ارائه روشی تحلیلی برای تخمین عوامل موثر بر نشست زمین با استفاده از داده های صحرایی و تصاویر InSAR در دشت نیشابور

توسعه برداشت از آب های زیرزمینی به اندازه ای که مقدار تخلیه آبخوان از تغذیه آن بیشتر شود، موجب برهم خوردن تعادل در آبخوان شده و به صورت زمانی یا مکانی موجب کاهش ارتفاع هیدرولیکی می گردد. کاهش ارتفاع هیدرولیکی و یا افت سطح آب باعث کاهش فشار آب منفذی و افزایش تنش موثر وارد بر ذرات آبخوان می شود. این پدیده، تحکیم لایه هایی از رسوبات ریزدانه را به دنبال دارد، که نتیجه آن به صورت نشست در سطح زمین نمایان می شود. در سال های اخیر افزایش برداشت از آبخوان دشت نیشابور واقع در شمال شرقی ایران، گزارش شده است که نتیجه آن افت سطح آب با میانگین 90 سانتی متر در سال و ثبت حداکثر نرخ نشست موضعی 19 سانتی متر در سال، بوده است. در این تحقیق بر روی برآورد پارامترهای موثر بر نشست دشت نیشابور تمرکز شده است. پارامترهای مورد بررسی شامل ضخامت موثر لایه های ریزدانه تراکم پذیر و ذخیره ویژه پلاستیک کالبد آبخوان (S_skv)، می باشند که به طور مستقیم در محاسبات مربوط به نشست های برگشت ناپذیر، وارد می شوند. در گام اول، ضمن بررسی اطلاعات 231 گمانه، با روش درون یابی کریجینگ، نقشه توزیع ریزدانه ها در سطح دشت نیشابور تهیه و ارتباط منطقی بین نشست ثبت شده و پتانسیل آبدهی چاه های دشت، با ضخامت لایه های ریزدانه تحقیق گردید. نتایج حاصل نشان داد که بین ضخامت ریزدانه ها در پهنه دشت و میزان تخلیه از چاه ها، ارتباطی معکوس وجود دارد. به عبارت دیگر کم ترین میزان تخلیه در عمده نواحی دارای بیشترین مقدار ریزدانه (رس و سیلت) دیده می شود و ریزدانه بودن بافت آبخوان، و به تبع آن کم بودن هدایت هیدرولیکی، بر کاهش آبدهی چاه ها تاثیر مستقیم داشته است. در گام دوم، روند تغییرات نرخ نشست حاصل از تصاویر ماهواره ای InSAR و افت سطح آب برای چاه های پیزومتری واقع در محدوده نشست، مورد تحلیل قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که تراکم آبخوان نیشابور عمدتا در نتیجه تغییر شکل های پلاستیک بوده و سهم تغییر شکل های الاستیک ناچیز می باشد. لذا با صرف نظر از تغییرشکل های الاستیک، به استناد نقشه های نرخ سالانه نشست و نقشه های هم افت سطح آب، روشی مبتنی بر آنالیز تنش-کرنش برای تعیین مقادیر ذخیره ویژه کالبد پلاستیک آبخوان ارائه گردید. سپس به کمک نتایج حاصل از گام نخست، مقادیر ذخیره ویژه پلاستیک کالبد آبخوان (S_skv) محاسبه شد. نتیجه حاصل از تعمیم روش فوق منجر به تهیه نقشه توزیع مقادیر S_skv برای رسوبات ریزدانه پراکنده در سطح دشت نیشابور گردید.