بررسی فرونشست زمین ناشی از برداشت بی رویه آب زیرزمینی در دشت کردی شیرازی، استان هرمزگان

موسوی, سیده محدثه; جعفری, هادی; مومنی, علی اکبر; سپهری, جهانگیر

doi:10.22111/jneh.2019.26537.1443

بررسی فرونشست زمین ناشی از برداشت بی رویه آب زیرزمینی در دشت کردی شیرازی، استان هرمزگان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

² استادیار هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

³ استادیار زمین شناسی مهندسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

⁴ کارشناس امور منابع آب، شرکت آب منطقه ای استان هرمزگان

10.22111/jneh.2019.26537.1443

چکیده

برداشت بیش از حد منابع آب زیرزمینی سبب مخاطرات زیست‌‌محیطی زیادی می‌‌شود که در بین آنها فرونشست زمین از اهمیت زیادی برخوردار می‌‌باشد. هدف از مقاله حاضر بررسی فرونشست و ایجاد شکاف زمین به عنوان یکی از مخاطرات زیست‌‌محیطی ناشی از اﻓـﺖ ﺳﻄﺢ آب زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ در دﺷﺖ کردی شیرازی می‌‌باشد. بدین منظور تغییرات سطح آب زیرزمینی و وضعیت سطحی و عمقی رسوبات موجود در دشت مورد بررسی قرار گرفته است. داده‌‌های سطح آب زیرزمینی اندازه‌‌گیری‌‌شده در پیزومتر‌‌ها در طی 16 سال گذشته (1394-1378) نشان می‌‌دهد سطح ایستابی حدود 5/35 متر افت نموده و متوسط نرخ افت سطح آب زیرزمینی حدود 2/2 متر در سال می‌‌باشد. برداشت بیش از حد از آبخوان آبرفتی دشت کردی شیرازی ضمن افت سطح آب زیرزمینی سبب ایجاد بارفشاری قابل ملاحظه به رسوبات تشکیل دهنده آبخوان و بنابراین فشردگی و نشست آنها شده است. درنتیجه یک شکاف بزرگ به طول 6/567 متر در سال 1394 در بخش شمال غربی دشت ظاهر شده است. مطابق نتایج این تحقیق دو عامل افت سطح آب زیرزمینی و تغییرات ضخامت لایه ریزدانه رسی موجب نشست نامتقارن، ایجاد منطقه کششی و در نتیجه رخداد شکاف در دشت کردی شیرازی شده است. بر مبنای این عوامل نقشه خطرپذیری ایجاد شکاف ناشی از فرونشست زمین در دشت کردی شیرازی تهیه شده و پهنه‌‌های با خطر نسبی زیاد، متوسط و کم مشخص شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating land subsidence due to groundwater over-exploitation in Kerdi-Shirazi plain, Hormozgan Province

نویسندگان [English]

Seyedeh Mohadeseh Mousavi ¹
Hadi Jafari ²
Ali Akbar Momeni ³
Jahangir Sepehri ⁴

¹ Former MSc. Student of Hydrogeology, Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Iran.

² Assistant Professor of Hydrogeology, Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Iran.

³ Assistant Professor of Engineering Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Iran.

⁴ Water Resources Expert in Hormozgan Regional Water Authority, Iran.

چکیده [English]

Over-exploitation of the groundwater resources causes many environmental hazards among which land subsidence is more important. The main aim of this study is to evaluate the effect of groundwater level drawdown on land subsidence and fissure occurrence in the Kerdi- Shirazi plain, Hormozgan Province. For this reason, the groundwater level changes and distribution of the surface and subsurface sediments in the plain were investigated. Water level data from piezometers during the last 16 years from 1999 to 2015 indicate cumulative drawdown of about 40.6 m with an average annual declining rate of about 2.2 m. The groundwater level drawdown caused considerable stress loading on the aquifer forming sediments, resulted in compaction and settlement of aquifer materials. Consequently, a large fissure with a length of about 567.6 meters appeared at the northwest part of the plain in 1394. The results of this study indicate that two main factors including groundwater level drop down and changes in the thickness of the fine-grained clay layer caused unequal subsidence, creation of the tensile stress, and consequently occurrences of the fissure. Based on these factors, hazard map of fissure occurrence due to land subsidence was prepared for the plain with three categories including the high, moderate and low hazard areas.

کلیدواژه‌ها [English]

Environmental hazards
Groundwater level drawdown
land subsidence
Kerdi- Shirazi

مراجع

رنجبر محسن، جعفری نسرین (1388)، بررسی عوامل مؤثر در فرونشست زمین دشت اشتهارد، نشریه علمی- پژوهشی انجمن جغرافیای ایران، سال ششم.

شرکت ﺳﻬﺎﻣﯽآب ﻣﻨﻄﻘﻪای ﻫﺮﻣﺰﮔﺎن (1394)، ﮔﺰارش ﺗﻮجیهی ﺗﻤﺪید ﻣﻤﻨوعیت ﻣﺤﺪوده ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﯽﮐﺮدی شیرازی.

لشکریپور غلامرضا، غفوری محمد، رستمی بارانی حمیدرضا (1387)، بررسی علل تشکیل شکافها و فرونشست زمین در غرب دشت کاشمر، مجله مطالعات زمینشناسی، جلد1، شماره 1.

موسوی مداح سیدمحمد، غفوری محمد، لشکری پور غلامرضا، افشار سلیمه (1392)، بررسی پدیده نشست زمین و تأثیر آن بر روی گسیختگی لولههای جدار چاههای آب در محدوده شهر مشهد با استفاده از پهنهبندی تغییرات دانهبندی لایههای زمین، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال چهارم شماره سیزدهم.

Amighpey M., Arabi S., (2016), Studying land subsidence in Yazd province, Iran, by the integration of InSAR and leveling measurements, Remote Sensing Applications: Society and Environment, 4: 1-8.

Amin P., Ghalibaf M.A., Hosseini M., (2019), Land subsidence and soil cracks monitoring by surveying on the clayey plain soils in Central Iran (case study: Yazd City). Arabian Journal of Geosciences, 12(3), 84.

Chen C.T., Hu J.CH., Lu Y., Lee J.C., Chan Y.C., (2007), Thirty-year land elevation change from subsidence to uplift following the termination of groundwater pumping and its geological implications in the Metropolitan Taipei Basin, Northern Taiwan, Engineering Geology 95: 30-47.

Chen C.H., Wang C.H., Hsu Y.J., Yu S.B., Kuo L.C., (2010), Correlation between groundwater level and altitude variations in land subsidence area of the Choshuichi Alluvial Fan, Taiwan, Engineering Geology 115: 122–131.

Choudhury P., Gahalaut K., Dumka R., Gahalaut, V.K., Singh A.K., Kumar S., (2018), GPS measurement of land subsidence in Gandhinagar, Gujarat (Western India), due to groundwater depletion. Environmental Earth Sciences, 77(22), 770.

Dehghani M., Nikoo M.R., (2019), Monitoring and Management of Land Subsidence Induced by Over-exploitation of Groundwater. In Natural Hazards GIS-Based Spatial Modeling Using Data Mining Techniques (pp. 271-296). Springer, Cham.

Figueroa-Miranda S., Vargas J.T., Ramos-Leal J.A., Hernández-Madrigal V.M., Villaseñor-Reyes C.I., (2018), Land subsidence by groundwater over-exploitation from aquifers in tectonic valleys of Central Mexico: A review. Engineering Geology, 246: 91-106

Gambolation G., Gatto P., Freeze A., (1974), Predictive simulation of the subsidence of Venice, Science, 183: 849-851.

Hongdong F., Kazhong D., Chengyu J., Chuanguang Z., Jiqun X., (2011), Land subsidence monitoring by D-InSAR technique, Mining Science and Technology (China) 21: 869-872.

Kakar N., Kakar D.M., Khan A.S., Khan S.D., (2019), Land Subsidence Caused by Groundwater Exploitation in Quetta Valley, Pakistan. International Journal of Economic and Environmental Geology, 10-19.

Khanlari G.R., Heidari M., Momeni A., Ahmadi M. Taleb-Beydokhti A.R., (2012), The effect of groundwater overexploitation on land subsidence and sinkhole occurrences, western Iran. Quarterly Journal of Engineering Geology and hydrogeology, 45: 447-456.

Knudsen T., Inkenbrandt P., Lund W., Lowe M., Bowman S., (2014), Investigation of land subsidence and earth fissures in Cedar Valley, Iron County, special study 150 Utah geological survey.

Larson K.J., Basagaoglu H., Marino M.A., (2001), Prediction of optimal safe groundwater yield and land subsidence in the Los Banos–Kettleman City area, California, using a calibrated numerical simulation model. Journal of Hydrology, 242: 79-102.

Mahmoudpour M., Khamehchiyan M., Nikudel M.R., Ghassemi M.R., (2016), Numerical simulation and prediction of regional land subsidence caused by groundwater exploitation in the southwest plain of Tehran, Iran. Engineering Geology, 201, 6-28.

Malik K., Kumar D., Perissin D., (2019), Assessment of subsidence in Delhi NCR due to groundwater depletion using TerraSAR-X and persistent scatterers interferometry. The Imaging Science Journal, 67(1), 1-7.

Motagh M., Shamshiri R., Haghighi M.H., Wetzel H.U., Akbari B., Nahandchi H., Arabi S., (2017), Quantifying groundwater exploitation induced subsidence in the Rafsanjan plain, southeastern Iran, using InSAR time-series and in situ measurements. Engineering Geology, 218: 134-151.

Nikos S., Loannis P., Constantinos L., Paraskevas T., Anastasia K., Charalambos K., (2016), Land subsidence rebound detected via multi-temporal InSAR and ground truth data in Kalochori and Sindos regions, Northern Greece. Engineering Geology 209: 175-186.

Othman A., Abotalib A.Z., (2019), Land subsidence triggered by groundwater withdrawal under hyper-arid conditions: case study from Central Saudi Arabia. Environmental Earth Sciences, 78(7), 243.

Phien-Wej N., Giao P.H., Nutalaya P., (2006), Land subsidence in Bangkok, Thailand. Engineering Geology, 82(4): 187- 201.

Rajabi A.M., (2018), A numerical study on land subsidence due to extensive overexploitation of groundwater in Aliabad plain, Qom-Iran. Natural Hazards, 93(2), 1085-1103.

Wang Y.Q., Wang Z.F., Cheng W.C., (2018), A review on land subsidence caused by groundwater withdrawal in Xi’an, China. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 1-13.

Yong C.Z., Denys P.H., Pearson, C.F., (2018), Groundwater extraction-induced land subsidence: a geodetic strain rate study in Kelantan, Malaysia. Journal of Spatial Science, 1-12.