لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

فروچاله های نوعی از اشکال کارستی است که به شکل گودال هایی در سطح زمین آشکار می شوند. شناسایی این فروچاله ها در مدیریت منابع آب بسیار حیاتی هستند، چرا که آلودگی این مکان ها باعث آلودگی منابع آب منطقه می شود. حوضه کارستی بیستون پرآو از آن جهت مهم است که باعث ایجاد سراب هایی در شهرهای بیستون و کرمانشاه بوده و بخشی از آب این شهرها را تامین می کند. این پژوهش با هدف شناسایی فروچاله های این حوزه و همچنین شناسایی مناطق مستعد فروچاله انجام شده است. در این پژوهش با تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی و فرآیند تحلیل شبکه، معیارهای مختلف ایجاد فروچاله نظیر بارش، دما، تبخیر، سنگ شناسی، جنس خاک، شیب، ارتفاع، گسل، آبراهه و پوشش گیاهی رتبه بندی شده اند. نتایج فرآیند تحلیل شبکه نشان داد که سنگ شناسی با 87/24 درصد مهم ترین عامل ایجاد فروچاله است. پس از ترکیب لایه ها، نقشه مناطق محتمل فروچاله مشخص گردید و با استفاده از تفسیر تصاویر World Imagery و Google Earth فروچاله های موجود در منطقه تشخیص داده شد. سپس برای بررسی نتایج کار از شاخص های صحت، دقت و کیفیت استفاده شد که نتایج آن ها به ترتیب 42/98، 41/69 و 55/65 بود. بالا بودن شاخص صحت نشان می دهد کارایی بالا در شناسایی فروچاله های موجود است، اما پایین بودن دو شاخص دیگر بیانگر ضعف روش نیست، بلکه دو شاخص دقت و کیفیت نشان دهنده مناطقی است که احتمال فروچاله شدن را دارند، اما درحال حاضر یا فروچاله نبوده و یا در داده های مرجع نیستند. در پایان می توان گفت که این روش کارایی مناسبی برای شناسایی فروچاله ها و مناطق مستعد فروچاله ها را دارد.

یک پروژه میکروگرانی سنجی برای آشکارسازی فروچاله ها در یک نیروگاه برق اجرا شده است.اثر تونل های کم عمق زیرزمینی و تاسیسات سطحی نیروگاه در داده ها تصحیح شده اند. این تاسیسات شامل مخازن سوخت برج های خنک کننده و غیره اند.عملیات برداشت داده ها در دو سایت واقع در نیروگاه که خطر ایجاد فروچاله ها در آنها وجود داشته است صورت گرفت.با وجود نوفه های فراوان حاصل از تاسیسات، برداشت داده ها با دقت قابل قبولی و با استفاده از گرانی سنج های سینترکس صورت گرفت. بعد از به دست آوردن اطلاعات لازم نظیر عمق و شکل این حفره ها با اعمال فیلترهای متفاوت نظیر فراسو، فروسو و اویلر روی نقشه های بی هنجاری بوگه، شکل نهایی  عمق این بی هنجاری ها با مدل سازی سه بعدی تعیین شده اند.از آنجا که اطلاعات مربوط به محل و عمق بی هنجاری ها (فروچاله ها) در زیر تاسیسات حساس نیروگاه بسیار حیاتی است، این اطلاعات می تواند برای مهندسان عمران و تاسیسات بسیار با ارزش باشد.

دشت فامنین کبودر آهنگ در شمال استان همدان واقع شده و ضخامت رسوبات سفره آبدار آن به 100-70 متر می رسد که بهره برداری از آن بیش از ظرفیت سفره بوده و سالیانه حدود 3-2.5 متر افت در سطح آب سفره وجود دارد. در طی ده سال اخیر حداقل حدود 19 فروچاله کوچک و بزرگ در سطح دشت به وجود آمده که سبب نگرانی ساکنین دشت شده است. بر اساس پیمایشها، بررسی ها و اندازه گیری های صحرایی مشخصات و مختصات این فروچاله ها شناسایی، ثبت و از نتایج حاصله مشخص گردید که وجود حفره های انحلالی، مجاری آب، سیستم درز و شکاف در سنگ بستر آهکی و پمپاژ آب موجود در آنها عامل اصلی تولید فروچاله های منطقه بوده است. عواملی چون ماسه شویی لایه ها، خروج گاز از چاه ها و افت سریع سطح آب زیرزمینی نیز در تسریع وقوع فروچاله ها دخیل هستند. لذا جهت جلوگیری از پدیده فوق بایستی 1- از کف کنی و حفاری در سنگ بستر خودداری شود، 2- جهت جلوگیری از ماسه شویی چاه های آب بایستی از گراول پک مناسب استفاده شود و 3- تمامی چاه هایی که در سنگ بستر حفاری شده و آبدهی بالایی دارند تعطیل شوند.

پدیده ی فروچاله ها و نشست زمین در دشت ها از خطرات طبیعی تشدیدشونده هستند که امروزه به دلیل سرعت و تراکم شکل گیری مورد توجه قرار گرفته اند. از دیدگاه ژئومورفولوژی، می توان فروچاله های اطراف شهر ابرکوه را به دو دسته ی فروچاله های کوهستانی و دشتی تقسیم بندی کرد. هدف از این پژوهش، شناخت عوامل مؤثر در شکل گیری فروچاله ها در دشت ابرکوه است. در گام اول با استفاده از روش سلسله مراتبی، مهم ترین معیارهای تأثیرگذار طراحی شد و در نهایت، ارزش وزنی آن ها با استفاده از پرسش نامه در محیط نرم افزار اکسپرت چویس تعیین شد. معیارهای تأثیرگذار به ترتیب اولویت عبارت اند از: وجود لایه های انحلال پذیر در اعماق (30 درصد)، بافت رسوبات و سازندهای آهکی (4/20 درصد)، افت سفره های زیرزمینی (4/17 درصد)، سیستم آبیاری غرقابی (6/12 درصد)، نوع کاربری (1/7 درصد)، فاصله از چاه های بهره برداری (8/5 درصد)، فاصله از آبراهه های قدیمی (6/3 درصد) و فاصله از گسل (1/3 درصد). در گام دوم، برای صحت سنجی نتایج، از اطلاعات میدانی و آزمایش های پارامترهای مهم خاک شناسی استفاده شد. لوگ های حفاری پیزومترهای اطراف فروچاله ها و سنگ کف آبخوان دشت ابرکوه، وجود لایه های انحلال پذیر در اعماق را تأیید کرد. از طرفی آزمایش ها نشان داد که بافت رسوبات فروچاله های دشتی بسیار ریزدانه و با درصد بالای مقادیر رس و آهک و املاح است. پمپاژ آب از اعماق در جهت مصرف کشاورزی، منجر به ایجاد حفره های انحلالی و در نتیجه فروچاله های دشتی می شود. همچنین موقعیت فروچاله های کوهستانی در بالادست آبخوان دشت ابرکوه است که در دهه های اخیر با افت شدید آبخوان روبه رو شده، بحران افت سفره به همراه سازندهای آهکی، پدیده ی فروچاله های کوهستانی را به وجود آورده است.

توده پرآو - بیستون با وسعت 880 کیلومتر مربع در زون زاگرس رورانده و در استان کرمانشاه واقع شده است. در این ناهمواری ها اشکال متنوعی از چشم انداز کارست همچون کارن ها، اوالاها، دولین ها، غارها و ... پدید آمده است. شکل گیری و توسعه فروچاله های کارستی متاثر از روراندگی، گسل ها و شکستگی های منطقه، شرایط مناسبی را برای تغذیه و گسترش منابع آب زیرزمینی به عنوان اصلی ترین منبع آب آشامیدنی شهر کرمانشاه فراهم آورده و هیدروژئولوژی منطقه را تحت تاثیر قرار داده است. بنابراین، شناخت مرفوتکتونیکی فروچاله ها در بررسی های کارستی منطقه جایگاه و اهمیت بالایی دارد. در این تحقیق با استفاده از مدل رقومی ارتفاع (DEM) و پردازش داده های رقومی شده نسبت به استخراج اطلاعات توپوگرافی و هیدرولوژی اقدام گردید. همچنین با انجام عملیات میدانی و به کارگیری دستگاه موقعیت یاب جهانی (GPS) و کمپاس، ویژگی و موقعیت فروچاله ها و امتداد درزه ها و شکستگی های منطقه اندازه گیری و در ارتباط با سایر داده های مکانی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته های تحقیق نشان می دهد در توده پرآو - بیستون اشکال اگزوکارست در فرم ها و ابعاد مختلف توسعه یافته و تیپیک ترین این اشکال یعنی فروچاله ها در امتداد درزه ها و گسل های کششی ناحیه قرار گرفته و فروچاله های مستخرج از DEM نیز نشان دهنده چنین امتداد و روندی است.

بررسی عوامل موثر بر ایجاد فروچاله ها و تاثیر نوع خاک بر شکل گیری آن در این مقاله مورد بررسی قرار خواهد گرفت. فرونشست ها می توانند موجب تخریب سیستم های آبیاری و خاک های حاصلخیز کشاورزی، خسارت به چاه ها در منطقه های فرونشست روستایی و شهری، تغییر هیدرولوژی منطقه و ایجاد سیلاب شوند و به طور معمول خسارت های ناشی از فرو نشست ها و شکاف های زمین ترمیم ناپذیر پرهزینه و مخرب می باشند. پس از شناخت مکانیزم فروچاله ها و تامین داده ها و اطلاعات کافی از محل، شرایط لازم جهت تجزیه و تحلیل داده ها فراهم می آید در این شرایط داده های جمع آوری شده اساس کار را برای تفسیر و شناخت شرایط و اشکال مختلف کار است که در وقوع فروچاله ها موثر هستند را فراهم می آورد. این بررسی براساس جمع آوری اطلاعات از طریق منابع اسنادی، کتابخانه ای، تجربی و روش تحلیل محتوا صورت گرفته است. بصورت کلی نتایج حاکی از آن است که برای کنترل این پدیده باید الگوی مصرف آب عوض شود. فاضلاب ها تصفیه شده و مجددا به مصرف کشاورزی برسد. کشاورزی در بعضی نقاط متوقف شود. از کشت محصولات پرآب بر، در مناطق کم آب جلوگیری بعمل آید تمام چاه های غیرمجاز بسته و پلمپ شود و برداشت آب زیرزمینی در مناطقی ممنوع شود و برنامه نگهداشت ذخیره آب در دستور قرارگیرد.

دشت فامنین-  قهاوند- کبودر آهنگ در شمال استان همدان واقع شده و ضخامت رسوبات سفره آبدار آن به حدود 100- 70 متر می رسد که بهره برداری از آن بیش از ظرفیت سفره بوده و سالانه حدود 2.5-3 متر افت در سطح آب این سفره وجود دارد. در طی ده سال اخیر، دست کم حدود 19 فرو چاله (Sinkhole) کوچک و بزرگ در سطح دشت به وجود آمده که سبب نگرانی ساکنان دشت گردیده است. در این تحقیق، پس از پیمایشها و اندازه گیریهای صحرایی، تجزیه نمونه ها و برآورد میزان دی اکسید کربن آزاد (Free carbon dioxide) انجام گرفته و مشخصات فرو چاله ها شناسایی و ثبت شده است. از نتایج حاصل مشخص گردید که شرایط ویژه در سنگ بستر آهکی و وجود دی اکسید کربن بیشتر از 1500 میلی گرم در لیتر، عامل اصلی توسعه کارست در منطقه است. همچنین وجود حفره های انحلالی بزرگ، مجاری آب، سیستم درز و شکاف وسیع در سنگ بستر و پمپاژ آب موجود در آنها عامل اصلی ایجاد فرو چاله های منطقه بوده و عواملی چون ماسه شویی لایه ها، خروج گاز از چاهها و افت سریع سطح آب زیرزمینی در تسریع وقوع فرو چاله های منطقه دخیل هستند. لذا برای جلوگیری از این پدیده، باید اولا از کف شکنی و حفاری در سنگ بستر خودداری شود. و دوم این که برای جلوگیری از ماسه شویی چاههای آب باید از گراول پک (Gravel pack) مناسب استفاده شود و سوم اینکه همه چاههایی که در سنگ بستر حفاری شده و آبدهی بالایی دارند، تعطیل شوند.