چالش فرونشست مشهد

فرونشست زمین یکی از خطرات زمین‌شناختی است که از آن به‌عنوان زلزله خاموش یادشده و به‌صورت فروریزش یا نشست غیرقابل‌برگشت سطح زمین در دشت‌ها رخ می‌دهد. بسیاری از محققان وقوع فرونشست وسیع در یک دشت را آغاز مرحله بیابانی شدن می‌دانند. ازجمله آثار منفی این پدیده ، تخریب سازه‌های مسکونی و تجاری، جاده‌ها، خطوط انتقال آب، نیرو، نفت و گاز، خطوط و تأسیسات ریلی، تخریب زمین‌های کشاورزی و کانال‌های آبیاری، تغییر الگوی جریان‌های سطحی و زیرزمینی، افزایش خطر سیل‌خیزی و کاهش ظرفیت ذخیره سفره‌های آب زیرزمینی است.
بررسی وضعیت منابع آب استان خراسان رضوی نشان می‌دهد ظرفیت منابع آب زیرزمینی تجدیدشونده استان حدود 3/5 میلیارد مترمکعب است درحالی‌که میزان بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی در استان 4/6 میلیارد مترمکعب است؛ به‌عبارت‌دیگر سالانه بیش از 1/1 میلیارد مترمکعب از ذخایر آب زیرزمینی استان استفاده می‌شود. این میزان بهره‌برداری از منابع آب استان باعث شده 34 دشت استان که افت سطح آب زیرزمینی در آن‌ها وجود دارد، ازنظر توسعه بهره‌برداری ممنوعه اعلام شوند.با این حال، افت سطح آب زیرزمینی در 15 دشت حالت بحرانی دارد. استاد زمین‌شناسی دانشگاه فردوسی مشهد بابیان این که دشت مشهد با مساحت بیش از 3390 کیلومترمربع یکی از وسیع‌ترین و آبخوان مشهد با مساحت 2500 کیلومترمربع غنی‌ترین آبخوان استان است، می گوید: سالانه بیش از 809 میلیون مترمکعب آب زیرزمینی توسط 5043 منبع آبی از دشت مشهد برداشت می‌شود. این بهره‌برداری گسترده از منابع آب زیرزمینی باعث ایجاد متوسط افت سالانه 71/0 متر سطح آب زیرزمینی و متوسط کسری مخزن بیش از 6/104 میلیون مترمکعب در سال شده است. به‌طوری‌که حجم ذخیره آبخوان طی 31 سال (سال‌های آبی 64-1363 تا 94-1393) 24/2 میلیارد مترمکعب کاهش‌یافته است.
انتظار نشست در محدوده شهری وجود دارد
 ناصر حافظی مقدس بابیان این که هم اکنون شواهد سطحی فرونشست زمین در دشت مشهد در جنوب شرق و شمال غرب (بخش شمالی جاده مشهد- چناران) شهر مشهد و شمال غرب دشت قابل‌مشاهده است، تصریح می کند:بررسی آمار حفاظت منابع آب شرکت آب منطقه‌ای خراسان نشان می‌دهد در 45 سال گذشته بیش از 1600 حلقه چاه در دشت مشهد متقاضی کف شکنی یا جابه جایی محل بوده‌اند که بخش قابل‌توجهی از آن‌ها در محدوده دارای نرخ نشست بالا قرار دارند.
این استاد زمین‌شناسی بیان کرد: بررسی نقشه نرخ فرونشست تهیه‌شده با استفاده از تصاویر ماهواره های راداری برای سال 2015 دشت مشهد نشان می‌دهد که سه ناحیه فرونشستی مستقل از هم در جنوب شرق و شمال غرب شهر مشهد (بین مشهد-چناران) و شمال غرب دشت مشهد (بین چناران – قوچان) وجود دارد که حداکثر نرخ فرونشست سالانه در این سه زون به ترتیب 55، 290 و 180 میلی‌متر در سال برآورد شده است.  حافظی اضافه می کند: در محدوده شهر مشهد به دلیل تغذیه آبخوان با پساب،سطح آب زیرزمینی افت نداشته بنابراین نشستی اتفاق نیفتاده است؛ اما با توسعه شبکه فاضلاب شهری انتظار نشست در محدوده شهری نیز وجود دارد. این عضو هیئت‌علمی دانشگاه فردوسی در توضیح این مسئله می گوید: با توجه به وجود چاه‌های جذبی در شهر مشهد، آبی که شهروندان مشهدی مصرف می‌کنند از طریق این چاه‌ها به آبخوان‌ها بازمی‌گردد و سطح آب آبخوان‌های زیر شهر مشهد دچار افت نمی‌شود ولی وقتی شبکه فاضلاب در شهر مشهد توسعه پیدا کند، این موضوع محتمل است همان‌گونه که در غرب مشهد این اتفاق رخ‌داده و منطقه توس باعث افت آب در آبخوان‌ها شده است لذا در صورت توسعه شبکه های فاضلاب‌ ،چاه‌های جذبی جمع‌آوری می‌شوند و پسابی به آبخوان‌ها وارد نمی‌شود که در این صورت پیش‌بینی می‌شود تا 20 متر افت آب داشته باشیم که این موضوع باعث تشدید نشست زمین در شهر مشهد خواهد شد. حافظی ادامه می دهد: فرونشست زمین ،سازه‌های مسکونی را تهدید نمی‌کند اما وقتی نشست نامتقارن شود، سازه‌ها هم از آسیب در امان نیستند حتی برای سازه‌هایی که در شهر مشهد به‌صورت شمالی- جنوبی احداث‌شده‌اند مانند متروی مشهد به دلیل این که میزان نشست در بخش جنوبی شهر نسبت به مرکز و شمال خیلی کمتر است، نشست‌های نامتقارن ممکن است باعث شکست سازه‌های مترو شود. وی تاکید می کند: در همه جای دنیا این موضوع مدیریت می‌شود که این نشست‌ها به‌صورت تدریجی رخ دهد تا خسارت قابل‌توجهی وارد نکند.البته خطوط راه‌آهن، فرودگاه و خطوط گاز هم تحت تأثیر این افت آب قرار خواهند گرفت. حافظی اضافه کرد: بررسی‌های زمین‌شناسی نشان می‌دهد نشست عرضی در شهر مشهد خیلی زیاد بوده به‌طوری‌که در منطقه توس، این نشست بسیار زیاد و در منطقه فرودگاه کمتر و در منطقه وکیل‌آباد خیلی کمتر است.به همین دلیل در سازه‌هایی که عرض دشت مشهد را قطع می‌کنند مانند راه‌آهن، بیشترین تأثیر را شاهد خواهیم بود. این زمین‌شناس تصریح می کند: البته باید مدنظر داشت که نیازمند توسعه شبکه فاضلاب شهر مشهد هستیم زیرا چاه‌های جذبی و پساب‌ها باعث آلودگی آبخوان‌ها می‌شوند به همین دلیل باید این توسعه به‌صورت مدیریت‌شده باشد.
درباره تاثیر نشست ها اظهار نظر نمی‌کنیم
با وجود این اظهارات، رئیس شورای اجرایی سند تدبیر آب مشهد درباره صحبت‌های حافظی بابیان این که هم اکنون به دلیل بسته شدن چاه‌ها در محدوده ،با بالا آمدن پساب‌ها در شهر مشهد مواجه ایم، می گوید: در همه جای دنیا، نشست دشت‌ها  حتی کمتر از وضعیت حاضر دشت مشهد را بحرانی اعلام می‌کنند اما به‌صورت دقیق نمی‌توان این موضوع را اعلام کرد که سازه‌هایی مانند مترو تحت تأثیر جدی این نشست ها قرار خواهند گرفت. کامران داوری می افزاید: البته این موضوع در آب منطقه‌ای و آب و فاضلاب مشهد مطرح‌شده و ازنظر پدافند غیرعامل مدنظر مسئولان قرار گرفته است.
خاک زیر سطح شهر متراکم شده است
مدیر مطالعات پایه منابع آب شرکت آب منطقه‌ای استان درباره تاثیر افت آب،با بیان این که در صورت اجرای شبکه فاضلاب درمشهد نمی‌توان یک نسخه کلی پیچید، به خراسان رضوی می گوید: یک قاعده کلی وجود دارد که همراه با افت آب سفره‌های زیرزمینی، پدیده نشست هم اتفاق خواهد افتاد اما درباره شهر مشهد باید خاطرنشان کرد که درگذشته یک‌بار آب سفره‌های زیرزمینی تا 70 متر افت را تجربه کرده که مربوط به سال‌های 63 تا همین اواخر بوده است که از چاه‌های زیرزمینی مشهد برداشت آب زیادی انجام می‌شد. از طرف دیگر، یک بارگذاری سازه روی سطحی که امروز شهر مشهد است، اتفاق افتاده که منجر به «تحکیم خاک» شده است،بنابراین ما هم اکنون با یک خاک متراکم زیر سطح شهر مشهد مواجه ایم. احمد قندهاری با تاکید بر این که شهر مشهد یک‌بار تحکیم یا فشرده شدن خاک را تجربه کرده است، می افزاید:بالا آمدن آب در سطح خاک شهر مشهد نیز که هم اینک اتفاق افتاده تحت تأثیر 9 عامل است که از مهم‌ترین آن‌ها، انتقال آب سد دوستی و مسدود شدن چاه‌های زیرزمینی شهر مشهد را می توان نام برد، درنتیجه نوسانات بالا آمدن آب در سطح خاک مشهد بسیار شدید است. از این رو به‌طور کلی باید گفت؛ با توجه به شرایط موجود، قابلیت تحکیم خاک و نشست جدیدی در مشهد وجود ندارد اما به‌طور خاص ممکن است در نقاطی از شهر به دلیل تفاوت خاک، بارگذاری شدیدی اتفاق بیفتد و برخی شبکه های موجود در آن تحت تأثیر قرار گیرد با این همه اگر شبکه فاضلاب توسعه پیدا نکند، آب از خانه‌های مردم مشهد بیرون می‌زند. وی می افزاید: نه‌تنها در مشهد بلکه در همه جای دنیا بارگذاری سازه‌های سنگین نیازمند مطالعات دقیق است که در نظام‌مهندسی مدنظر قرار می گیرد و شهرداری‌ها و اداره کل راه و شهرسازی از وجود این آیین‌نامه‌ها کاملاً آگاه هستند.
نشست زمین در مرکز دشت مشهد و منطقه توس بسیار شدید است
قندهاری تصریح می کند: نشست زمین در مرکز دشت مشهد و منطقه توس بسیار شدید است اما در خود شهر مشهد به همان دلیلی که ذکر شد نشست، سرعت بسیار کندی دارد و بدون شک برای سازه‌هایی که در این مسیر ساخته‌شده‌اند، مطالعات لازم انجام‌شده است.
افت آب‌های زیرزمینی تأثیری روی تونل‌ها و سازه‌های قطار شهری نمی‌گذارد
از سویی دیگر، مدیرعامل شرکت قطار شهری مشهد در واکنش به صحبت‌های حافظی بابیان این که تجربه تمام دنیا نشان می‌دهد که افت آب‌های زیرزمینی تأثیری روی تونل‌ها و سازه‌های قطار شهری نمی‌گذارد به خراسان رضوی گفت: تونل‌های قطار شهری مشهد به‌گونه‌ای طراحی و ساخته‌شده است  که افت آب تأثیری روی آن‌ها نخواهد گذاشت. از سویی دیگر، آب فاضلاب ماندگار نیست و آب منفذی است و این آب‌ها فقط خاک را اشباع می کند که طی آن، شاید نشست‌های مقطعی را تجربه کنیم اما این که نشست کلی داشته باشیم، درست نیست. کیانوش کیامرز افزود: اکنون از میدان توحید تا قاسم‌آباد هیچ آبی در مسیر تونل‌هایی که حفاری می‌کنیم وجود ندارد و از پایانه امام رضا تا سیدی نیز هیچ آبی وجود ندارد و پهنه آبی که وجود دارد مربوط به محدوده میدان توحید تا 15 خرداد است. وی تأکید کرد: این بحث همیشه مطرح بوده که با افت 20 متری آب‌های زیرزمینی ممکن است بین 3 تا 5 سانتی‌متر نشست خاک را داشته باشیم اما درباره این که این میزان نشست، تونل‌های قطار شهری را تحت تأثیر قرارخواهد دادباید گفت با توجه به این که تونل‌های قطار شهری، تونل‌های به‌هم‌پیوسته ای است، این افت ،تاثیری بر سازه قطار شهری ندارد. این اتفاق در صورتی خواهد افتاد که نصف شهر مشهد نشست کند.