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

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

نشست منطقه‌ای زمین در اثر برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی در نقاط مختلفی از جهان و دشت‌های زیادی از ایران گزارش گردیده است. دشت مشهد در طول 40 سال گذشته با افت 60 متری سطح آب مواجه بوده است. این افت سبب نشست زمین در محدوده‌ای از دشت شده است. آثار نشست به صورت گسیختگی و کج‌شدگی لوله‌های جدار نمایان بوده و موجب ایجاد مشکلاتی بسیاری از جمله تخریب سازه­‌های زیر سطحی گردیده است. در این تحقیق براساس آمارهای چندین ساله منابع آب زیرزمینی، داده‌های ایستگاه‌های GPS و با توجه به پارامترهای زمین‌شناسی منطقه، عوامل تأثیرگذار بر گسیختگی لوله‌های جدار چاه‌های محدوده شمال‌غرب شهر مشهد که سالانه خسارت‌های فراوانی را به وجود می­آورد مورد بررسی قرار گرفته است. پروفیل دانه­‌بندی عمیق لایه‌های زمین در نقاط مشکل‌­دار و بدون­ مشکل جهت مقایسه و تعیین علل نشست تهیه گردید. همچنین با توجه به اطلاعات بدست آمده نقشه پهنه‌­بندی دانه­‌بندی در دو سطح بالاتر و پایین‌تر از سطح آب زیرزمینی به منظور بررسی وضعیت کنونی و پیش‌بینی چگونگی تداوم پدیده نشست و در نتیجه تخریب ناشی از آن در آینده در محدوده مورد بررسی با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS  تهیه و ارائه گردیده است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An investigation on land subsidence and its effect on rupture of water well casings in Mashhad City area

چکیده [English]

Land subsidence due to excessive extraction of groundwater has been reported in different parts of the world and several plains and Iran. Mashhad Plain during the past 40 years has been faced with 60 m drawdown of water table. This drawdown caused land subsidence in some areas of the plain. Land subsidence effects appear as rupture and curvature of well casings and they cause destruction of subsurface structures in wells. Based on data available from three GPS stations in Mashhad plain, and with respect to geological parameters of the study area, effective factors on rupture of well casings which account for abundant damages every year, have been investigated in this paper for Toos area, northwest of Mashhad City. A deep grain size profile of underground layers has been provided for problematic area in the study area. Also, soil grain size profile in two levels, above and below the groundwater surface, has been provided using ArcGIS software for investigation of current situation and anticipation of continuity conditions of land subsidence and therefore its resulted destruction in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • subsidence؛ groundwater؛ Mashhad؛ GIS
  • GPS

1-    دهقانی، م.، م.ج. ولدان زوج و م. روستایى. 1385. تعیین نرخ فرونشست شمال‌غرب مشهد به کمک تکنیک تداخل سنجى رادارى (InSAR)، بیست و پنجمین گردهمائى علوم زمین‌شناسى سازمان زمین‌شناسى ایران.

2-    کریمی نسب، س. 1383. گزارش تحقیقی پروژه بررسی علل گسیختگی لوله جدار چاه‌های شهر مشهد، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

3-    Rahnama, M. B. and H. Moafi. 2010. Investigation of land subsidence due to groundwater withdraw in rafsanjan plain using gis software, Iran, Geotech Geol Eng, 2, 241-246.

4-    Lofgren, B.E. 1979. Changes in aquifer-system properties with groundwater depletion, Proceeding of International Conference on Evaluation and Prediction of Land Subsidence, Pensacola, December 1978, American Society of Civil Engineers, pp.26-46.

5-    Belitz, K. and S.P. Phillips. 1995. Alternatives to agricultural drains in California’s San Joaquin Valley: Results of a regional-scale hydrogeologic approach, US Geological Survey Open-File Report 91-535, 71pp.

6-    Rudolph, D.l. and  E.O. Frind, 1991. Hydraulic response of highly compressible aquitards during consolidation, Water Resources Research 27 (1), pp. 17-30.

7-    Ortega–Guerrero, A., D.L. Rudolph and J.A. Cherry. 1999. Analysis of long –term land subsidence near Mexico City: Field investigation and predictive modeling, Water Resources Research,35(11), PP. 3327-3341.

8-    Holzer, T.H. 1989. State and local response to damaging land subsidence in United States urban areas. Engineering Geology 27,  449-466.

9-    Ireland, R.L., J.F. Poland and F.S. Riley. 1984. Land subsidence in the San Joaquin Valley, California, as of 1983, US Geological Survey, Professional Paper, 437-I, 93 pp.

10- Riccardo, L.P. Lundgren, M. Manzo, and F. Casu1. 2004. Satellite radar interferometry time   series analysis of surface deformation for Los Angeles, California, Geophysical Research Letters, 31, doi:10.1029/2004GL021294.

11- Leake, S.A. 2004. RL:http://geochange.er.usgs.gov/sw/changes/anthropogenic/subside.