مهدی زارع، استاد پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی درباره پدیده فرونشست زمین در تهران و البرز که نتیجه مستقیم برداشت بی رویه آبهای زیرزمینی است، میگوید: پمپاژ بی رویه آبهای زیرزمینی در دشتهای تهران و ری (و نواحی اطراف آن مانند تهران-ری، شهریار و ورامین بر پدیدههای تحریککننده زیرزمینی فاجعه تأثیر میگذارد). برداشت بی رویه آب های زیرزمینی به ویژه در دشت های آبرفتی منجر به متراکم شدن لایه های خاک و رسوب و در نهایت فرونشست می شود.
به گزارش خبرآنلاین، مشروح این گفتگو را در ادامه می خوانید:
آب تهران قبل از دهه 40 چگونه بود؟
تا قبل از دهه 1340 بخش عمده آب تهران و کرج از طریق قنات ها و آب های سطحی مانند رودخانه کرج و جاجرود تامین می شد. در سال 1340 حدود 30000 قنات در ایران وجود داشت که سالانه 17.3 میلیارد متر مکعب آب تولید می کرد. پس از آن با رشد جمعیت و توسعه شهری و صنعتی، حفر چاه های عمیق آغاز شد و برداشت آب زیرزمینی به شدت افزایش یافت و منجر به برداشت بی رویه سفره های آب زیرزمینی شد. این روند فزاینده استحصال به ویژه در دهه های اخیر، منابع آب زیرزمینی دشت تهران- کرج را به وضعیت بحرانی رسانده است.
آمار برداشت آب از منابع زیرزمینی تهران چگونه است؟
از سال 1403 حدود 80 حلقه چاه جدید در تهران حفر شده و برداشت آب از عمق بیش از 100 متری برای حفظ کیفیت منابع انجام می شود. در مجموع 2250 حلقه چاه در استان تهران وجود دارد که 750 حلقه آن در تهران فعال است. در تهران 16 متر مکعب در ثانیه از منابع زیرزمینی استخراج می شود و در آبان میزان برداشت روزانه به 3 میلیون مترمکعب رسید. مصرف روزانه آب در استان حدود 4 میلیون مترمکعب و مصرف سالانه آن 1.6 میلیارد مترمکعب برآورد شده است.
در نیم قرن گذشته برداشت اضافه برداشت در تهران و کرج به چند متر مکعب رسیده است؟
بر اساس گزارش ها، از سال 1350 تا 1404 بیش از حد تجمعی در استان تهران به حدود 6 میلیارد مترمکعب و در استان البرز حدود 2 میلیارد مترمکعب آب زیرزمینی بیش از حد جذب شده است. در دشت کرج میانگین سالانه افت سطح آب زیرزمینی حدود یک متر در سال بوده است.
نقش خشکسالی در این بحران چیست؟
در سال آبی 1404-1405، ششمین سال خشکسالی در منطقه تهران البرز در حال وقوع است. طی پنج سال گذشته حدود 500 میلیون متر مکعب از آب های زیرزمینی دشت تهران برداشته شده است. در صورت تداوم این روند، میزان تجمعی برداشت تا سال 1409 به حدود 5 میلیارد متر مکعب خواهد رسید.
تاثیر برداشت بیش از حد آب بر روی گسل ها چیست؟
روند استحصال آب های زیرزمینی از سال 1340 تاکنون روندی صعودی و نگران کننده را نشان می دهد که عمدتاً ناشی از رشد جمعیت، توسعه شهری و گسترش کشاورزی پایه بوده است. تخلیه آب زیرزمینی فشار منافذ عمیق در زمین را کاهش می دهد. این کاهش فشار باعث افزایش تنش موثر (فشاری که ذرات جامد خاک بر یکدیگر وارد می کنند) می شود و می تواند تنش برشی را در امتداد صفحه گسل ها تغییر دهد. در نتیجه، گسل ها فعال یا دوباره فعال می شوند، حتی اگر در کوتاه مدت از نظر لرزه ای فعال نبوده باشند. نشست همچنین می تواند تنش عمودی (فشار رو به پایین ناشی از وزن ماده فوقانی) را کاهش دهد.
کدام مناطق تهران بیشترین فرونشست را تجربه کرده اند؟
فرونشست در دشت های جنوب و غرب تهران از جمله شهریار، ملارد، ورامین و ری به شدت رخ داده است و در مجاورت گسل های مهم قرار گرفته است. دشت شهریار در مجاورت گسل های شمال تهران، پردیسان، رباط کریم و ماهدشت – کرج جنوبی قرار دارد. زمین لرزه های متوسط و کوچک اخیر مانند زلزله ملارد در 29 دی 1396 با بزرگای 5 ریشتر و زلزله 13 اردیبهشت 1404 ماهدشت با بزرگی 4 ریشتر را می توان به فعال شدن این گسل ها به دلیل فرونشست مرتبط دانست. پهنه فرونشست پرتو در مجاورت گسل کهریزک قرار دارد. در دشت ورامین فرونشست در مجاورت گسل پیشوا رخ می دهد.
میزان فرونشست زمین در این مناطق چقدر است؟
میزان فرونشست زمین در برخی مناطق استان تهران بسیار بالاست. در برخی نقاط میزان فرونشست سالانه در ری تا 25 سانتی متر و در شهریار تا 36 سانتی متر است. اخیراً در منطقه 18 تهران تا 31 سانتی متر در سال فرونشست گزارش شده است.
پیامدهای ادامه این روند چیست؟
تداوم این وضعیت می تواند علاوه بر آسیب به زیرساخت های حیاتی (راه آهن، آزادراه، خطوط لوله)، خطر وقوع زلزله در مناطق پرجمعیت تهران و البرز را افزایش دهد.
کدام گسل ها خطرناک ترین هستند؟
گسل کهریزک و گسل ری مستقیماً در داخل یا بلافاصله در مجاورت بدترین منطقه فرونشست جنوب تهران و شهرری قرار دارند. اگر قرار باشد یک گسل تحت تأثیر فرونشست قرار گیرد، این گسلها کاندیدای اصلی هستند که میتوانند زمینلرزههای شدید و مخربی با بزرگی بیش از ۶ ریشتر را مستقیماً در زیر بخش پرجمعیت یک منطقه شهری ایجاد کنند.
گسل شمال تهران یکی از خطرناک ترین گسل های ایران است که قابلیت ایجاد زمین لرزه هایی تا بزرگی 7.5 ریشتر را دارد و مستقیماً در زیر مناطق شمالی، پرجمعیت و بحرانی سیاسی شهر قرار دارد. اگرچه با کاسه اصلی فرونشست فاصله دارد، اما تغییرات تنش در جنوب منطقه 22 شهرداری در تقاطع گسل شمال تهران قرار دارد.
تنش در جنوب شهر چگونه می تواند بر روی گسل های شمال تاثیر بگذارد؟
تغییرات تنش قابل توجه در جنوب می تواند به طور بالقوه بر پایداری گسل شمال تهران تأثیر بگذارد. گسل پردیسان در قسمت غربی شهر قرار دارد. اگرچه فعال است، اما عموماً بزرگی بالقوه آن کمتر از گسل های شمال تهران در نظر گرفته می شود و به دلیل فرونشست منطقه ای، مستعد تغییرات تنش است.
گسل ماهدشت-جنوب کرج نیز در ادامه غربی گسل شمال تهران در منطقه ای با تنش آبی زیاد قرار دارد. نزدیکی آن به یک مرکز بزرگ جمعیت – کرج – و پتانسیل تغییر تنش نگران کننده است.
گسل رباط کریم در جنوب غربی تهران و در مجاورت شمالی فرودگاه بینالمللی امام خمینی (ره) در منطقهای قرار دارد که فرونشست قابل توجه آبهای زیرزمینی را تجربه میکند. این
آیا این وضعیت می تواند در دهه آینده یک زلزله بزرگ ایجاد کند؟
این امکان وجود دارد. مکانیسمهای فیزیکی وجود دارد و مقیاس تغییرات ناشی از فعالیتهای انسانی – با بیش از 30 سانتیمتر فرونشست در سال – به قدری عظیم است که میتواند مخل قابلتوجهی در زمینه استرس منطقه باشد.
بحران پمپاژ آب، احتمال وقوع زلزله شدید بر روی هر یک از این گسل ها را افزایش می دهد. در حال حاضر محققان پژوهشکده زلزله در تیم تحقیقاتی نویسنده – از جمله دانشجویان دکتری – در حال بررسی میزان افزایش احتمال وقوع زلزله شدید به دلیل پمپاژ گسترده آب هستند. احتمال وقوع یک زمین لرزه بزرگ، مثلاً در شمال تهران یا گسل ری، در زمان وقوع به دلیل تغییرات تنش ناشی از پمپاژ آب تشدید یا شتاب می گیرد.
