در چند سال اخیر و بخصوص از سال 1398 به بعد که جریانات سیلابی منجر به آورد حجم بالایی از منابع آب با نزولات جوی در کشور شد، کاهش بارش ها به صورت خشکسالی های تشدید شده است که این مهم در تهران نیز ملموس تلقی می شود. مدیریت منابع آب در ایران برای گذر از کمبود آب تا حد ممکن از بهره برداری از منابع سدها کاسته و تا جای ممکن علاوه بر کاهش مصارف در سطح شهر به افزایش برداشت از آب زیرزمینی رو آورده است. آنچنان که کاهش سطح آب آبخوان های تهران به بحرانی جدی تبدیل شده است.

استفاده بیش از حد از منابع آب زیرزمینی و کاهش سطح آبخوان‌ها می‌تواند به تغییرات تنش در پوسته زمین منجر شود که به نوبه خود ممکن است گسل‌های فعال را تحت تاثیر قرار دهد. این پدیده به عنوان "تحریک زلزله القایی" شناخته می‌شود. افت شدید تراز آب زیرزمینی می‌تواند باعث شود که فشار موثر در پوسته زمین کاهش یابد و در نتیجه تنش‌های کششی در گسل‌ها افزایش یابد. این وضعیت ممکن است باعث تحریک زلزله‌های کوچک تا متوسط شود. تحقیقات جهانی نشان داده که چنین پدیده‌ای در مناطق دیگر نیز رخ داده است. با این حال، تاثیر دقیق این موضوع به شرایط زمین‌شناسی و تنش‌های موجود در منطقه بستگی دارد. در مورد تهران، با توجه به وجود گسل‌های فعال و تراکم بالای جمعیتی، چنین احتمالی می‌تواند مطرح باشد. به همین دلیل، مدیریت صحیح منابع آب و نظارت بر تغییرات تراز آب زیرزمینی در مناطقی مانند تهران بسیار حائز اهمیت است تا از تحریک‌های احتمالی زلزله جلوگیری شود یا به حداقل برسد.

خطر زلزله در تهران بسیار بالا است. تهران به دلیل موقعیت جغرافیایی خود و نزدیکی به گسل‌های فعال، یکی از شهرهای با ریسک بالای زلزله در ایران محسوب می‌شود. چندین گسل اصلی و فعال در نزدیکی تهران وجود دارند که مهمترین آنها عبارتند از:

• گسل شمال تهران: یکی از گسل‌های بزرگ و فعال است که از شمال تهران عبور می‌کند. این گسل پتانسیل ایجاد زلزله‌های بزرگ را دارد. 
• گسل مشا: این گسل در شمال‌شرقی تهران قرار دارد و در گذشته زلزله‌های قابل توجهی را ایجاد کرده است.
• گسل جنوب ری: این گسل در جنوب تهران واقع شده و نیز پتانسیل زلزله‌خیزی دارد.

زلزله‌های تاریخی در منطقه تهران نشان‌دهنده پتانسیل بالای این شهر برای تجربه زلزله‌های ویرانگر است. علاوه بر این، تراکم جمعیت بالا، ساخت‌وسازهای ناپایدار و زیرساخت‌های حساس در این شهر، می‌تواند در صورت وقوع زلزله، به خسارات جانی و مالی گسترده‌ای منجر شود. از آنجا که زمان دقیق وقوع زلزله قابل پیش‌بینی نیست، اهمیت زیادی دارد که اقدامات پیشگیرانه از جمله ساخت‌وساز مقاوم، آموزش عمومی، و آمادگی اضطراری در سطح شهر به‌خوبی انجام شود تا ریسک‌ها به حداقل برسد.

سدهای تهران در مقابل زلزله از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند زیرا هرگونه آسیب به آنها می‌تواند پیامدهای فاجعه‌باری داشته باشد. وضعیت آسیب‌پذیری سدها در مقابل زلزله به چندین عامل بستگی دارد:

• طراحی و ساخت: سدهایی که در مناطق زلزله‌خیز ساخته می‌شوند، باید بر اساس استانداردهای خاص طراحی و ساخته شوند که در مقابل زلزله‌های بزرگ مقاومت کافی داشته باشند. سدهای تهران، مانند سد لتیان، سد کرج و سد ماملو، همگی با توجه به موقعیت زلزله‌خیز منطقه، باید با معیارهای ضدزلزله ساخته شده باشند.
• شرایط زمین‌شناسی: نوع و کیفیت زمین زیرین سد نیز در مقاومت آن در برابر زلزله تاثیر دارد. برخی زمین‌ها ممکن است تحت تاثیر زلزله به راحتی نشست کنند یا تغییر شکل دهند، که این مسئله می‌تواند به آسیب‌پذیری سد کمک کند.
• نگهداری و تعمیرات: نگهداری مناسب و تعمیرات منظم می‌تواند به حفظ مقاومت سدها در برابر زلزله کمک کند. هرگونه ترک یا ضعف در ساختار سد باید به سرعت شناسایی و برطرف شود.
• بررسی‌های دوره‌ای: بررسی‌های دوره‌ای و ارزیابی‌های دقیق از وضعیت سدها برای تشخیص هرگونه ضعف ساختاری و به‌روزرسانی معیارهای ایمنی ضروری است.

به طور کلی، اگر سدها بر اساس استانداردهای مناسب و با در نظر گرفتن احتمال زلزله‌های شدید ساخته شده باشند و به درستی نگهداری شوند، می‌توانند در برابر زلزله‌های قوی مقاومت کنند. اما در صورت وجود ضعف‌های ساختاری، آسیب‌پذیری سدها در برابر زلزله می‌تواند خطرات جدی ایجاد کند، مانند شکستن سد و وقوع سیل، که می‌تواند عواقب ویرانگری داشته باشد. از آنجا که تهران در منطقه‌ای زلزله‌خیز قرار دارد، لازم است که پیوسته وضعیت سدها بررسی شده و در صورت نیاز اقدامات لازم برای تقویت آنها انجام شود.

کاهش سطح آب زیرزمینی و تحریک زلزله

ارتباط میان کاهش سطح آب زیرزمینی و تحریک زلزله در گسل‌ها به چندین پدیده فیزیکی و زمین‌شناسی مرتبط است. این ارتباط معمولاً به تغییرات تنش و فشار در پوسته زمین مربوط می‌شود. در اینجا چگونگی این ارتباط را توضیح می‌دهم:

• تغییرات در فشار مؤثر: فشار مؤثر به فشار واقعی وارد بر دانه‌های خاک یا سنگ در زیر سطح زمین گفته می‌شود. این فشار با مجموع فشار آب زیرزمینی و فشار باری که از لایه‌های بالایی وارد می‌شود تعیین می‌گردد. با کاهش سطح آب زیرزمینی، فشار آب درون منافذ خاک یا سنگ کاهش می‌یابد. این کاهش فشار آب منجر به افزایش فشار مؤثر می‌شود که می‌تواند باعث تغییر در تنش‌های مکانیکی موجود در پوسته زمین شود.
• تغییرات در تنش‌های کششی و برشی: با افزایش فشار مؤثر، تنش‌های کششی و برشی در گسل‌ها ممکن است افزایش یابد. این افزایش تنش می‌تواند به نقطه‌ای برسد که گسل‌های موجود که قبلاً در حالت تعادل قرار داشته‌اند، تحت فشار قرار گیرند و لغزش کنند، که این لغزش می‌تواند به زلزله منجر شود.
• اثر همگرایی و تغییر شکل: برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی می‌تواند به نشست سطح زمین منجر شود. این نشست می‌تواند تنش‌های جدیدی را در گسل‌های مجاور ایجاد کند و یا تعادل تنش‌های موجود را برهم بزند. در نتیجه، ممکن است گسل‌های بالقوه‌ای که در حالت شبه‌پایدار قرار داشته‌اند، تحریک شوند و زلزله رخ دهد.
• تحریک زلزله القایی: نمونه‌هایی از زلزله‌های القایی در مناطق دیگر دنیا ثبت شده‌اند، جایی که تغییرات شدید در سطح آب زیرزمینی یا فعالیت‌های انسانی مانند تزریق آب به داخل زمین یا برداشت آب، منجر به تحریک زلزله‌ها شده است.

در برخی از مناطق جهان مانند کالیفرنیا، ایران، و هند، زلزله‌هایی ثبت شده‌اند که به نظر می‌رسد با تغییرات در سطح آب زیرزمینی یا فعالیت‌های مرتبط با آب‌های زیرزمینی هم‌زمان بوده‌اند. این مثال‌ها نشان می‌دهند که چنین پدیده‌هایی می‌توانند در مناطق زلزله‌خیز تأثیرگذار باشند.

در نهایت، اگرچه ارتباط مستقیم و قطعی میان کاهش سطح آب زیرزمینی و وقوع زلزله همیشه به سادگی قابل تشخیص نیست، شواهد نشان می‌دهد که این پدیده می‌تواند به عنوان یک عامل تحریک‌کننده زلزله‌ها در مناطق گسل‌دار و زلزله‌خیز عمل کند. بنابراین، مدیریت دقیق منابع آب زیرزمینی و نظارت بر تغییرات آن در مناطق حساس، از اهمیت بالایی برخوردار است.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح