چاه اکتشافی داق داق آباد در شمال روستای مذکور با مختصات u.t.m (3897110 =y , 298300= x ) حفاری گردیده است .سطح ایستایی این چاه برابر ۲/۵ متر و عمق چاه ۱۱۲ متر می باشد . بر طبق لوگ ارائه شده در عمق ۹۳ متر یک لایه آهکی وجود دارد . بنابراین جنس سنگ کف منطقه آهک می باشد . بر اساس نتایج آزمایشات پمپاژ صورت گرفته مقدار ضریب قابلیت انتقال در چاه مذکور برابر با ۳۲۰ مترمربع در روز می باشد .
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۸)چاه پیزومتر اکتشافی قاپاق تپه
این پیزومتر در شمال غربی روستای قاپاق تپه با مختصات u.t.m (3920550 =y , 280630= x ) حفاری گردیده است . بر طبق لوگ ارائه شده حفاری این پیزومتر از ابتدا در آهک اولیگومیوسن شروع شد و در عمق ۶۶/۵۸ متری به آب برخورد نموده است .
۹)چاه پیزومتر اکتشافی تپه دبی
این پیزومتر درشمال روستای تپه دبی با مختصات u.t.m (3924850 =y ,290490=x )حفاری گردیده است . سطح برخورد به آب در هنگام حفاری ۳/۴ متر بوده و عمق چاه ۵۰ متر می باشد . از عمق ۱۴ متر به پائین حفاری در تشکیلات شیستی صورت گرفته است . ۱۰)چاه پیزومتر اکتشافی بیوک آباد
این پیزومتر در ۴ کیلومتری شرق روستای بیوک آباد با مختصات u.t.m (3882210 =y ,307950=x )حفاری گردیده است . بر اساس شواهد این چاه در زمان حفاری دچار آرتزین گردیده و جنس سنگ کف در این منطقه آهک اولیگومیوسن است .
۱۱)چاه پیزومتر اکتشافی یسترلو
این چاه در یک کیلومتری جنوب روستای یسترلو با مختصات u.t.m (3878240 =y ,298180=x )حفاری گردیده است . سطح برخورد به آب هنگام حفاری ۸/۲۸ متر بوده و عمق کلی چاه ۹۵ متر می باشد . بر اساس لوگ ارائه شده جنس سنگ کف منطقه آهک می باشد [۳۹].
شکل ۴-۱ لوگ زمین شناسی چاه های اکتشافی دشت کبودرآهنگ است.
شکل۴-۱لوگ های زمین شناسی دشت کبودرآهنگ(سازمان آب منطقه ای استان همدان)
شکل۴- ۲نقشه موقعیت چاههای اکتشافی در دشت کبودرآهنگ
۴-۲-۱ ساختار زیرین دشت کبودرآهنگ
اگر دشت کبودرآهنگ از لحاظ زمین شناسی مورد بررسی قرار گیرد به طور خلاصه از عمق به سمت سطح زمین قدیمیترین سازندها تشکیلات ماسه سنگی – شیل و تشکیلات آهکی ژوراسیک است .بعد از آن تشکیلات آهکی کرتاسه که عمدتا در قسمت های جنوبی و جنوب غربی دشت رخنمون هایی دارند .روی سازند های کرتاسهای، تشکیلات دوران سوم قرار دارد که شامل مارن و ماسه سنگ است که بر روی آن تشکیلات قم قرار دارد . سپس در نهایت سازند چهارم قرار دارد که شامل آبرفتهای دوران کواترنری است. که ضخامت آن از ۳۰ تا ۱۵۰ متری در بیشتر سطح دشت دیده می شود .
از ارزیابی تغییرات توپوگرافی سطح توده سنگ بستر نتیجه گیری می شود که ضخامت قشر آبرفت تابع شرایط توپوگرافی سنگ بستر بوده و ضخامت آبرفت بر اساس آنچه در چاههای اکتشافی مشخص است تابعی از وضعیت پستی وبلندی اولیه این منطقه در هزاران سال پیش دارد. در این دشت گسلهایی در ناحیه شمال شرقی دشت که جهت آنها عموما شرقی –غربی است و طولی حدود ۳ تا ۲۸ کیلومتر دارند .گسل های نواحی شرقی که تقریبا شمالی- جنوبی هستند که بین ۵ تا ۲۰ کیلومتر طول دارند. وجود یک گسل احتمالی مدفون با امتداد شمال غربی-جنوبشرقی به طول حدود ۲۵ کیلومتر که همراه با یک زون خرد شده ناشی از حرکات تکتونیکی آن است، مرز بارزی بین سنگ بستر آهکی مارنی ومارن را در این قسمت از بستر دشتهای کبودرآهنگ و فامنین را شامل میگردد که این خود زمینه گسترش درز و شکافهای تکتونیکی و ارتباط آن با حفرات و معابر عمقی در توده سنگ پی را در این محدوده مهیا نموده است. این زون عمدتا منطبق بر مسیر یکسری کانالهای مدفون عمقی دوران چهارم است که احتمالا بر اثر فرسایش شدید زون گسل در سنگ بستر آهکی و آهکی مارنی به وجود آمده است و حداکثر ضخامت آبرفت را در منطقه نشان میدهد. کانال احتمالی مدفون بر اثر فرسایش در آهک در دوران چهارم به وجود آمده و رسوبات این دوران نیز برروی آن قرار گرفته است[۴۰] .
شکل۴- ۳نقشه گسل مدفون احتمالی در دشت کبودرآهنگ[۳۷]
براساس نقشه زمین شناسی دشت دارای گسلهای اصلی و فرعی می باشد به علاوه طبق گزارش زمیران یک گسل احتمالی مدفون وجود دارد . این گسلها باعث ایجاد گسیختگیهایی در پی سنگ میشوند وقتی سنگ بستر آهکی باشد و گسل ایجاد درزوشکاف کند به مرور براثر فرسایش انحلالی این درزوشکافها گسترده تر می شود .گسل های این دشت باعث کارستیفیکاسیون در سنگ بستر آهکی شده است و این خود دلیل اولیه ایجاد گودال فرونشینی میباشد به طوریکه مشخص است گودالهای فرونشینی در اطراف گسلها قرار دارد . گسلها آهکهای سنگ بستر را خرد کرده و ایجاد درزو شکاف نموده اند واین درز و شکافها با انحلالی که به کمک آب صورت میگیرد ،گسترش پیدا می کند . وجود این درز و شکافهای ایجاد شده با کمک تکتونیک منطقه می تواند دلیل اولیه برای ایجاد فروچالهها باشد و افت سطح آب زیرزمینی فقط به این رخداد شدت بخشد . یعنی وجود گسل دلیل ابتدایی و افت سطح آب زیرزمینی دلیل دوم یا به عبارتی ثانویه یا تشدید کننده در ایجاد فروچالهها باشد[۴۹].شکل ۴-۴ گسل های دشت کبودرآهنگ را نشان میدهد.
شکل۴- ۴ نقشه گسلهای دشت کبودرآهنگ و فروچالهها
۴-۳ ارزیابی چگونگی افت سطح آب و ظرفیت بهره برداری آبهای زیرزمینی از ذخائر دشت:
وقوع فروچالهها در دشتهای کبودرآهنگ در دو دهه اخیر همزمان با بهره برداری بی از حد از آب های زیرزمینی و افت سطح آب زیرزمینی در منطقه بوده است. این یک عامل اصلی غیرطبیعی است در تسریع فرایند فروچاله و فرونشست زمین در منطقه میباشد.
۴-۳-۱ ارزیابی ظرفیت دشت:
در دشت کبودرآهنگ به نقل از آمارحاصله ازچگونگی نقاط بهره برداری در هر دوره نشانگر افزایش تعداد چاه های عمیق و نیمه عمیق و نهایتا افزایش میزان بهره برداری با توجه به مراکز صنعتی در این محدوده و احداث شهرک بوعلی ، تاسیس نیروگاه شهید مفتح ، ایجاد شهرک ویان بوده است.
طبق اطلاعات به دست آمده حوضه دشت کبودرآهنگ با وسعتی برابر ۲۸۲۳ کیلومتر مربع دارای ۱۳۱۱ حلقه چاه عمیق که متوسط دبی این چاه ها ۲۰ لیتر در ثانیه است و ۷۹۱ حلقه چاه نیمه عمیق با متوسط دبی ۷ لیتر در ثانیه می باشد. در این حوضه سالانه حدود ۱۳۴ میلیون مترمکعب از این چاهها برداشت می شود که به مصرف کشاورزی میرسد.[۳۸] برای تهیه نقشهها از روش کریجینگ استفاده شده است و در این روش تخلیه سالانه براساس مقدار کارکرد سالانه چاهها به دست آمده و با بهره گرفتن از نرم افزار ۱۰ArcGIS نقشه پهنه بندی تخلیه سالانه ترسیم شد .
در شکل۴-۵ با بهره گرفتن از روش پهنه بندی کریجینگ نقشه میزان تخلیه سالانه برآورد شده است که این نقشه دارای شبکه بندی ۵*۵ کیلومتر است که نشاندهنده میزان تخلیه در هر شبکه می باشد.در این نقشه مشخص است که نقاط فروچاله در رنگهای سبز و آبی قرار دارد که با شبکه هایی که با کادرسفیدرنگ مشخص شده است. میزان تخلیه در این شبکه ها ۱۰۷۲۰۸تا ۱۹۸۵۵۵ متر مکعب و ۶۴۴۶۸ تا ۱۰۷۲۰۸ مترمکعب در سال است یعنی حدود ۸ فروچاله در دامنه تخلیه ۱۰۷۲۰۸ تا ۶۴۴۶۸ و ۵ فروچاله در دامنه تخلیه ۱۰۷۲۰۸ تا ۱۹۸۵۵۵ رخ داده است. با توجه به شکل های ۴-۶ و ۴-۷ که نقشه چاههای عمیق و نیمه عمیق را نشان میدهد فروچالهها در قسمت های منطبق بر چاههای عمیق اتفاق افتاده است. از طرفی هم حداکثر چاههای عمیق در محدوده آبخوان قرار گرفتهاند. در فاصله بین سالهای ۱۳۸۰-۹۰ ۱۳حدود ۷ فروچاله اتفاق افتاده است.
شکل شماره۴-۵ نقشه پهنه بندی تخلیه سالیانه در حوضه کبودرآهنگ
شکل ۴-۶ نقشه پراکندگی چاههای عمیق (براساس آمار سازمان آب منطقه ای همدان) شکل ۴-۷ نقشه پراکندگی چاههای نیمه عمیق
در این شکلهای۴-۶و۴-۷ مشخص است که اکثر چاههای نیمه عمیق در خارج از مرز آبخوان قرار دارند چاههای نیمه عمیق در این دشت دارای حداکثر ۱۰۰ متر عمق هستند یعنی با توجه به عمق این چاهها مشخص است که بهره برداری از چاهها از مرز سفره آبرفتی پایینتر نرفته است و در این قسمت ها دشت با خطر وقوع فروچاله روبه رو نبوده است کما اینکه در این نواحی هم سنگ بستر شامل آهک های کرتاسه و ژوراسیک است و کارستیفیکاسیون هم در این نواحی رخ داده است ولی چون هنوز سطح سفره از مرز آبخوان آبرفتی پایین تر نرفته است پس امکان وقوع فروچاله نیز به نسبت قسمت های دیگر کمتر است. در نقشه دیگر که چاههای عمیق نشان داده شده عمق این چاهها بیشتر از ۱۰۰ متر بوده و با توجه به برداشتهای صورت گرفته از سفره آبخوان آبرفتی سطح آب زیرزمینی افت پیدا کرده و درنتیجه چاهها را برای افزایش آبدهی عمیقتر کرده و اقدام به کف شکنی نموده اند در این حالت به سفره آبخوان آهکی دسترسی پیدا کرده و آبدهی چاهها بالا رفته است حال با توجه به این امر می توان گفت سطح آبخوان آهکی هم در طول زمان دچار افت شده و از طرف دیگر با توجه به کاهش بارندگی و خشکسالی تغذیه صورت نگرفته و افت سطح آب پایدار مانده است. پدیده کارستی شدن در قسمت هایی که چاههای عمیق قرار دارندنیز اتفاق افتاده است که باعث ایجاد حفرات و درزو شکافهایی در داخل سنگ بستر شده است، زمانی که حفره های انحلالی وارد عمل شوند به خاطر ادامه داشتن انحلال، این حفرات گسترش پیدا می کنند تا جایی که سقف آنها کم ضخامت می شود در این حالت چون تحمل نگهداری بارهای روی خود را ندارند سقف این حفرات شکسته شده و درنتیجه آبرفت های سطح به سمت داخل این حفرهها ریزش می کند در نتیجه فروچالهها در سطح این محدوده اتفاق افتادهاند. در این نقشه مرز آبخوان مشخص است و حداکثر چاههای عمیق در این محدوده قرار گرفته است. چاههای عمیق دارای عمق بیش از ۱۰۰متر هستند و فروچالهها در محدوده چاههای عمیق رخ داده است. از لحاظ زمین شناسی هم فروچالهها در محدوده آبرفتها قرار دارد.
شکل شماره۴- ۸ نقشه انطباق فروچالهها بر محل چاههای عمیق
۴-۳-۲ارزیابی وضعیت افت سطح آب در دشت کبودرآهنگ
به دنبال آگاهی از افزایش حجم بهره برداری از منابع آبهای زیر زمینی واقع در آبخوان به عنوان منبع اصلی در دشت کبودرآهنگ فعلا این دشت به عنوان دشت ممنوعه بوده و هرگونه بهره برداری ممنوع می باشد. تغییرات افت سطح آب زیرزمینی ناشی از افزایش بهره برداری در دو دهه گذشته به عنوان عامل اصلی غیر طبیعی در تسریع فرایند فروچالهها می باشد.
برای رسم نقشههای هم تراز آب زیرزمینی از داده های ماه شهریور استفاده شده است زیرا در یک سال آبی در ماه شهریور سطح آب زیرزمینی دارای پایینترین سطح خود است. برای این منظور ابتدا مقادیر ارتفاع نقاط چاههای پیزومتری از مقادیر مشاهده شده ماه شهریور برای هر نقطه کم شده عدد به دست آمده در نرم افزار ۱۰Arc GIS وارد شده با بهره گرفتن از روش کریجینگ پهنه بندی انجام شد و سپس نقشه پهنه بندی به نقشه تراز تبدیل شد و نقشه های هم تراز به صورت زیر خروجی گرفته شدند.
نقشه های تراز سطح آب زیرزمینی طبق آمار ده ساله از ۱۳۸۰ تا ۱۳۹۰ چاههای پیزومتری دشت طبق روش کریجینگ تهیه گردیده است ونقشه های هم تراز سطح آب زیرزمینی برای سالهای ۱۳۹۰ و ۱۳۸۰ رسم شده است که اختلاف این خطوط تراز با توجه به ارتفاع نقاط از سطح دریا در نظر گرفته شده است. نقشه هم تراز آب زیرزمینی با توجه به آمار داده ی چاههای پیزومتری برای سال ۱۳۸۰ در شکل ۴-۹ نشان داده شده است و طبق آنچه که در نقشه مشخص است بالاترین تراز سطح آب زیرزمینی دارای ۱۶۱۸ متر است. یعنی بیشترین افت سطح آب در این خط تراز است. دادهی پیزومتری برای هر چاه با توجه به ارتفاع از سطح دریا است عدد ۱۶۱۸ متر یعنی سطح آب زیرزمینی در محل خط دارای این ارتفاع از سطح دریا البته در زیر سطح زمین است. به عبارتی نقشه همتراز، ارتفاع سطح آبخوان را از سطح دریا را در قسمت های مختلف نشان میدهد. پایین ترین تراز در این نقشه دارای ارتفاع ۱۶۸۸ متر است و البته اینکه تراز سبز رنگ نشان دهنده این امر است که کمتر از آن را نیز مشخص می سازد. یعنی کمترین افت سطح آب در این خط تراز است.
شکل شماره ۴-۹نقشه هم تراز سطح آب زیرزمینی در سال ۱۳۸۰
شکل ۴-۱۰ نقشه هم تراز سطح آب زیرزمینی در سال ۱۳۹۰
در شکل ۴-۱۰ نقشه هم تراز سطح آب زیرزمینی در سال ۱۳۹۰ را نشان میدهد که در این نقشه بالاترین تراز دارای ارتفاع ۱۵۸۰ متر است و با توجه به بالاترین تراز در سال ۸۰ اختلاف حدود ۳۸- را نشان می دهد. یعنی از سال ۱۳۸۰ تا ۱۳۹۰ در این دوره ۱۰ ساله سطح آب زیرزمینی در همان محدوده خط تراز مورد نظر حدود ۳۸ متر افت داشته است. کمترین تراز در این نقشه ۱۶۷۶ متر است و نسبت به خط تراز سال ۱۳۸۰ اختلاف ۱۲- متر را در محدوده تراز مورد نظر نشان میدهد که در خط تراز ۱۲- متر افت سطح آب زیرزمینی بوده است. به طور متوسط در تمام سطح آب خوان در این دوره ۱۰ ساله حدود ۵/۳۰ متر افت اتفاق افتاده است .
شکل۴- ۱۱نقشه ترکیب خطوط تراز سالهای ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰
با توجه به شکل۴-۱۱ که ترکیبی از خطوط تراز سالهای ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰ است خطوط به طور واضحی افت را نشان میدهد . جهت پیکان در شکل۴-۱۱ گویای این مسئله است که افت سطح آب زیرزمینی از جهت جنوب شرق به سمت شمال غرب است . یعنی بیشترین افت سطح در قسمت جنوبی و تا حدودی مرکز دشت بوده است و کمترین میزان افت در قسمت های شمال شرق و غرب و شمال بوده است. با توجه به این امر شیب هیدرولیکی از شمال به جنوب است. براساس شیب هیدرولیکی حرکت آب به سمت قسمت های جنوبی دشت باعث آبدهی بالاترو بهره برداری بیشتر در این قسمت ها از دشت شده و تابع این قضیه افت سطح آب هم بیشتر بوده ونتیجتا فروچالهها در این قسمت از دشت متمرکز شده اند. حال با توجه به این که فروچالهها در قسمت های جنوبی رخ داده است می توان گفت که در جاهایی که بیشترین افت سطح آب زیرزمینی را داشته فروچالهها اتفاق افتاده اند.
۴-۳-۳ تاثیر افت سطح آب زیرزمینی در توسعه و نشست زمین و فروچالهها
با توجه به توضیحاتی که درصفحات قبل ذکر شد تا زمانی که آب در بین منافذ آبرفتی وجود داشته باشد و تشکیل یک لایه آبخوان را داده باشد، بخاطر وجود آب رسوبات در بالاتر اگر فشاری هم وارد آورند مشکلی در سطح زمین به وجود نمی آورد چون تحمل این فشارهارا خواهند داشت. اما زمانی که شروع به بهره برداری بی رویه شود آنوقت است که تغذیه و برداشت در بیلان منفی قرار میگیرد یعنی میزان برداشت از میزان تغذیه بیشتر می شود در این حالت با افت سطح آب زیرزمینی مواجه می شویم البته این امر در طول چند سال اتفاق می افتد و مسئله آن جدی می شود حال زمانی که تخلخل آبرفتها ازآب خالی می شود فضای خالی را هوا پر کرده و نتیجه این امر این می شود که ذرات تحمل وزن رسوبات بالایی خودرا ندارند. درنتیجه هرچه فشار بیشتر شود ذرات بیشتر به سمت عمق زمین حرکت کرده و به مرور ایجاد نشست در سطح زمین می کند . حال اگر سنگ بستر زیرین این آبرفتها آهکی باشد و دچار پدیده کارستیفیکاسیون هم شده باشد . حفرههایی در داخل این آهکها ایجاد می شود با وجود انحلال این حفرات به سمت رویه سنگ بستر[۲۹]گسترش پیدا می کنند زمانی که رویه سنگ بستر که مرز سنگ بستر با رسوبات بالایی خود است ضخامت آن کاهش مییابد تحمل رسوبات بالایی خود را ندارد این امر موجب میشود که سقف حفرات شکسته شده و به طور ناگهانی ریزش رسوبات به داخل این حفرات صورت گیرد این پدیده در سطح زمین به صورت فروچاله نمود پیدا می کند.
کاهش سطح آب زیرزمینی و تاثیر آن در ستون خاک های پوشش سنگ بستر در محدوده دشت مورد نظر در رابطه با فرایند تسریع در ایجادفرونشست زمین عبارتند از شناخت موارد زیر :
۱-ازبین رفتن نیروی بالا نگهدار بازدارنده در سقف حفرات در توده سنگ آهکی که قبلا دارای ذخیره آب بوده اند.
