بررسي عوامل موثر در پديده فرونشست زمين در گستره غرب استان تهران

مقدمه: پديده فرونشست يكي از مخاطرات زمين شناسي مي باشد، كه بيشتر در اثر فعاليت هاي انساني و طبيعي همچون برداشت درازمدت از منابع زيرزميني آب، نفت و گاز  يا استخراج مواد معدني از معادن و انحلال تشكيلات زير سطحي و ريزش كارست ايجاد و تشديد مي گردد. دشت شهريار يكي از دشت هاي ممنوعه و بحراني كشور است كه از نظر صنعتي و كشاورزي نيز فعال مي باشد، اين دشت طي چندين سال گذشته تحت تاثير پديده فرونشست زمين بوده است. در اين پژوهش به منظور تحليل، بررسي و پيش بيني نرخ فرونشست، از ماژولporoelasticity flow در نرم افزار COMSOL استفاده گرديد، كه توسط آن مي توان تغييرات ضخامت لايه رسوبي خاك را در اثر افت آب زيرزميني تعيين و همچنين در سنوات آتي پيش بيني نمود. روش : جهت اجراي مدل، داده هاي زمين شناسي، ژئوتكنيكي و آب شناسي ناحيه به تفكيك در قسمت مربوطه نرم افزار وارد گرديد. سپس سه لايه مجزا شامل لايه هاي سطح، مياني و كف براي محدوده تعريف گرديد كه لايه سطح بصورت آزاد و لايه كف بصورت ناتروا مي باشد بگونه اي كه هيچ گونه تراوشي از آن صورت نمي پذيرد. لايه مياني نيز تا حدود زيادي ناتروا بوده كه باعث مي شود سفره بالايي داراي هد ثابت باشد. يافته ها: در اين پژوهش سعي شده با كوپل نمودن قانون دارسي و تغيير اسكلت خاك توسط نرم افزار COMSOL، فرونشست در 22 نقطه منتخب منطقه مطالعاتي را طي سنوات 98-1382 محاسبه و پس از صحت سنجي و كسب تطابق بالا با داده هاي واقعي و تصاوير تداخل سنجي راداري ، ميزان فرونشست تا سال 1410 را تخمين زد. نتيجه گيري: نتيجه كلي مدل سازي عددي المان محدود نشان داد: كه نرخ فرونشست محدوده در طول سال 1410 به ميزان 12.8 سانتي متر و در نقاط بحراني 20.98 سانتي متر تخمين زده شد. بنابراين حداكثر نشست ناشي از افت سطح آب زيرزميني در سال هاي ابتدايي با نرخ بالاتر در لايه بالايي سفره آبخوان ظاهر شده كه به مرور زمان پس از پر شدن خلل و فرج بين ذرات خاك و با توجه به ارتباط هيدروليكي بين لايه ها با سرعت كمتري نسبت به گذشته در لايه هاي فوقاني سطح آبخوان و سطح زمين مشاهده مي گردد. بنابراين تغييرات تراز آب زيرزميني، جنس زمين و فاصله از گسل نيز از جمله عوامل موثر بر الگوي و نرخ فرونشست بوده اند.