ های اطراف آن، تغییر کاربری اراضی و تبدیل آن‌ ها به زمین های کشاورزی، ازجمله اطراف شهر بهار افزایش تقاضای آب به‌ ویژه در پایین دست ها، مانع از رسیدن آب به سایر دشت ها ازجمله دشت های کبودرآهنگ و فامنین و... شده است.

تراکم فرو چاله ها

تراکم فرو چاله ها به‌طور عمده در چهار منطقه استان مشاهده می‌ گردد:

  • منطقه کبودرآهنگ در شمال شرقی همدان (کردآباد، خان آباد و نوآباد).
  • منطقه سردارآباد واقع در شمال غرب کبودرآهنگ.
  • منطقه فامنین در شرق کبودرآهنگ.
  • منطقه همه‌ کسی در جنوب فامنین.

خسارات وارده براثر فروچاله ها

  • تخریب چاه‌ ها و کاهش آبدهی آنان
  • بروز خسارت به زمین‌ های کشاورزی.
  • تهدید مناطق مسکونی، تخلیه و مهاجرت ساکنین این مناطق به شهرها و روستاها و حتی به شهرستان های همجوار و یا دوردست و بروز پیامد های آن.
  • آسیب رسانی به تأسیسات، خطوط ارتباطی، گسیختگی جاده‌ ها و خطوط راه‌ آهن، شکسته شدن لوله های آبرسانی، کج شدن دکل‌ های برق و ایجاد شکاف و ترک در سازه‌ ها.
  • با توجه به قرارگیری اغلب این فروچاله ها در اطراف زمین‌ های کشاورزی، این مکان‌ ها تبدیل به محل‌ هایی برای ریختن پسماند ها و ضایعات کشاورزی و... شده که احتمال ورود آلودگی و شیرابه این پسماند ها به داخل آب‌ های زیرزمینی وجود دارد.
  • ورود و نفوذ آب‌ های سطحی به داخل فروچاله ها.

 تصویر ماهواره‌ ای سنتینل-2 (1400) از تراکم فروچاله ها در شمال استان همدان

شکل 4- تصویر ماهواره‌ ای سنتینل-2 (1400) از تراکم فروچاله ها در شمال استان همدان


نمای نزدیک‌ تری از استان همدان و تراکم فروچاله ها بر روی تصویر ماهواره‌ ای گوگل ارث (1400)

شکل 5- نمای نزدیک‌ تری از استان همدان و تراکم فروچاله ها بر روی تصویر ماهواره‌ ای گوگل ارث (1400)


فروچاله های روبروی شهرک صنعتی ویان و نیروگاه برق شهید مفتح و همچنین دکل های برق در محدوده فروچاله ها

شکل 6- نمای نزدیکی از فروچاله های روبروی شهرک صنعتی ویان و نیروگاه برق شهید مفتح و همچنین دکل های برق در محدوده فروچاله ها بر روی تصویر ماهواره‌ای گوگل ارث (1400)


 فروچاله هایی با قطرهای زیاد، به‌ویژه فروچاله عظیم دشت کبودرآهنگ

شکل 7- فروچاله هایی با قطرهای زیاد، به‌ویژه فروچاله عظیم دشت کبودرآهنگ بر روی تصویر ماهواره‌ای گوگل ارث (1400)


نقش سنجش از دور در پایش فروچاله ها

عوامل متعددی که در بروز فروچاله ها و پدیده کارستی شدن، نقش دارند ازجمله میزان بارش‌ ها، توپوگرافی، شیب، بافت خاک، سنگ منطقه، سـطوح ناپیوستگی، خطواره‌ها (بعنوان راهنمای اکتشاف آب‌ های زیرزمینی)، پتانسیل کارست و منابع آب کارسـتیک، شـبکه هیدروگرافی، عناصر تکتونیکی، ارتباط شـبکه هیدروگرافی و شـیب توپوگرافی با فراوانی منابع آب زیرزمینی کارسـتیک درمنطقه، قابل پایش با تصاویر ماهواره‌ای با توان تفکیک مکانی بالا، می‌ باشند. بنابراین با این فناوری می‌ توان مناطق تحت خط بروز فروچاله ها را شناسایی نموده و نقشه پهنه‌ بندی خطر ایجاد فروچاله در مناطق مستعد را تهیه نمود. شناسایی میزان نشست زمین براثر ایجاد فروچاله‏ ها با استفاده از روش‏های نقشه ‏برداری زمینی و ترازیابی، بسیار پرهزینه، زمانبر و دشوار است، ولی استفاده از روش تداخل سنجی تصاویر راداری در این زمینه بما کمک می‌ کند.


شکل 8- تصویر ماهواره‌ ای سنتینل-2 از شهر همدان و سد های آبشینه و سد اکباتان در شرق همدان


آدرس کوتاه شده: