شبيه‌سازي و تحليل پديده فرونشست زمين با استفاده از نظريه Poroelasticity (مطالعه موردي: دشت تهران- شهريار)

برداشت بي‌رويه از منابع آب زيرزميني باعث افت سطح آب و افزايش تنش وارده به ذرات خاك مي‌شود كه اين موضوع منجر به فرونشست سطح زمين مي‌شود. دشت بحراني شهريار طي ساليان گذشته تحت تأثير پديده فرونشست بوده است. وجود شريان‌هاي حياتي، مناطق اقتصادي، زيارتي و نظامي آن را به منطقه‌اي استراتژيك تبديل كرده كه هزينه عواقب زيان‌بار ناشي از فرونشست را دو چندان مي‌كند. در اين پژوهش، روش جديدي به‌‌منظور پيش‌بيني و تحليل فرونشست، تحت عنوان ماژول Poroelasticity نرم‌افزار COMSOL كه از حل هم‌زمان معادلات مربوط به حركت سيال در محيط متخلخل و تغيير شكل مكانيكي بهره مي‌برد، استفاده شد. خروجي مدل عددي طي سال‌هاي 1382 تا 1398 در 24 نقطه با برداشت‌هاي ترازيابي، تصاوير تداخل‌سنجي راداري Sentinel 1 صحت‌سنجي و مقايسه شد. ضريب تعيين 0.97 نشان‌دهنده هم‌بستگي قابل قبولي بين مقدار داده‌ها، تطابق خوب تصاوير تداخل‌سنجي با نقشه پهنه‌هاي فرونشست حاصل از داده‌هاي نرم‌افزار و نزديك شدن مقدار مجذور ميانگين مربعات خطا و ضريب كارايي به سمت صفر و 1 بود. نتيجه كلي مدل‌سازي عددي المان محدود نشان داد كه نرخ متوسط فرونشست در طول سال 1410 به‌علت فشرده شدن متوالي لايه‌هاي بالايي سفره آبخوان، با آهنگ كمتري، حدود 13.19 سانتي‌متر و در نقاطي كه ضخامت لايه‌هاي ريزدانه افزايش مي‌يابد به 18.38 سانتي‌متر خواهد رسيد. همچنين دامنه تغييرات تراز آب‌ زيرزميني در بازه زماني، جنس زمين و تعداد واحدهاي زمين‌شناسي از جمله عوامل مؤثر بر الگو و نرخ فرونشست بودند.