تحليل فرونشست زمين با استفاده از تكنيك تداخل سنجي راداري، اطلاعات چاه‌هاي ژئوتكنيكي و پيزومتري (مطالعه موردي: منطقه شهري18تهران)

(Earth subsidence analysis using radar interferometry technique, geotechnical and piezometric wells (case study: Urban region 18 Tehran

پديده فرونشست زمين شامل فروريزش يا نشست رو به پائين سطح زمين است كه مي­تواند داراي بردار جابجايي افقي اندك باشد. اين حركت از نظر شدت، وسعت و ميزان مناطق درگير، محدود نمي­باشد. منطقه 18 شهري در جنوب غربي كلان­شهر تهران گسترش يافته است. مطالعات انجام شده در پژوهش حاضر در بخش­هاي، تداخل سنجي راداري، تحليل گمانه­ هاي ژئوتكنيكي، تحليل چاه­ هاي پيزومتري، بررسي عوارض ژئومورفولوژيكي انجام يافت. در مرحله اول تصاوير سال­هاي 2015 و 2017 مربوط به سنجنده سنتينل – 1 اخذ گرديد و سپس در نرم افزار اسنپ (SNAP) پردازش شد. نقشه­ هاي توزيع گراول، شن و ماسه و همچنين ريزدانه با استفاده از اطلاعات گمانه­ هاي ژئوتكنيكي تهيه گرديد. نتايج نشان داد كه از جهت شمال منطقه مورد مطالعه به سمت جنوب دانه بندي كوچكتر مي­شود. اما در كل ميزان توزيع گراول قابل توجه بود. قرارگيري منطقه 18 شهري بر روي مخروط ­افكنه جوان كن كه توزيع بالاي گراول و متخلخل را در عمق ­هاي تحتاني دارا مي­باشد و با توجه به عمق چاه­هاي موجود در منطقه كه ضخامت بالاي آبرفت را نشان مي­دهد، با افت سطح ايستابي و خالي شدن خلل و فرج بين دانه ­بندي­ها و در نتيجه افزايش وزن آبرفت در جهت نيروي گرانشي وجود پديده فرونشست را موجه نشان مي­دهد. حداكثر ميزان فرو نشست بدست آمده از مطالعه تداخل سنجي راداري در حدود 430 ميلي­متر و در محدوده محله يافت­ آباد مي ­باشد. نرخ فرونشست از غرب به شرق و از شمال به جنوب با افزايش همراه است. با حذف فضاهاي باز منطقه مورد مطالعه كه اغلب در اختيار بخش كشاورزي و صنعت مي ­باشد، از نظر جمعيتي و مسكن اين منطقه جزء مناطق پرتراكم مي­تواند باشد. بخش شرقي منطقه 18 شهري تاثير بالائي از پديده فرونشست مي­پذيرد. نتايج نشان داد در محدوده ­هائي كه بافت خاك ريزدانه مي­باشد با ميزان فرونشست ارتباط دارد. از معابر اصلي موجود در منطقه كه از پديده فرونشست زمين با نرخ بالا متاثر مي­ شود مي­ توان اتوبان­هاي آيت ­الله سعيدي در شرق و اتوبان آزادگان در قسمت جنوبي منطقه 18 شهري نام برد. خطوط ريلي بين شهري تهران – تبريز و خط مترو 3 از المان­هاي مهم حمل و نقلي منطقه 18 مي­باشد كه متاثر از پديده فرونشست مي ­باشد. در ادامه نتايج مطالعه چاههاي ژئوتكنيكي نشان داد در محدوده هائي كه بافت خاك ريزدانه مي باشد با ميزان فرونشست ارتباط دارد و در قسمتهائي كه ريزدانه هاي سيلتي تشكيل دهنده آبرفت منطقه هستند به راحتي در تنش حاصل از فرونشست زمين عكس العمل نشان مي دهد.

A subsidence is the collapse of land surface that may have a small horizontal displacement vector. This movement is not limited by magnitude, scope and extent of the areas involved. The Urban region 18 in South West of Tehran megalopolis has been developed. This study is conducted on radar interferometry, geotechnical analysis, piezometer wells analysis, and geomorphological effects. In the first step, images taken by Sentinel-1 data related to the years 2015 and 2017 were collected. size of subsidence obtained from radar interferometry was about 430 mm around Yaftabad and showed an increase from West to East and from North to South. Maps showing the distribution of gravel, sand were prepared using the geotechnical data within the depths of 5, 10, 15, 20, 25, and 30m. Study results show that the Particle size gets smaller in the region under study from North to South. in the Continuation, Examination of geomorphological effects revealed that as the urban region 18 is located on young alluvial fan of Kan, which contains high gravel distribution and porosity in lower depths, and as the depth of wells in the area indicate thick alluvium, water table decline, emptied pore space and as a result increased alluvium weight along the direction of gravity may increase the compression force and justify the subsidence phenomenon. next a map of phreatic surface was first prepared and then water table of area under study was compared over a period of 14 years. The phreatic surface map indicated that its level has been decreased from North to South. It also showed that the water level of piezometric wells has been declined from West to East. Comparison of the water table over a period of 14 years revealed an average decline of 13 meters. The maximum water table decline in the area under study was related to the Northern part with 33 meters fall. The Eastern part of the urban region 18 is highly influenced by the subsidence phenomenon. Study results showed a relationship between the size of subsidence and areas with fine-grained soil. About 30 Km of main roads in the region are highly influenced by the subsidence phenomenon. railway of Tehran-Tabriz and the subway line 3 are important elements of transportation in region 18 which Length more than 12 Km over zones influenced by the subsidence phenomenon.