مدل آب زمين‌شناسي - مهندسي ناحيه فرونشست زمين در جنوب باختري تهران (دشت تهران - شهريار)

Engineering - hydrogeological model of land subsidence area in the southwest of Tehran (Tehran – Shahriyar plain)

فرونشست زمين يكي از مهم‌ترين مخاطرات زمين‌شناسي است كه ارتباطي تنگاتنگ با توسعه نواحي شهري دارد. برداشت شديد آب زيرزميني كه در اثر توسعه اقتصادي و رشد جمعيت ايجاد مي‌شود به عنوان دليل اصلي فرونشست زمين در بيشتر شهر‌هاي توسعه يافته بر روي آبخوان‌ها شناخته شده است، به ويژه در مناطقي از نواحي شهري كه داراي جمعيت متراكم‌تر و توسعه اقتصادي بيشتر مي‌باشند. اولين گام در مطالعات پايه‌اي اين پديده، تهيه مدل آب زمين‌شناسي- مهندسي است. اين مدل در ضمن نمايش واحدهاي آب زمين‌شناسي و مرزهاي آن‌ها بيان كننده ويژگي‌هاي مكانيكي و فيزيكي آن‌ها نيز مي‌باشد. براي تفكيك و انطباق لايه‌هاي خاك از لاگ‌هاي زمين‌شناسي و ويژگي‌هاي ژئوتكنيكي آن‌ها (حدود آتربرگ، رده‌بندي Unified و سرعت موج برشي) استفاده شده است. ثابت‌هاي الاستيك لايه‌هاي خاك (مدول برشي، مدول يانگ، مدول حجمي و نسبت پواسون) بر پايه دانسيته خاك برآورد شده و روابط تجربي متداول بدست آمده‌اند. سپس لايه‌هاي با ويژگي‌هاي مشابه در يك واحد آب زمين‌شناسي- مهندسي تعريف شده‌اند. بر پايه اين مدل، سامانه آبخوان دشت جنوب باختري تهران چند لايه‌اي مي‌باشد كه داراي سه واحد آبخوان و سه واحد رسي با نفوذپذيري كم است. اين پژوهش نشان مي‌دهد كه ناهمگني لايه‌هاي خاك از يك ناحيه به ناحيه ديگر (در محدوده دشت تهران-شهريار، از شهريار تا اسلامشهر) تغيير مي‌يابد.

Land subsidence is an important geological hazard closely related with the development of urban areas. Intensive groundwater extraction attributed to economic development, and population growth has been identified as the main cause of land subsidence in many cities worldwide, especially those in densely populated and economically developed urban areas. The first step in fundamental studies of this phenomenon is the preparation of the engineering - hydrogeological model. This model is a pictorial representation of the hydrogeological units and their boundaries, physical and mechanical characteristics. For separation and correlation of soil layers is used the geological logs data and their geotechnical characteristics (atterberg limits, unified soil classification and shear wave velocity). Elastic constants of soil layers (shear modulus, young,s modulus, bulk modulus and passion,s ratio) based on the estimated density and conventional empirical formulas are obtained. Then, the layers that have similar characteristics in an engineering geological unit are defined. Based on this model, a multi-layered aquifer system in southwest plain of Tehran includes three aquifer units and three aquitard units. This study shows that the heterogeneity of soil layers is high. This feature will change from one region to another (Shahriyar-Tehran plain, Shahriyar to Eslamshahr).