بررسی مخاطرات کالبدی فرونشست زمین در دشت ورامین

نوع مقاله : پژوهشی کاربردی

نویسندگان

1 استاد ژئومورفولوژی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدۀ علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.22059/jhsci.2025.401565.894

چکیده

فرونشست زمین از چالش‌های مهم زیست‌محیطی و زمین‌شناختی در مناطق شهری و کشاورزی ایران از جمله شهرستان ورامین است. این پدیده سبب ایجاد شکاف‌ها و فرورفتگی‌های عمیق می‌شود و خطرهای مختلفی از جمله اختلال در زیرساخت‌های شهری و مناطق کشاورزی ایجاد می‌کند. شهر ورامین بر بستر دشت به‌نسبت وسیع و هموار ورامین استقرار یافته است و به‌دلیل برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی و ضخامت رسوبت آبرفتی، به‌شدت در معرض این پدیده قرار دارد. داده‌های استفاده‌شده در این پژوهش شامل تصاویر سنتینل 1 در دورۀ زمانی 08/10/2014 تا 25/03/2024 است که از سایت Subsidence Portal استخراج شده است. باقی‌ماندۀ داده‌ها در پی برداشت میدانی از شواهد و اثرهای فرونشست و موقعیت مکانی آنها توسط GPS، عکسبرداری زمینی و تطابق موقعیت مکانی نقاط برداشت‌شده با GPS با گوگل‌ارث استخراج شده است. اینترفروگرام‌ها و داده‌های کوهرنسی با استفاده از سامانۀ LiCSAR و بر اساس نرم‌افزار GMTSAR و تداخل‌سنجی تولید شده‌اند. اینترفروگرام‌ها در فریم‌های همپوشانی که در سامانۀ COMET-LiCS  تعریف شده، پردازش شده است. از ابزار GACOS برای اصلاح مدل جوی و از داده‌های اینسار برای حذف مؤثر نویز جوی (تروپوسفر) استفاده شده است. برای تعیین نیمرخ عرضی از فرونشست، محدودۀ ورامین در مختصات 35 درجه و 33 دقیقه و 8/52 ثانیۀ عرض شمالی و 51 درجه و 41دقیقه و 2/13 ثانیۀ طول شرقی با ارتفاع 97/1285 متر از سطح دریا انتخاب شد. نتایج حاصل از داده‌های فرونشست زمین در شهرستان ورامین نشان داد که میانگین سالانۀ فرونشست در دورۀ زمانی 2024-2014 معادل 1/68 سانتی‌متر است. نقشۀ پهنه‌بندی فرونشست نشان می‌دهد که توزیع غیریکنواخت بوده و با شدت‌های متفاوتی در حال وقوع است، به‌طوری که در نواحی مرکزی ورامین، فرونشست بیشتری مشاهده می‌شود که ممکن است به‌دلیل فعالیت‌های انسانی و برداشت آب‌های زیرزمینی باشد. بیشترین مقدار فرونشست در دشت ورامین است که معادل 140 سانتی‌متر بوده است. میانگین سالانۀ فرونشست در طول دورۀ آماری 1/68 سانتی‌متر است که این میزان از سال 2014 بدون فرونشست به بیش از 169 سانتی‌متر در سال 2023 و 7/38 سانتی‌متر در سال 2024 رسیده است. این موضوع بیانگر این است که فرونشست زمین در شهرستان ورامین در ابتدا مشکلی بوده که در فصول خشک رخ می‌داده و در فصول مرطوب کمی جبران می‌شده، ولی از سال 1398 به بعد به مخاطرۀ دائمی منجر شده است. همچنین شواهد میدانی فرونشست حاکی از آسیب‌پذیری سازه‌های انسانی و به‌ویژه مسکونی شده است و در مکان‌هایی ساکنان به‌ناچار مجبور به ترک خانه‌هایشان شده‌اند.
 

کلیدواژه‌ها


  • اطهری، محمدعلی؛ عزیزی، حمیدرضا؛ هاشمی، سیدشهاب؛ و هنری، حمیدرضا (1401). بررسی رابطۀ بین میزان تغییرات سطح زمین در اثر فرونشست و آب زیرزمینی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-1 و مدل‌های آماری (منطقۀ مورد مطالعه: دشت ورامین). علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 7(1)، 34-43. doi: 10.22112/jwwse.2021.261650.1232
  • اکبریان، مرتضی؛ و قهرودی تالی، منیژه (1402). ارزیابی فرونشست زمین در دشت اسدآباد همدان و مخاطرات آن. مدیریت مخاطرات محیطی، 10(4)، 277-290. doi: 10.22059/jhsci.2024.370217.807
  • اکبریان، مرتضی؛ و قهرودی تالی، منیژه (1403). تحلیل محیطی فرونشست زمین در دشت اسدآباد همدان و مخاطرات آن. مدیریت مخاطرات محیطی، 11(1)، 57-72. doi: 10.22059/jhsci.2024.377484.827
  • حیدریان، علی (1395). کشاورزی و توسعۀ پایدار، پیاپی 66-67 (مهر - دی 1395).
  • زنگانه، احمد؛ تلخابی، حمیدرضا؛ عباس‌زاده سورامی، مهدی؛ و مه‌آبادی، مهدی (1402). تحلیل عوامل مؤثر کالبدی و اجتماعی بر تحقق‌پذیری شهر دوستدار سالمند؛ مطالعۀ موردی: شهر ورامین. پژوهش‌های جغرافیای برنامه‌ریزی شهری، 11(4), 155-174.
  • doi: 10.22059/jurbangeo.2024.368274.1883
  • سلیمانپور، سیدمسعود؛ صالحپور جم، امین؛ مصفایی، جمال؛ و نوروزی، خیرالله (1402) راهکارهای مدیریت خطر فرونشست زمین در دشت سیدان- فاروق استان فارس با رویکرد نیروی محرک-فشار-وضعیت-اثر-پاسخ. پژوهش‌های آبخیزداری، 36(1)، 50-65‌. doi: 22092/wmrj.2022.358262.1465
  • علی دادیانى، بهاره؛ زارع، مهدی؛ درستیان، آرزو؛ اشجع اردلان، افشین؛ و حسینی، سید کیوان (1402). ارزیابی تأثیر فرونشست بر روند لرزه‌خیزی دشت ورامین و دشت شهریار با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای. مدیریت مخاطرات محیطی، 10(2), 137-151.. doi: 10.22059/jhsci.2023.362753.788
  • عمادالدین، سمیه؛ شاهی، ویدا؛ آرخی، صالح؛ و آق‌آتابای، مریم. (1401). تعیین میزان فرونشست زمین در محدودۀ مخروط‌افکنۀ ورامین با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی تفاضلی راداری. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی (پژوهش‌های جغرافیایی)، 54(2)، 169-183. doi: 22059/jphgr.2022.319591.1007596
  • قوامی، جمال، صادق‌غلامی، حامد؛ رجبی حران، مهرداد؛ و مبینی، محمدحسین (1401). تأثیر احداث سد ماملو بر فرونشست اراضی دشت ورامین. انسان و محیط زیست، 20(2، 61 پیاپی)، 171-185. .ir/paper/1043233/fa
  • قهرودی تالی، منیژه؛ خدامرادی، فرهاد؛ و علی نوری، خدیجه (1402). تأثیر افت آب‌های زیرزمینی بر مخاطرات فرونشست زمین در دشت دهگلان، استان کردستان. مدیریت مخاطرات محیطی، 10(1، 57-70. . doi: 10.22059/jhsci.2023.359130.777
  • قهرودی تالی، منیژه؛ علی نوری، خدیجه؛ و ریوندی، هما (1400). تحلیل عوامل مؤثر بر فرونشست در دشت سبزوار. اطلاعات جغرافیایی سپهر، 30(117)، 165-180.ir/paper/950415/fa
  • نژادحسینی، رقیه؛ مقیمی، ابراهیم؛ گورابی، ابوالقاسم؛ حسینی، موسی؛ و جعفربیگلو، منصور (1403). ارزیابی فرونشست زمین در منطقۀ تخت جمشید و مخاطرات آن. مدیریت مخاطرات محیطی، 11(3)، 225-242. doi: 10.22059/jhsci.2024.386086.853
  • Chen, M., Tomás, R., Li, Zh., Motagh, M., Li, T., Hu, L., Gong, H.,Li, X., Yu, J., Gong, X.(2024). Imaging Land Subsidence Induced by Groundwater Extraction in Beijing (China) Using Satellite Radar Interferometry, Remote Sens, 8(6), 468.
  • Lazecký, M., Spaans, K. González, P.J. Maghsoudi, Y. Morishita, Y. Albino, F. Elliott, J. Greenall, N. Hatton, E.L. Hooper, A. Juncu, D. McDougall, A. Walters, R.J. Watson, C. Weiss, J.R. & Wright, T. (2020). LiCSAR: An Automatic InSAR Tool for Measuring and Monitoring Tectonic and Volcanic Activity, Remote Sensing, 12(15), 2430, doi: 10.3390/rs12152430.
  • Liu, Y., Li, W., Johnson, T. C., & Gonzalez, F. M. (2022). Characterization and modeling of land subsidence induced by groundwater extraction. Hydrogeology Journal, 30(1), 22–37. https://doi.org/10.1007/s10040-021-02423-z
  • Morishita, Y., M. Lazecky, T. J. Wright, J. R. Weiss, J. R. Elliott, & Hooper, A. (2020), LiCSBAS: An Open-Source InSAR Time Series Analysis Package Integrated with the LiCSAR Automated Sentinel- 1 InSAR Processor, Remote Sensing, 12(3), 424, doi: 10.3390/rs12030424.
  • Sultan, M., Abotalib, A. Z., Saleh, M., & Becker, R. (2019). Review of remote sensing applications for land subsidence monitoring. Remote Sensing of Environment, 231, 35–48. https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.111250
  • Wang, H., Mao, J., Zhao, S., Ning, X., & Wu, Q. (2021). PS-InSAR based surface subsidence analysis in Changchun metropolitan area, in E3S Web of Conferences.
  • Yu, C., Li, Z., Penna, N.T., & Crippa, P. (2018). General Atmospheric Correction Model for Interferometric Synthetic Aperture Radar Observations, 123(10), 9202-9222, doi: 10.1029/2017JB015305.
  • Zhang, X., Chen, Y., Wang, L., & Singh, R. P. (2023). Analysis of land subsidence using in-situ and remote sensing techniques. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128(1), 28–41. https://doi.org/10.1029/2022JB025678

منابع به انگلیسی

  • Akbarian, M., & Ghahroudi Tali, M. (2024). "Assessment of Land Subsidence in Asadabad Plain of Hamadan and its Hazards". Environmental Management Hazards, 10(4), 277-290. doi: 10.22059/jhsci.2024.370217.807. (in Persian)
  • Akbarian, M., & Ghahroudi Tali, M. (2024). Environmental analysis of land subsidence and its hazards in Asadabad plain, Hamadan, Iran". Environmental Management Hazards, 11(1), 57-72. doi: 10.22059/jhsci.2024.377484.827. (in Persian)
  • Alidadiyani, B., Zare, M., Dorostian, A., Ashja Ardalan, A. & Hosseini, S. K. (2023). Evaluation of the effect of subsidence on seismicity using satellite images in Tehran plain, a case study (Varamin plain and Shahryar Plain). Environmental Management Hazards, 10(2), 137-151. doi: 10.22059/jhsci.2023.362753.788. (in Persian)
  • Athari, M., Azizi, H. R., Hashemi, S. S. & Honari, H. (2022). Investigation of the Relationship between Land Surface Changes due to Subsidence and Groundwater using Sentinel-1 Satellite Images and Statistical Models (Case study: Varamin plain). Journal of Water and Wastewater Science and Engineering, 7(1), 34-43. doi: 10.22112/jwwse.2021.261650.1232. (in Persian)
  • Emadodin, S., Shahi, V., Arekhi, S., & Agatabai, M. (2022). Monitoring of land Subsidence in Varamin Plain Using by Using Differential Radar Interferometry Technique. Physical Geography Research Quarterly, 54(2), 169-183. SID. https://sid.ir/paper/1062541/en. (in Persian)
  • Ghahroudi Tali, M., Alinoori, K. & Rivandi, H. (2021). An analysis of factors affecting subsidence in Sabzevar plain. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 30(117), 165-180. doi: 10.22131/sepehr.2021.244457. (in Persian)
  • Ghahroudi Tali, M., Khodamoradi, F. & Ali Nouri, K. (2023). Effects of groundwater decrease on the of land subsidence in Dehgolan plain, Kurdistan province. Environmental Management Hazards, 10(1), 57-70. doi: 10.22059/jhsci.2023.359130.777(in Persian)
  • Ghavami J., Sadegh Gholami, H., Rajabi, H., & Mobini, M. (2022). Effect of the Construction of Mamloo Dam on Land Subsidence in Varamin Plain. Journal of Human and Environment, 20(2 (61)), 171-185. SID. https://sid.ir/paper/1043233/en. (in Persian)
  • Heydarian, A. (2016). Journal of Agriculture and Sustainable Development, No. 66-67 (October - January 2016). (in Persian)
  • Nejad Hosseini, R., Moghimi, E., Gorabi, A., Hosseini, M. & Jafarbigloo, M. (2024). Assessment of land subsidence in the Persepolis region and its hazards. Environmental Management Hazards, 11(3), 225-242. doi: 10.22059/jhsci.2024.386086.853. (in Persian)
  • Soleimanpour, S. M., Salehpour Jam, A., Mosaffaie, J. & Noroozie, K. (2023). Land Subsidence Risk Management Solutions in Seydan-Farooq Plain of Fars Province with the Driving Force-Pressure-State-Impact-Response Approach. Watershed Management Research, 36(1), 50-65. doi: 10.22092/ 2022.358262.1465. (in Persian)
  • Zanganeh, A., Talkhabi, H. R., Abbas zadeh soorami, M. & Mah abadi, M. (2024). Analysis physical and social effective factors on the attainment of an age-friendly city - case study: Varamin city. Geographical Urban Planning Research (GUPR), 11(4), 155-174. doi: 10.22059/ 2024.368274.1883. (in Persian)