بررسی فرونشست زمین در نازدشت رودان

نازدشت رودان در بخش شمال شرقی حوزه آبخیز دشت کردی و غرب حوزه آبخیز دشت مسافرآباد واقع شده و یکی از دشتهای مهم و حاصلخیز شهرستان رودان و استان هرمزگان می باشد. از نظر اقلیمی این دشت دارای اقلیم نیمه خشک تا خشک می باشد. در دهه های اخیر توسعه سریع کشاورزی همراه با رشد سریع جمعیت و افزایش نیاز آبی باعث استحصال بی رویه و افت سطح آب زیرزمینی در این دشت شده است. برداشت از سفره های آب زیرزمینی این دشت سبب افت سالیانه2متر از سطح آبهای زیرزمینی همراه با کسری مخزن به میزان 400میلیون متر مکعب گردیده است. افت ممتد سطح آب زیرزمینی موجب شده تا این دشت در زمره دشت های بحرانی استان قرار گیرد. در این راستا پدیده فرونشست سطح زمین ناشی از افت سطح آب زیرزمینی در بخش های از این دشت بطور محسوس مشاهده می گردد. افت شدید آب زیر زمینی و وجود خاک های ریزدانه در این دشت سبب ایجاد فرونشست زمین و ایجاد شکاف و ترک های طولی در سطح زمین در محدوده ذخیره گاه جنگلی مور کردی در دشت مذکور گردیده است.

 پارمترهای هواشناسی(دما، تبخیر و بارندگی) بر اساس داده های ایستگاه گلاشکرد (دوره 78-88) به عنوان ایستگاه معرف این دشت استفاده شد. میانگین تبخیر از سطح آزاد سالیانه در دوره مذکور 2083 میلیمتر و حداکثر تبخیر سالیانه به میزان 2253 میلیمتر و حداکثر تبخیر سالیانه به میزان 1877 میلیمتر بوده است. میانگین ماهیانه درجه حرارت در دوره مذکور 8/25 درجه سانتیگراد می باشد. میانگین بارندگی در دشت و نواحی ارتفاعی آن به ترتیب 119.5 و 176.5 میلیمتر می باشد.

 از دیدگاه زمین شناسی محدوده مطالعاتی حوزه آبخیز کردی بر اساس تقسیم بندی نبوی(1356)، در بخش جنوبی ایران در محل تلاقی سه پهنه رسوبی ساختاری مهم ایران شامل زاگرس، مکران و سنندج سیرجان می باشد (شکل2)و بدین لحاظ از پویای زمین شناسی زیادی برخوردار است آثار زمینلرزه و زمین لغزش در این محدوده کاملا مشهود است. این منطقه بخشی از بلاک ساختمانی بجگان محسوب می شود. این بلاک از مجموعه سنگهای دگرگونی تشکیل شده است که بطورکلی چند فاز دگرگونی را پشت سر گذاشته اند. در نواحی شمالی، مرکزی و همچنین محدوده منطقه مورد مطالعه امتداد چند گسل با راستای شرق- شمال شرق قابل رویت است. این گسلها ساختارهای زمین شناسی این منطقه را تحت تاثیر قرار داده و باعث افزایش نسبی نفوذ پذیری آنها گردیده اند. واحد کنگلومرایی رسوبات پلیوسن در جنوب محدوده بصورت پراکنده بیرون زدگی دارند و عمدتا از کنگلومرای پلی میکتیک و ماسه سنگ تشکیل شده است. این رسوبات در بخش بالایی خود از نفوذپذیری در حد متوسط قرار دارند، لیکن به دلیل وسعت کم در این محدوده در تغذیه آبخوان نقش چندانی ندارند(شرکت سهامی آب منطقه ای هرمزگان،).رسوبات آبرفتی دشت که از فرسایش ارتفاعات و حمل مواد کنده شده توسط عوامل مختلف بویژه جریانهای سطحی حاصل شده اند، از نظر دانه بندی و ضخامت در نقاط مختلف متفاوتند. این رسوبات شامل تراس های آبرفتی و مخروط افکنه های قدیمی موجود در بخش های جنوبی و شرقی و رسوبات سیلتی شسته شده در بخش های میانی و شمالی دشت می باشند. با توجه به حفاریهای انجام شده، رسوبات آبرفتی در نواحی جنوبی و شرقی نسبتا درشت و بصورت مخلوطی از ماسه، شن و سیلت بوده که تا عمق 70 متر ادامه داشته و  در اعماق بیشتر از قطر ذرات کاسته شده تبدیل به رسوبات دانه ریز رسی- سیلتی می گردد. رسوبات آبرفتی بخش های میانی و شمالی عمدتا دانه ریز و رسی بوده و حاوی املاح فراوان می باشد(شرکت سهامی آب منطقه ای،). وسعت رسوبات آبرفتی محدوده جمعا برابر 71 کیلومتر مربع و اندکی بیش از 51 درصد وسعت کل محدوده می باشد. بر اساس نقشه ژئوفیزیک حداکثر ضخامت رسوبات آبرفتی برابر 130 متر مربوط به نواحی شمالی و جنوبی، حداقل آن برابر 55 متر مربوط به ناحیه جنوب غربی و متوسط آن برابر 75 متر برآورد گردیده است(شرکت سهامی آب منطقه ای هرمزگان،). سنگ کف این رسوبات کنگلومرا بوده که در قسمت بالایی خود از سیمان ضعیفی برخودار بوده و بخشی از آبخوان زیرزمینی این دشت در این کنگلومرا تشکیل شده است.

موقعیت استقرار ذخیرگاه جنگلی مورکردی در وسط یک ناودیس با شیب هایی ملایم و دوسو قرار دارد. این ذخیرگاه خود در دور افتاده ترین نقطه در شمال منطقه مورد مطالعه می باشد که محل انباشته شدن آبهای جاری و ته نشست رسوبات دانه ریز حاصل از سیلاب ها در طول سالیان گذشته می باشد. شکافهای کششی در شمال این دشت در محدوده ذخیرگاه جنگلی مور کردی به صورت شکافهای کششی طولی با درازای زیاد که اندازه آنها به چندصدمتر می رسد بوجود آمده است. این شکافها در راستای کلی غربی- شرقی تا شمال شرقی-جنوب غربی می باشند. گسترش این شکافها در مرکز ذخیرگاه جنگلی مورکردی به حداکثر خود می رسد. اولین بازشدگی ترکها  حدود 2 سال پیش شروع به شکل گیری نموده و سپس به دوطرف گسترش یافته است توسعه و شکل گیری آن ها از 1 سال پیش سرعت بیشتری گرفته است. این نوع شکافها در حال حاضر تمایل به گسترش داشته و درکنار شکافهای قدیمیتر نیز شکافهای جدیدی در حال ایجاد می باشند. بیشترین عمق مشاهده شده در این شکافها حدود 4 تا 5 متر می باشد. با توجه به نبود تغییر شکلهای فشارشی و برشی(مانند چین خوردگی) در محل شکافها به نظر می رسد این شکافها در ابتدا بر اثر تنشهای کششی ساده تشکیل گردیده و بعد از مدتی تحت تاثیر فرسایش بخصوص فرسایش آبی عریض تر شده اند.  وضعیت کنونی شکاف ها نشان دهنده این موضوع است که عوامل بوجود آورنده این شکافها هنوز فعال بوده و در حال گسترش می باشند.

نتایج حاصل از حفاری داده های 6 حلقه چاه پیزومتری که دو چاه آن در محدوده شکاف حفر شده اند، همچنین نتایج حاصل از مطالعات ژئوالکتریک در محدوده ای با وسعت 42 کیاومتر مربع بر روی 5 مقطع ، با در نظر گرفتن اطلاعات زمین شناسی نشان می دهد که بیشترین و حداکثر ضخامت رسوبات آبرفتی برابر 130 متر مربوط به نواحی جنوبی و شمالی این دشت است که شکافها در ناحیه شمالی آن بوجود آمده اند. و حداقل ضخامت رسوبات برابر 55 متر مربوط به نواحی غربی و متوسط آن برابر 75 متر برآورد گردیده است. میزان متوسط ضریب ذخیره در نواحی شمالی دشت برابر 5 درصد برآرود گردیده است این شواهد بر دانه ریز بودن این قسمت از دشت دلالت دارد. حوزه آبخیز دشت کردی شیرازی حوضه ای بسته بوده و هیچگونه ارتباط هیدرولیکی با حوضه های مجاور ندارد، لذا افت وخیز سطح آب دشت تنها تابع بارندگی درون حوزه و میزان برداشت از مخزن زیرزمینی توسط چاههای بهره برداری است. از این رو کاهش بارندگی در سال های اخیر عامل اصلی کاهش ارتفاع مخزن محسوب می گردد.

در این دشت هیچ رودخانه دائمی وجود ندارد، لذا تامین آب مورد نیاز کشاورزان وابستگی شدیدی به منابع آب زیرزمینی دارد.

تخلیه اصلی سفره دشت کردی توسط چاه ها صورت می گیرد. بر اساس مدارک اطلاعات پایه منابع استان در سال 78-79، تعداد 101 حلقه چاه موجود که 87 حلقه از آنها نیمه عمیق و 14 حلقه عمیق وحجم برداشت از منابع آب زیرزمینی برابر 655/12 میلیون متر مکعب در سال بوده است. تعداد چاه ههای عمیق برابر 14 حلقه، که میزان برداشت از این چا هها برابر 034/5 میلیون متر مکعب در سال گزارش گردیده است. تعداد چا ههای نیمه عمیق برابر 87 حلقه، جمع برداشت از این چا هها برابر 621/7 میلیون متر مکعب در سال گزارش گردیده است( آب منطقه ای هرمزگان،). طبق محاسبات بیلان آب زیرزمینی آبخوان، بر اساس دوره آمار بردرای 10 ساله 78-79 تا 88-89،  انجام پذیرفت که نشان دهنده این موضوع است که کل برداشت از منابع آب زیرزمینی 310/126 میلیون متر مکعب بوده است.  در مجموع عوامل تغذیه کننده آبخوان 264/106 میلیون متر مکعب محاسبه شده است. در نتیجه رقمی معادل 046/20 میلیون متر مکعب در سال از حجم آب زیرزمینی کاسته می شود(جدول1). از آبهای استحصالی در این دوره 10 ساله برای مصارف کشاورزی مصرف داشته اند(شرکت سهامی آب منطقه ای،).

جدول1. خلاصه نتایج محاسبه بیلان آب زیرزمینی دشت کردی در دوره 10 ساله( ارقام بر حسب میلیون متر مکعب)

اجزا بیلان	تغذیه  ( میلیون متر مکعب)	تخلیه  (میلیون متر مکعب)
تغذیه حاصل از جریان های ورودی آب زیرزمینی	63.438
تغذیه حاصل از نفوذ مستقیم ریزشهای جوی در سطح دشت	4.453
تغذیه حاصل از آب برگشتی کشاورزی	33.629
تغذیه حاصل از نفوذ آب شرب	1.126
تغذیه حاصل از نفوذ سیلاب ها و جریان های سطحی	3.618
مجموع عوامل تغذیه در محدوده بیلان	106.264
خروج آب از مقاطع زیرزمینی		0
خروج بر اثر برداشت از سفره		126.310
تخلیه زهکش طبیعی		0
تبخیز از سطح سفره		0
مجموع عوامل تخلیه در محدوده بیلان		126.310
نتیجه بیلان		20.046

نوسانات ارتفاع آبخوان زیرزمینی،  با استفاده از داده های 6 حلقه چاه موجود در دشت کردی مشخص گردید. میزان تغییرات ذخیره مخزن در هیدروگراف معرف دشت برای واحد 16 ساله آبی مهر78 تا فروردین 95نشان دهنده این موضوع است که سطح آب زیرزمین دارای روند نزولی بوده و دراین مدت 35.6366 متر افت نموده است. متوسط افت سالیانه این دوره حدود 2.2336 مترمحاسبه شده است.

هیدروگراف واحد دشت

بر اساس هیدرگراف معرف و با توجه به نوسانات سطح آب دشت و بر حسب ارقام ارتفاع مظلق سطح آب در دوره های یاد شده  در 6 حلقه چاه مشاهد ه ای در دو دوره آبان 78 و آبان 94 نقشه تراز آب ترسیم گردید. همانطور که از نقشه ها پیداست جهت جریان آب به سمت جنوب و برخلاف جهت حرکت آبهای سطحی و توپوگرافی منطقه می باشد که ناشی از افت سطح آب زیرزمینی در اثر تمرکز چاههای بهره برداری(چاه های شماره 3 تا 6) در این ناحیه و برداشت بیش از حد توان سفر طی سالیان متمادی می باشد. لذا برداشت بیش از حد توان سفره و افزایش آن طی سالیان متمادی باعث افت بیشتر سطح آب زیرزمینی در ناحیه شمال دشت در محدود چاه ههای شماره 1 و 2 گردیده و مقدمات فراهم آمدن زمینه فرونشست و شکاف را ایجاد کرده است. همانطور که اشاره گردید حوزه آبخیز دشت کردی حوزه ی بسته بوده و هیچگونه ارتباط هیدرولیکی با حوزه های مجاور ندارد، لذا افت و خیز سطح آب دشت تنها تابع بارندگی درون حوزه و میزان برداشت از مخزن زیرزمینی توسط چاههای بهره برداری است. از این رو کاهش بارندگی در سال های اخیر عامل اصلی کاهش ارتفاع مخزن محسوب می گردد. از ابتدای دوره بیلان در دوره 10 ساله از آبان 78 تا پایان دوره آبی سال 88-89 سطح آب زیرزمینی دشت کردی از ارتفاع 18.07تا ارتفاع 3.45- متر کاهش یافته است و برابر 21.52 متر در دوره 10 ساله و یا به عبارتی سالیانه بطور متوسط حدود 152/2 متر افت نموده است. حجم آبخوان در ابتدای این دوره 1128 میلیون مترمکعب، حجم ابخوان در پایان دوره 728 میلیون متر مکعب، تغییرات حجم آبخوان طی دوره 400 میلیون متر مکعب، میزان کسری مخزن 43.2 درصد، میزان افت سطح اب طی دوره 10 ساله 21.52 مترف و متوسط ضخامت سفره اشباع در طی دوره 49.84 متر و نسبت افت سطح آب زیرزمینی به ضخامت سفره اشباع در طی دوره ده ساله 43.2 درصد محاسبه گردید.

تراز آب زیرزمینی دشت - آبان ماه 1378

تراز آب زیرزمینی دشت - آبان ماه 1394

با توجه به محاسبات انجام گرفته و مطالعات هیدرولوژی نشست زمین در قسمت های شمالی دشت کردی در محدوده اراضی جنگلی مور کردی در اثر افت سطح آبهای زیرزمینی اتفاق افتاده است. در این عمل، تراکم برگشت ناپذیر (Nonrecoverable compaction) در قسمت های از سفره که از خاکهای ریزدانه تشکیل شده اند رخ داده است. البته این عمل زمان بر بوده است و به آهستگی انجام گرفته است. در اثر آن، زهکشی آب از لایه های ریزدانه به دلیل افت فشار هیدرولیکی( در اثر افت سطح آب) انجام می پذیرد. در چنین شرایطی بدلیل افزایش تنش موثر ( اعمال تنش های بیش از حد آن چه که قبلا تحمل نموده) تراکم غیر الاستیک در خاک رخ داده و آرایش دانه های خاک به هم خورده و آرایش جدید باعث کاهش حجم و ضخامت عمودی لایه و در نهایت نشست زمین گردیده است.

شکافهای ایجاد شده در قسمتهای شمالی دشت کردی، شکافهای ساده کششی می باشد که ابتدا با طول بازشدگی کمی ظاهر شده و همزمان با نشست بیشتر زمین توسعه می یابد(شکل). این شکافها در محدوده اراضی جنگلی مور کردی در حال حاضر بطول بیش از چندصدمتر و بابازشدگی جندین متر مشاهده می شود. گسل های موجود در منطقه نیز در بازشدگی درزهای کششی این شکافها با توجه به نوع شکاف و روند آنها نقش موثری داشته اند. همچنین در این قسمت از دشت تغییر رخساره رسوبی (نتایج حاصل از برداشت های ژئوالکتریکی) از موا دانه درشت به مواد دانه ریز ( بطور عمده سیلت و رس) تشخیص داده شده است(شرکت سهامی آب منطقه ای)، به نحوی که برداشت آ بهای زیرزمینی در این بخش سبب فرونشست بیشتری نسبت به سایر مناطق گردیده است.تفاوت نرخ نشستهای ایجاد شده موجب تشکیل شکافهای طولی با سازوکار کششی ساده شده است. البته عملکرد فرسایش زیرزمینی بویژه در محل تغییر رخساره های رسوبی از شدت بیشتری برخوردار است. عمق زیاد شکافها موید این مسئله است. فرسایش آبی، سست بودن دیواره های سیلتی- رسی شکافها، از جمله عواملی هستند که به عریضتر شدن شکا فها و تبدیل شدن  آنها به گودال و گالی کمک کرده است.

نتیجه گیری

ایجاد شکافهای کششی طولی در نازدشت رودان در محدوده اراضی جنگلی مور کردی در رابطه با نشست های ناهمگن سطح زمین در نتیجه افت سطح آب زیرزمینی به میزان 35 متر،  و کاهش فشار هیدرواستاتیک در محیطی است که دارای تغییر رخساره از رسوبات دانه درشتر به دانه ریزتر است. گسل های موجود در منطقه از جمله ساختارهای زمین شناسی هستند که در وقوع این شکافها به همراه کاهش افت سطح آب نقش موثری داشته اند. مهمترین علت ایجاد شکاف در این قسمت از دشت به دلیل تراکم برگشت ناپذیر در قسمتهایی از آبخوان با خاکهای ریزدانه تحکیم نیافته است. این عمل در اثر زهکش آب از لایه های دانه ریز به دلیل افزایش تنش موثر در اثر افت فشار هیدرولیکی است. در چنین شرایطی آرایش دانه های خاک به هم خورده و چیدمان جدید باعث کاهش حجم و ضخامت عمودی لایه ها و در نهایت نشست زمین گردیده است. به منظور کنترل پدیده فرونشست زمین، کنترل برداشت و اعمال مدیریت مناسب با تغییر الگوی کشت و عدم کشت محصولات غیر راهبردی، آموزش کشاورزان و اصلاح سیستمهای آبیاری به منظور تعدیل برداشت از سفره های بحرانی ضروری است. همچنین به منظور تقویت آبخوان برای جلوگیری از افت بیشتر سطح آب زیرزمینی اجرای طرح های آبخیزداری و آبخوانداری و  تغذیه  مصنوعی در این دشت از الویت خاصی برخوردار بوده که باید مورد بررسی قرار گیرد.