• پایین افتادن سطح آب­های زیرزمینی.

۵.آشفته شدن آب در چاه، در بعضی موارد در مراحل اولیه ایجاد یک فروچاله، آب چاه­های مجاور آشفته می­ شود [۳].
۲-۴مخاطرات مناطق کارستی
نرخ سریع رشد جمعیت کره زمین و به دنبال آن تامین نیاز­های اساسی مانند سوخت­های فسیلی، آب آشامیدنی، زمین برای خانه سازی، زیرساخت­های حمل و نقل، انسان­ها را به سوی بهره برداری بیشتر از مناطق کارست هدایت کرده است. آگاهی از فرایندهای هیدروژئولوژیکی در زمینه پیدایش، حرکت و ویژگی­های شیمیایی آب مناطق کارست در حال افزایش است .یقینا یکی از دلایل عمده این روند سریع رو به رشد، نقش مناطق کارست در تامین منابع آب بشر است، به طوریکه حدودا ۲۰ تا۲۵ درصد آب مورد نیاز جمعیت کره زمین از آب­های زیرزمینی مناطق کارست تامین می­ شود همچنین حدود۵۰ درصد از ذخایر نفت و گاز جهان در خلل و فرج سنگ آهک دولومیت کارستی قرار دارد. علاوه بر موارد فوق، مناطق کارست از نظر وجود اراضی کشاورزی مناسب و زیبایی چشم­اندازها، مکان­های مناسبی برای شکل گیری سکونت­گاه­ها و شهرها را فراهم می­ کنند به طوریکه حدود۲۵ درصد جمعیت کره زمین در مناطق کارستی زندگی می­ کنند[۳۵]
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۴-۱خطر ریزش
اگرچه لندفرم­های ریزشی از مشخصات چشم اندازهای کارستی محسوب می­شوند و فرآیندهای ریزشی جدایی ناپذیر از سیرتکامل غارها هستند ، حوادث طبیعی که درگیر ریزش سنگ بستر باشد بسیار نادر هستند. فروچاله­های ریزشی و پوش سنگی به ندرت در هر یک کیلومتر مربع در چشم انداز کارستی تراکم دارند که شاید در طول میلیون­ها سال به تکامل رسیده باشد. در بیشتر مناطق کارستی، فروچاله­ی پوش سنگی و ریزشی بسیار فاصله دار هستند، و خطر آنها کمتر است. تراکم بالاتر از این نوع از فروچاله­ها در مناطق کارستی که تکامل دارند، دیده می­ شود جایی که لندفرم­ها در مقیاس زمانی طولانی­تری تکامل می­یابند، که در این حال دلالت بر وجود خطر است. در تمام موارد، کارهای مهندسی با بارگذاری باعث افزایش خطر شکستگی زمین می­شوند. فروچاله­های ریزشی و پوش سنگی در ژیپس خطر بزرگتری دارند چراکه فرایند­های انحلالی با سرعت بیشتری صورت می­گیرد.
۲-۴-۲خطر فروچاله­ی فرونشستی
مناطق پست کارستی که سنگ بستر آهکی یا ژِیپسی به وسیله پوششی از خاک­های نامستحکم پوشیده شده است، برای سایت­های ساخت وساز روی آنها حساب باز می­ شود. خطر بزرگ موجود در اینجا رخداد یک فروچاله فرونشینی جدید است. ساختمان­های کوچک که در پوشش خاکی ایجاد شده ­اند وقتی که خاک دچار آبشویی شود و به فضاهای خالی کارستی برسد آن وقت خطر این ساختمان­ها را تهدید می­ کند. میزان توسعه فروچاله­ی جدید در یک کیلومتر مربع در یک سال در کارست­ها دلالت بر این قضیه دارد که در هر ۱۰۰ سال در هر یک هکتار یک فروچاله توسعه می­یابد. بیشتر فروچاله­های جدید کوچک هستند،اما می ­تواند خطرناک باشد یا قسمتی از یک ساختمان را تخریب کند. در خاک­های ضخیم، فروچاله­های بزرگتری کمتر عمومیت دارند، اما می ­تواند یک خانه را در خود ببلعد. در مناطق کارستی که کمتر تکامل یافته ­اند و در خاک­های ناتراوا خطرات نیز کمتر هستند. این امر که بتوان محل وقوع یک فروچاله را در خاک­های دست­کاری نشده پیش ­بینی کرد واقعا غیر ممکن است ، و مشکلات زیادی از لحاظ اقتصادی برای شناسایی خاک­ها وجود دارد. واکنش­های مکرر مهندسی در مورد خطر فروچاله­های نشستی کاهش ریسک آنها بوده است. فروچاله­ها در نتیجه­ آبشویی خاک به سمت داخل زمین اتفاق افتاده­اند، و فروچاله­های جدید وعظیم در سایت­های ساخت و ساز شده به وسیله تحریک کارهای مهندسی اتفاق افتاده­اند. کنترل شبکه زهکشی اساس یک کارخوب مهندسی در مناطق کارستی با پوشش خاکی است. متاسفانه فروچاله­های فرونشینی منفرد در حال حاضر به طور سطحی مکان­های جذب برای دفن مواد زائد است. بنابراین دو راه حل مناسب شناخت ساختمان پایدار سنگ بستر یا شناخت ساختارخاک که از این طریق از وقوع فروچاله جدید در زیر تاسیسات جلوگیری کرد[۲].
۲-۴-۳ مشکلات ناشی از ایجاد فروچاله­ها
افزایش جمعیت همراه با گسترش بی­رویه بهره برداری از منابع آب برای استفاده در کشاورزی و صنعت منجر به افزایش تقاضای آب از منابع آب زیرزمینی می­ شود. کاهش سطح آب زیرزمینی در سفره موجب متراکم شدن سفره می­گردد. این تراکم نتیجه رابطه بین کاهش سطح ایستابی و افزایش تنش عمودی ناشی از عدم تحمل بار طبقات بالایی توسط آبخوان است که در نهایت منجر به ایجاد فروچاله می­گردد.وقوع فروچاله­ها عواقب زیست محیط متعددی را به دنبال دارد که از آن جمله می­توان به موارد زیر اشاره نمود:
۱-کاهش بازدهی یا ایجاد تخریب در شریان­های حیاتی و سازه­های مهم مانند آسیب به پل­ها، راه ­ها، خطوط راه آهن، کانال­های آبی، خاکریزها، خطوط آبرسانی، گاز و مجاری فاضلاب و خسارت به پی ساختمان­ها و سازها
۲-کاهش برگشت نا پذیر تمام یا بخشی از مخزن آب زیرزمینی و در نتیجه از بین رفتن یا کاهش تخلخل مفید نهشته­ها
۳-کاهش میزان نفوذپذیری سطحی و تغییر در توپوگرافی و توسعه دشت­های سیلابی و پیرو آن پهنه­های بیابانی
۴-فروچاله­ها باعث مشکلاتی برای قسمتی از زمین­های کشاورزی می­ شود که نمی ­توانند آن قسمت را کشت نموده و از نظر یک کشاورز بی ارزش می­باشند.
۵-همچنین محل مناسبی برای ریختن آشغال­ها و زباله­ها به نظر می­رسند این در حالی است که مسیرهای خشک بسیاری از چاله­های کارستی با سیستم مجاری زیرسطحی آب­های زیرزمینی ارتباط مستقیم دارند.نشانه اولیه وقوع فروچاله همیشه قبل از وقوع ریزش مشاهده نمی­گردد. به این دلیل تشخیص و نمایان سازی نواحی که مستعد فروچاله هستند، ضروری به نظر می­رسند. لذا این پدیده بایستی به خوبی مورد شناسایی و مطالعه قرار گیرد به نحوی که اهمیت و حساسیت حضور آن در مناطقی که مورد ساخت و سازهای مهندسی و صنعتی و یا محل سکونت افراد است، مورد ارزیابی و مدیریت صحیح قرار گیرد. با توجه به اینکه این پدیده در دشت­های وسیعی از کشور مانند دشت کبودرآهنگ و فامنین در استان همدان، دشت کرمان، دشت رفسنجان، دشت یزد-اردکان، دشت ابرقو و نواحی چند دراستان­های خراسان و گلستان مشاهده گردیده است، احتمال گسترش آن در سایر دشت­ها نیز وجود دارد[۳۰].
فصل سوم
۳-۱ موقعیت جغرافیایی منطقه
دشت کبودر آهنگ در شمال استان همدان و در حوضه آبریز رودخانه قره­چای قرار دارد که زهکش اصلی این دشت به حساب می ­آید ودر نهایت این رودخانه به حوضه آبریز دریاچه نمک می­ریزد. مساحت این حوضه ۲۸۲۳ کیلومتر مربع است . منطقه مورد مطالعه بین´ ۳۰ ° ۴۸ تا´ ۰۰ ° ۴۹ طول شرقی و´۰۰ ° ۳۵ تا ´۳۰ ° ۳۵ عرض شمالی قرار دارد.شکل ۳-۱ نشان دهنده موقعیت جغرافیایی حوضه است.
شکل شماره۳-۱ موقعیت جغرافیایی دشت کبودر آهنگ دراستان همدان
استان همدان یکی از قطب­های اصلی کشاورزی و دامداری در ایران محسوب می­ شود. شرایط اقلیمی مناسب، زمین­های حاصل­خیز کشاورزی، منابع آب­های سطحی و زیرزمینی، زمینه­ مناسبی را برای کشت محصولات زراعی چون گندم، جو، سیب­زمینی، علوفه، دانه­ های روغنی ومحصولات باغی مانند: گردو، انگور، سیب، هلو را در سطح وسیع فراهم آورده است[۳۶].
۳-۲زمین­ شناسی
از نظر ساختاری، استان همدان در فصل مشترک چند قلمروی ساختاری متفاوت قرار گرفته است به طوری که در یک روند جنوب غرب به شمال شرق می­توان پهنه­های زیر را در این استان معرفی کرد.
الف: زاگرس مرتفع
حاشیه جنوب باختری استان همدان بخشی از ارتفاعات زاگرس مرتفع است که به وسیله گسله جوان و پویای بروجرد-مروارید از سایر قسمت­ های استان جدا می­ شود. لیتولوژی حاکم بر بخش زاگرس مرتفع استان همدان از نوع کربنات­های کوه ساز ژوراسیک- کرتاسه است که در نتیجه عملکرد راندگی­های هم آغوشی به صورت ورقه ورقه بر روی یکدیگر رانده شده ­اند.به همین دلیل ساختار حاکم بر جنوب باختر همدان از نوع گسله­های راندگی است.
ب: سنندج- سیرجان
بخش بیشتر استان همدان متعلق به قسمت شمال باختری ایالت زمین ساختی-رسوبی موسوم به سنندج-سیرجان است که در یک روند شمال غرب- جنوب شرق بلندی­های پیرامون شهر همدان را تشکیل می­ دهند. بخش سنندج-سیرجان استان همدان عمدتا متشکل از سنگ­های دگرکونه به دو سن پالئوزوئیک تا اوایل مزوزوئیک و مزوزوئیک تا اوایل سنوزوئیک هستند. اگرچه پدیده دگرگونی، حاصل تکتونیک برخوردی و مسائل فرورانش دانسته شده ولی به نظر می­رسد که عامل دگرگون شدن سنگ­ها بیشتر توده­های نفوذی گرم­اند که ضمن جایگیری در درون سنگ­های رسوبی و ایجاد دگرشکلی، برای دگرگونی ناحیه­ای و مجاورتی حرارت لازم را تامین کرده باشد.
ج:ایران مرکزی
قسمت اول شمال خاوری استان همدان نواحی دشت­گونه است که به طور عمده با نهشته­های آبرفتی جوان پوشیده شده است. رخنمون­های سنگی این بخش از نوع سنگ­های کربناتی-ولکانیکی کرتاسه پایین، خصوصا سنگ آهک­های اولیگوسن- میوسن(سازند قم) هستند که در یک روند شمال غرب- جنوب شرق در جنوب شهرستان رزن برون زد دارد. مرز بین زون سنندج- سیرجان و دشت رزن چندان مشخص نیست[۳۷].
۳-۳-۱زمین­ شناسی دشت کبودرآهنگ
ناحیه کبودراهنگ از لحاظ زمین­ شناسی بین دو منطقه واقع شده بدین صورت که قسمت­ های شمال آن در بخش ایران مرکزی و ناحیه جنوب غرب در زون سنندج - سیرجان واقع است. بنابراین در محدوده مورد مطالعه سنگ­ها و اثرات تکتونیکی هر دو ناحیه را می­توان مشاهده نمود. شیل­ها و شیست­های دگرگون شده ژوراسیک قدیمی ­ترین تشکیلات منطقه هستند. این سنگ­ها بیشتر در حاشیه غربی و گاهی بصورت پراکنده در جنوب و شرق منطقه دیده می­شوند. در قسمت زیرین از نوع شیست­های خاکستری رنگ و آهک کریستالیزه همراه با آهک دولومیتی که به صورت تداخل بین لایه­ای قرار گرفته وجود دارد.
در حاشیه دشت رسوبات کرتاسه گسترش چندان زیادی نداشته و فقط در محدوده کوچکی از جنوب و مرکز دشت شناخته شده است . این تشکیلات به دو واحد آهکی و شیلی تقسیم می­گردند. واحد آهکی در حد جنوبی دشت گسترش داشته وارتفاعات جنوب روستای قرخلر را تشکیل می­ دهند ، گسترش این آهک­ها در شرق دره خورونده نسبت به سایر نقاط بیشتر بوده ، واحد شیلی در ۱۵ کیلومتری شرق کبودراهنگ ارتفاعات کوه قره لار را تشکیل می­دهد.
تشکیلات الیگومیوسن در اطراف منطقه کبودراهنگ زیاد بوده و چین خوردگی­های زیادی بصورت تاقدیس و ناودیس بوجود آورده است . قسمت زیرین این تشکیلات آهکی بوده و قسمتی فوقانی آن بیشتر از مارن ­های سبز رنگ و ماسه سنگ تشکیل شده ­اند ، آهک­ها در نواحی شمالی و مارن­ها در قسمت شرقی دشت گسترش دارند.
رسوبات دوران چهارم شامل رسوبات مخروط افکنه و واریزه­های پای ارتفاعات که گسترش بیشتری داشته و دانه بندی آنها منظم­تر می­باشد وگاهی تا مراکز دشت هم گسترش می­یابد که جنس این رسوبات از نوع شن وماسه قلوه سنگ و رس بوده و در قسمت­ های مرکزی دانه ریز تر از حواشی می باشد. آبرفت دشت از فرسایش ارتفاعات حاشیه دشت ورسوبگذاری مواد تخریبی حمل شده در گودی­های منطقه تشکیل گردیده که ضخامت آن در مناطق مختلف متفاوت است. و لایه آبدار منطقه را تشکیل می­دهد. مواد سازنده آبرفت متشکل از ذرات سیلت، رس، ماسه، شن و قلوه سنگ­های ریز و درشت و از جنس واحدهای سنگی تشکیل دهنده ارتفاعات حاشیه دشت می­باشند.
ضخامت آبرفت در این دشت بسیار متفاوت بوده و سنگ کف آن آهک، شیست و کنگلومرا می­باشد و یکی از عوامل موثر در تغذیه آبرفت این منطقه آهک­های دوره الیگوسن است که قابلیت کارستی شدن را دارا می­باشد و به طور کلی ضخامت آبرفت در مرکز دشت حداکثر ۱۰۰-۲۰۰متر است ضخامت آبرفت در این منطقه از سمت غرب به شرق افزایش می­یابد. متوسط ضخامت اشباع آبرفت ۲۰ متر می­باشد[۲۶].
دشت کبودرآهنگ یکی از چهار دشت اصلی استان همدان است که در بخش شمالی زون اصلی تراست زاگرس قرار دارند. این منطقه اسلیت­های دگرگونی تریاس-ژوراسیک، سنگ آهک­های تا حدودی دگرگون شده کرتاسه و توالی دگرگون نشده­ی ترشیاری تا عهد حاضر در آن رخنمون یافته­اند. آهک­های کرتاسه با دو رخساره بخش فوقانی متشکل از شیل و آهک­های مارنی در شمال­شرقی سراوک و قسمت تحتانی متشکل از آهک­های توده­ای اربیتولین­دار عمدتا در جنوب و جنوب غربی دشت کبودرآهنگ –فامنین در منطقه کوریجان رخنمون یافته­اند. رسوبات دوران سوم در حواشی دشت­های فوق صرفنظر از بیرونزدگی محدودی از تشکیلات ائوسن از تناوب توف سبز و مارن عمدتا شامل بیرون­زدگی­های الیگوسن است که تناوب لایه­ های مارن، ماسه سنگ در رخساره قسمت تحتانی و سازند قم رخساره فوقانی را شامل می­ شود. رسوبات دوران چهارم شامل قشر گسترده­ای از رسوبات آبرفتی است که به شکل لایه­ی پوششی با ضخامت متغیر بین ۵۰ تا حداکثر ۱۵۰ متر سنگ بستر دشت را می­پوشاند[۵]. شکل ۳-۲ نقشه زمین شناسی حوضه کبودرآهنگ نشان داده شده است.
شکل شماره ۳-۲ موقعیت فروچاله­ها در نقشه زمین شناسی
۳-۳اقلیم
آب و هوا، نقش بسیار مهمی در مطالعات زیستی، مدیریت منابع آب، کشاورزی و دیگر فعالیت­های انسانی دارد.دما و بارش دوعنصر اصلی و موثر بر تنوع آب و هوا می­باشند.عوامل محلی و بیرونی همواره کنترل کننده­ وضعیت دما و بارش در سطح زمین هستند. از عوامل محلی موثر در اقلیم می­توان عامل عرض جغرافیایی، ارتفاع و فاصله از دریا را بیان کرد.توده­های هوا،مهم­ترین عامل بیرونی موثر در تنوع و تغییرات آب و هوایی هر ناحیه است. استان همدان هم از این قواعد مستثنا نیست و تحت تاثیر عوامل بیرونی و محلی دارای تنوع آب و هوایی است.عوامل بیرونی موثر بر اقلیم استان همدان به صورت زیر است:
۱-توده هوای مرطوب غربی: مهم­ترین توده هوایی است که آب و هوای استان را تحت تاثیر قرار می­دهد و در فصول سرد(پاییز تا اواسط بهار) از غرب و شمال غرب، رطوبت دریای مدیترانه و اقیانوس اطلس را وارد کشور کرده و موجب بارش می­ شود.
۲- توده هوای سرد قطبی: توده­ی هوا در فصل سرد سال با فعال شدن پرفشار سرد سیبری از عرض­های بالا وارد کشور شده و آب وهوای استان را تحت تاثیر قرار می­دهد و موجب کاهش دما و ریزش برف می­ شود.
۳- توده هوای گرم و خشک: در فصل گرم، استقرار مرکز پرفشار جنب حاره در سطح فوقانی جو، مانع از ورود توده­های هوای غربی و درنتیجه موجب تشدید گرما ، خشکی هوا و غبار آلودشدن اقلیم استان می­ شود.
با توجه به تاثیر عوامل مختلف بر آب و هوای استان، میانگین بلند مدت سالانه­ی دما ۵/۱۱+ درجه سانتی گراد است. میانگین بارندگی سالانه­ی استان در یک دوره­ آماری حدود ۵/۳۸۷ میلی­متر می­باشد. این در حالی است که شهرستان­های استان از این نظر با هم فرق دارند. پرباران­ترین نقطه­ی استان وارینه­ی نهاوند با میانگین ۹/۵۱۷میلی­متر و کم باران­ترین آن قهاوند با میانگین ۷/۲۲۳ میلی­متر بوده است. از نظر دمایی نیز کبودرآهنگ سردترین و ملایر گرم­ترین ایستگاه استان بوده ­اند[۳۶].
اقلیم منطقه مورد مطالعه در طبقه ­بندی سیستم کوپن، آب و هوای مدیترانه­ای با باران بهاره در نواحی دشت و کوهستانی سرد در ارتفاعات است. در طبقه بندی دومارتن، جزء اقلیم نیمه خشک و در سیستم طبقه بندی آمبرژه، نیمه خشک سرد است.همچنین در طبقه بندی اقلیم حیاتی ایران به روش گوسن دارای دو وضعیت اقلیمی است. مناطق مرتفع، اقلیم سرد و مرطوب و نواحی دشت جزء اقلیم استپی سرد یا سرد نیمه خشک می­باشد.میزان بارندگی در شرایط طبیعی حدود ۳۳۲ میلی­متر است. حداکثر بارش نزولات جوی در ماه­های دی و بهمن و حداقل در ما­های تیر و مرداد رخ می­دهد. در زمستان ارتفاعات منطقه پوشیده از برف است وآبراهه­های دشت­ها نیز در سال­های اخیر فاقد جریان آب بوده است[۲۵]. شکل ۳-۳نقشه ایستگاه های باران سنجی و آبراهه های دشت کبودرآهنگ را نشان می دهد.
شکل شماره۳- ۳نقشه ایستگاه­های باران سنجی و آبراهه ­های دشت کبودرآهنگ
۳-۴هیدرولوژی
از نگاه ژئومورفولوژی تغییرات اشکال فیزیوگرافیک استان از قله بلند الوند(۳۵۷۴متر)تا نواحی دشت­گونه و کم ارتفاع رزن متغیر است، از همین روشبکه­ی آب­های سطحی استان به دو حوضه­ی دریاچه نمک قم و خلیج فارس تخلیه می­شوند. در دامنه­ شرقی الوندکوه هرزاب­های سطحی نواحی همدان، بهار، لالجین ،کبودرآهنگ ملایر، رزن و… از طریق رودخانه قره چای به دریاچه نمک قم می­ریزد. شبکه آبریز دامنه­های غربی رشته کوه الوند از طریق رودهای بزرگ گاماسیاب، قره سو، سیمره و کرخه به خلیج فارس می­رسند[۳۷]. زهکش اصلی حوضه آبریز کبودرآهنگ رودخانه قره چای است که این رود شامل دو سرشاخه اصلی است. سرشاخه سیمینه رود که از ارتفاعات الوندسرچشمه می­گیرد. سیمینه رود در ادامه­ مسیر در حوالی روستای امامزاده پیرنهان با سرشاخه دیگری به نام شراء که از ارتفاعات استان مرکزی سرچشمه می­گیرد، به هم می­پیوندد و رود قره چای را تشکیل می­ دهند. قره چای پس از زهکشی بخش مهمی از اراضی استان ، از شرق وارد استان مرکزی شده و در نهایت به مسیله­ی قم در حوضه آبریز مرکزی می­ریزد حوضه آبریز دشت کبودرآهنگ دارای ۱۳۱۱ حلقه چاه عمیق ، ۷۹۱ حلقه چاه نیمه عمیق، ۱۲۵ رشته قنات و ۱۹۲ دهنه چشمه است [۳۶].
۳-۵هیدروژئولوژی دشت کبودرآهنگ
۳-۵-۱تاثیر ساختمان زمین شناسی در تشکیل منابع آب
آب­های نفوذی تحت نیروی ثقل از خلل وفرج تشکیلات تا برخورد به سازندهای غیر قابل نفوذ حرکت نموده و پس از تماس با تشکیلات مذکور تشکیل سفره ­های آب را ­می­ دهند . تشکیلات متصل نظیر ماسه سنگ­ها و سنگ­های آهکی در صورت شکستگی و وجود حفره­های انحلالی می­توانند سبب تشکیل سفره آب گردد. هر گونه ساختمان زمین­ شناسی نظیر گسل­ها ، شکل ونوع سنگ کف، روراندگی، طاقدیس و ناودیس­ها در تشکیل سفره ­های آب نیز نقش دارند.
۳-۵-۲ تشکیلات آبرفتی
تشکیلات آبرفتی از سمت شمال، غرب و شرق متاثر از فرسایش ارتفاعات اطراف می­باشند. اندازه ذرات متشکله آبرفت در مجاورت ارتفاعات و حواشی دشت نسبتاً درشت و در قسمت­ های مرکزی و خروجی دشت دانه ریزتر می­گردد. آبرفت دشت کبودراهنگ به سبب فرسایش در محیط مرطوب اکثراً از نوع شیمیائی بوده تا فیزیکی بنابراین غالباً آبرفت این منطقه دانه ریز بوده هر چند که دانه بندی آبرفت به جنس سنگ مادر نیز بستگی دارد، ولی در مجاورت سنگ­های آهکی و ماسه سنگی می­بایستی آبرفت از مواد خرد شده تشکیل گردد، نه از رسوبات نرم موجود، آبهای زیرزمینی این منطقه در خلل و فرج همین تشکیلات شکل گرفته است.