مکانیزم ذخیره و رهاشدن آب در آبخوان و تاثیر آن بر افزایش تنش موثر و نشست زمین

برداشت بی رویه از آبخوان ھا موجب مرگ تدریجی دشت ھا و آبخوان ھا شده و دشتی که فرونشست و آبخوان آن از بین رفت، غیرقابل بازگشت بوده و خسارت آن بسیار بالاست. خطر پنهان و تدریجی نشست زمین نتیجه عوامل متعددی (نوع دانه بندی و تراکم رسوبات، میزان انحلال پذیری مواد آبخوان، نحوه قرار گرفتن لایه ھای زمین شناسی، جریان آب های زیرزمینی و نوسانات سطح ایستابی، استحصال آب ھای زیرزمینی و سیالات زیرزمینی مانند نفت و گاز، زمین لرزه و ...) می باشد، اما مهمترین آنها نقش آب از دو منظر انحلال مواد زمین شناسی و مکانیزم ذخیره و رھاشدن آب در مواد زمین شناسی آبخوان می باشد. جریان آبهای زیرزمینی و نوسانات سطح ایستابی در آبخوان ھا نه تنها موجب حل شدن کانی ھای انحلال پذیر (بخصوص کانی ھای تبخیری مثل نمک وژیپس و کانی ھای کربناته مثل کلسیت و دولومیت) و ایجاد آبفروچاله ھا بخصوص در آبخوان ھای کارستی میشود، بلکه با تغییر فشار آب منفذی در آبخوان ھای آبرفتی، تنش موثر تغییر یافته و موجبات نشست زمین و ایجاد شکاف ھا در آبخوان را فراھم می آورد. از اینرو، مکانیزم ذخیره و رھاشدن آب زیرزمینی در آبخوان نقش مهمی در نشست زمین دارد.ذخیره آب در یک آبخوان آبرفتی، به میزان آبدھی ویژه (در آبخوان آزاد) و ذخیره ویژه (در آبخوان محبوس) و نشست زمین به تراکم پذیری مواد سفره و تراکم پذیری آب (ھر چند ناچیز) بستگی دارد. فشار ناشی از وزن رسوبات و آب منفذی لایه ھای غیراشباع فوقانی در یک آبخوان را بایستی ذرات خاک و آب منفذی موجود در بخش اشباع تحمل نمایند. با توجه به ھیدروگراف واحد آب زیرزمینی آبخوان دشت مشهد –چناران، در 30 سال گذشته بالغ بر 21 متر و بطور متوسط سالانه حدود 0.74 متر سطح آب زیرزمینی افت داشته است. آمار موجود نشان میدھد در دوره زمانی 1381 تا 1395 حدود 12 میلیارد مکعب آب از آبخوان دشت مشهد – چناران از طریق تخلیه از چاه ھای عمیق و نیمه عمیق برداشت شده است. این حجم از برداشت آب، با احتساب مقدار متوسط تقریبی آبدھی ویژه آبخوان دشت مشهد –چناران در حدود 17 درصد، باعث خارج شدن حدود 70 میلیارد مترمکعب از آبخوان از حالت اشباع شده است که به نوبه خود موجب افزایش تنش موثر در حدود 190 کیلو نیوتن بر متر مربع میگردد. با در نظر گرفتن فشار ناشی از وزن مواد جامد منطقه غیر اشباغ فوقانی (حدود 320 کیلو نیوتن بر متر مربع)، تنش موثر به شدت افزایش یافته و بدیهی است که بدلیل عدم وجود آب، این فشار به ذرات خاک وارد و در نتیجه موجبات نشست قابل توجه در دشت مشهد و ایجاد شکاف ھای متعدد در سال ھای اخیر را فراھم نموده است.