خطر خشک شدن کانال‌های آبرسانی زیرزمینی در کل کشور

جامعه ۲۴-  دشت تهران، تا دهه پنجاه شمسی بیشتر از ۶۲۰ رشته قنات داشت. با توسعه شهر تهران، کوره‌قنات‌ها با خاک‌های دستی و مصالح ساختمانی پر شده‌اند، به مرور زمان و با نشت فاضلاب و آب‌های سطحی، موجب ایجاد فروچاله در شهر می‌شوند.

رشد جمعیت در مناطق شهری و شهرنشینی منجر به تقاضا‌های جدیدی در جوامع شده است. در گذشته آب شهر‌ها از طریق قنات‌ها -کانال‌های زیرزمینی که اختراع ایرانیان برای سامانه آبرسانی است- تامین می‌شد. بسیاری از این کانال‌های قدیمی اکنون فرو ریخته است. پس از فروریختن دیوار‌های قنات، موضوع بسیار مهم شناسایی این سازه‌های دست‌ساز برای جلوگیری از تخریب احتمالی و آسیب آن‌ها به ساختمان‌های اطراف و شریان‌های حیاتی است.

در دهه‌های اخیر قنات‌ها به دلیل بهره‌برداری بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی و کاهش سطح آب‌های زیرزمینی خشک شده‌اند. در شهر مشهد ۶۳ قنات در محدوده شهر قرار داشته که به جز قنات قاسم‌آباد و قنات پاچنار همه آن‌ها اکنون خشک شده است.

وجود قنات‌ها در مناطق شهری مشکلات متعددی از جمله ریزش قنات، نشست زمین و آسیب به سازه‌های ساخته‌شده در مسیر قنات و ترک‌خوردگی در سامانه آبرسانی به همراه دارد. همچنین یکی دیگر از مشکلات مربوط به قنات‌ها تبدیل کوره -گالری- قنات به کانال فاضلاب شهری است که منجر به آلودگی آب‌های زیرزمینی و تلفات جانباختگان بر اثر ریزش قنات می‌شود.

بیشتر بخوانید: معابر پایتخت از سوی قنات‌های متروکه تهدید می‌شوند

مزارع و باغ‌ها هم بر فراز قنات‌ها با فاصله اندکی قبل از بیرون آمدن از زمین و هم در زیر خروجی سطحی قرار دارند. آب قنات‌ها هم مناطق اجتماعی شهر و هم چیدمان شهر را مشخص می‌کند. در سال‌های ۱۳۶۴-۱۳۶۳، وزارت نیرو سرشماری ۲۸۰۳۸ قنات را در ایران انجام داد که مجموع آبدهی آن‌ها ۹ میلیارد متر مکعب بود. در سال‌های ۱۳۷۲-۱۳۷۱ سرشماری ۲۸۰۵۴ قنات، مجموع آبدهی ۱۰ میلیارد متر مکعب را نشان داد. ۱۰ سال بعد در سال ۱۳۸۲-۱۳۸۱ تعداد قنات‌ها ۳۳۶۹۱ قنات با مجموع آبدهی ۸ میلیارد متر مکعب گزارش شد. «در مناطق ممنوعه» ۳۱۷ هزار و ۲۲۵ حلقه چاه، قنات و چشمه وجود دارد که سالانه ۳۶ هزار و ۷۱۹ میلیون مترمکعب آب تخلیه می‌کنند که از این میزان ۳۴۰۹ میلیون مترمکعب مازاد بر ظرفیت سفره آب است.

در سال ۱۳۸۴ در کل کشور ۱۳۰۰۰۸ حلقه چاه عمیق با آبدهی ۳۱۴۰۳ میلیون مترمکعب، ۳۳۸۰۴۱ حلقه چاه نیمه‌عمیق با آبدهی ۱۳۴۹۱ میلیون مترمکعب، ۳۴۳۵۵ قنات با آبدهی ۸۲۱۲ میلیون مترمکعب و ۵۵۹۱۲ چشمه طبیعی با آبدهی ۲۱۲۴۰ میلیون مترمکعب وجود داشت (مجموعه حدود ۷۴ میلیارد متر مکعب آبدهی چاه‌ها، قنات‌ها و چشمه‌ها در سال ۱۳۸۴: گزارش مرکز بین‌المللی قنات و سازه‌های تاریخی آبی).

فروچاله نوعی از فرونشست زمین است که چنانچه زمینه وقوع آن به صورت یک حفره در نزدیکی سطح زمین وجود داشته باشد در ابعاد چند متر تا چند ده متر تبدیل به فروچاله خواهد شد، فروچاله‌ها اگر در دشت‌ها اتفاق بیفتد همچون فارس و کبودرآهنگ، سبب آسیب به زمین‌های زراعی می‌شوند. فروچاله‌های سد لار نماد فروچاله‌های کارستی بودند. آب مخزن سد لار و البته سازند کارستی لار و سامانه آتشفشان دماوند موجب فراهم شدن شرایط فروچاله شد.

تقریبا همین ساز و کار در کبودرآهنگ همدان و در منطقه جهرم و فسا در استان فارس و بخش‌هایی از استان کرمان وجود دارد. فروچاله‌های بم و بروات دقیقا روی کوره فروریخته قنات‌ها در زمین‌لرزه ۵ دی‌ماه ۱۳۸۲ بم ایجاد شدند و خسارت‌های زلزله بم را تشدید کردند. نسیم‌شهر در جنوب غرب تهران در معرض فرونشست است. در آن منطقه قنات‌های فراوانی وجود دارد و با این حال در آن منطقه خانه‌سازی گسترده‌ای انجام شده است.

همچنین در سال‌های گذشته با آمدن مهاجران و حاشیه‌نشینی رو به گسترش، برداشت آب در آن منطقه بیشتر شده و همه عوامل ذکرشده دست به دست هم داده و فروچاله دهم دی‌ماه ۱۴۰۰ نسیم‌شهر را شکل داد. وقتی جمعیت فراوانی در مناطق مستعد برای فرونشست - که دارای قنات‌های رها شده هستند -ساکن می‌شوند میزان برداشت از آب‌های زیرزمینی هم بیشتر می‌شود و میزان مداخله‌ای که در نزدیکی سطح زمین انجام می‌شود هم افزایش می‌یابد.

هم بارگذاری روی کوره‌قنات‌ها گاه به اتفاق فروریزش زمین منجر می‌شود که گاه بخش‌هایی از واحد‌های مسکونی مردم هم ویران می‌شود. سنجش میزان و ابعاد خسارت محیط‌زیستی ناشی از فرونشست زمین به ویژه در مراکز محیط زیستی بسیار پیچیده است. چنانچه زمین کشاورزی دچار آسیب شده باشد آن اراضی به قیمت اراضی کشاورزی برآورد خسارت می‌شود. اما وقتی زمین انفال و اراضی ملی دچار آسیب می‌شود معمولا عددی به عنوان خسارت برای آن‌ها محسوب نمی‌شود. با کاهش سطح آب زیرزمینی، فشار آب منفذی و تنش بین دانه‌ای محیط متخلخل خاک کاهش یافته و به صورت تحکیم خاک ظاهر می‌شود.

این یکپارچگی به دلیل فراتر رفتن از استحکام خاک، تسلیم اسکلت دانه‌ای محیط، دایمی و غیر‌قابل برگشت خواهد بود. این شرایط ممکن است به‌طور مکرر برای سامانه‌های آبخوان در چرخه فصلی تغذیه و تخلیه اتفاق بیفتد و باعث انبساط و فشرده‌سازی جزیی کشسان (قابل بازیابی) و بالا آمدن و نشست مربوطه (در حد میلی‌متر تا متر) سطح زمین شود. فشردگی کشسان (قابل بازیابی) یا غیرکشسان (غیر قابل بازیابی) یک سفره به میزان تغییر فشار و سابقه تنشی که در سفره به دلیل زهکشی آب‌های زیرزمینی رخ می‌دهد بستگی دارد.

مراحل فرونشست سطحی و دوره‌های متناظر کاهش سطح آب زیرزمینی به هم مربوطند. از آنجایی که بیشترین میزان تراکم رسوبات و فرونشست زمین در این فاصله زمانی رخ می‌دهد که سطح آب کاهش یابد، شرایط اولیه با گذشت زمان تغییر می‌کند و می‌تواند ترک و شکاف در زمین ایجاد کند. وقتی این میزان فرونشست در زمین دو ناحیه همسایه با ویژگی‌های خاک متفاوت، به عنوان مثال با تفاوت در نفوذپذیری خاک، وضعیت سنگ بستر یا ژرفای لایه‌های خاک، افزایش یابد، بزرگی فرونشست زمین (تابعی از خاک) در این دو منطقه همسایه با یکدیگر متفاوت هستند. به لحاظ نظری در مرز مشترک آن‌ها دو مقدار فرونشست وجود دارد، بنابراین یک «شکاف» یا «ترک» طولی (گاه به طول ده‌ها متر) باید در این مرز ایجاد شود تا قسمت‌های مختلف فرونشست متفاوت خود را داشته باشند. با توجه به سال‌های آبی ۱۴۰۰-۱۳۹۹ و ۱۴۰۱ -۱۴۰۰ و خشکسالی شدیدی که کشور دچار آن است، عوارض خشکسالی کنونی بدون شک در سال‌های آتی نمایان خواهد شد.

عوارضی که هم‌اکنون شاهد آن هستیم ناشی از اتفاقاتی است که در اوایل دهه ۱۳۹۰ تا حدود ۱۳۹۸ رخ داده است. در دهه ۹۰ و در سال‌های گذشته کشور درگیر خشکسالی مکرر و عدم بارندگی بود که مهاجرت به سمت شهر‌ها و مخصوصا شهر تهران و شهر‌های حاشیه تهران را رقم زد. عوارض مهاجرت‌های بی‌رویه به دلیل خشکسالی به سمت شهرها، تبعات فروچاله و عوارض فرونشست زمین را تشدید کرد و در بلندمدت و در سال‌های آتی باید منتظر آسیب‌های جدی‌تری هم باشیم.

از مهم‌ترین تهدیدات احتمالی سازه قنات می‌توان به استفاده مکانیزه از چاه‌های عمیق و نیمه‌عمیق در سفره‌های زیرزمینی اشاره کرد. حفر این نوع چاه‌ها به افت سطح آب زیرزمینی این مناطق می‌انجامد و خروجی آب قنات را کاهش می‌دهد. عدم لایروبی به‌موقع قنات از دیگر عوامل مخربی است که بسته به نوع اقلیم، بهره‌برداری از منابع طبیعی و فشردگی بیش از حد خاک، ورود سیلاب به چاه‌های قنات و جاری شدن سیلاب در قنات خشک می‌تواند این‌گونه سازه‌ها را تخریب کند.

پس از کاهش سطح سیلاب، رسوبات آن در چاه‌های قنات می‌تواند مسیر جریان آب را مسدود کند و رسوب ذرات ریز سیلاب در کوره قنات می‌تواند نفوذ آب را کاهش دهد. از دیگر آسیب‌های احتمالی، ریزش طبیعی بخشی از شفت‌های قنات است که می‌تواند باعث افزایش سطح آب محور افقی، ریزش سقف آن و مسدود شدن کل مسیر قنات شود.

به عنوان مثال می‌توان به جریان آب زارچ به محله زارچ سرچشمه استان یزد اشاره کرد. یکی از چاه‌های قنات نزدیک جاده سقوط کرد و مسیر را مسدود کرد. علت اصلی سقوط، خشکی طولانی مدت کانال قنات بوده است. نفوذ آب به داخل سایت باعث نشست یکی از شفت‌های قنات شد. از دیگر عوامل خطر می‌توان به احتمال آلودگی آب ناشی از افزایش پساب‌های صنعتی و خانگی، حفر چاه و فعالیت‌های ساخت‌وساز غیرقانونی در نزدیکی قنات اشاره کرد.

توسعه شهری و مهاجرت روستاییان به شهر‌ها باعث فراموشی قنات به عنوان سامانه حمایت‌کننده از توسعه پایدار جمعیت انسانی شده است. در نتیجه طرح‌های توسعه منابع آب در نزدیکی محوطه قنات مانند سدسازی، توسعه شبکه‌های آبیاری و زهکشی، خطوط انتقال، از بین رفتن اراضی کشاورزی و تغییر عملکرد آنها، تغییر مسیر یا تخریب مسیر رودخانه‌های فصلی به تخریب قنات می‌انجامد. در نهایت وقوع سوانح طبیعی مانند زلزله، خشکسالی، سیل، رانش زمین و ریزش طبیعی بخشی از کوره قنات و شفت‌ها از جمله مخاطرات و چالش‌های عمده اینگونه سازه‌ها است. برای کاهش ریسک قنات‌های موجود و احیای قناته‌ایی که قابل احیا هستند باید به سرعت برنامه‌ریزی و عمل کنیم.