بررسي سازندهاي آهكي حوضه آبريز خليج فارس از نظر پتانسيل منابع آب كارستي
بررسي سازندهاي آهكي حوضه آبريز خليج فارس از نظر پتانسيل منابع آب كارستي
حوضه آبريز خليج فارس (بخش غربي) در جنوب غربي ايران قرار داشته 28 هزار كيلومتر مربع وسعت دارد. مطالعات نيمه تفصيلي منابع آب كارست در اين حوضه به مدت سه سال توسط مركز پژوهشهاي كارست به انجام رسيده است. اين مطالعات نشان مي دهد كه سازندهاي كارستي موجود در اين حوضه از پتانسيل آبي مناسبي برخوردار هستند بطوريكه سالانه بالغ بر 64 ميليون متر مكعب آب از چشمه هاي كارستي آن تخليه مي شود. ميزان نفوذ در آهكهاي اين حوضه بر اساس محاسبات انجام شده 40-36 درصد مي باشد. حفاريهاي اكتشافي نشان مي دهد در برخي از طاقديسهاي كارستي حوضه كه پديده كارستي شدگي توسعه بيشتري داشته است آبخوانهاي كارستي پتانسيل زيادي دارند بطوريكه آبدهي چاههاي اين نواحي بالغ بر 100ليتر با افت بسيار كم مي باشد. بر اساس نتايج مدل رياضي تهيه شده ميزان بهره برداري از منابع آب كارست اين حوضه را مي توان 7/16 ميليون متر مكعب در سال افزايش داد.
ارزيابي پتانسيل منابع آب در مناطق كارستي داراي ويژگيهاي خاصي است كه آنرا از منابع آب آبرفتي متمايز مي سازد و لذا براي نيل به اين مقصود بايد روش خاصي را بكار گرفت. در ايجاد يك آبخوان كارستي در سازند آهكي عوامل متعددي مؤثرند كه از آن جمله مي توان به ناحيه نفوذ يا تغذيه آبخوان، تخلخل ثانويه يا سيستم معابر بهم مرتبط، محل تخليه، نزولات آسماني و اختلاف ارتفاع يا شيب هيدروليكي اشاره نمود. هر يك از عوامل فوق مي تواند به نوعي در توسعه كارست شدگي در سازند آهكي و تبديل آن به يك آبخوان كارستي نقش مؤثري داشته باشد. عدم وجود هريك از اين عوامل باعث مي شود كه توده سنگ از نظر هيدروژئولوژيكي خنثي باقي بماند و آبخوان كارستي تشكيل نشود. عمل نفوذ از طريق درز و شكافهاي سطحي و پديده هاي كارستي سطحي مانند فروچاله ها، شافتها وغيره انجام مي گيرد و نزولات جوي پس از ورود به سيستم كارستي در معابر بهم مرتبط ناشي از تخلخل ثانويه در آهكها جريان يافته و از طريق چشمه هاي كارستي تخليه مي گردند. بررسي عوامل فوق در شناخت و ارزيابي پتانسيل منابع آب در آبخوانهاي كارستي نقش مهمي دارد. در حوضه كارست خليج فارس سازندهاي آهكي كه از نظر خواص هيدروديناميكي قابل توجه بوده و به عنوان آبخوانهاي كارستي شناخته شده اند به ترتيب از نظر كارست شدگي عبارتند از سازند آسماري جهرم با وسعت 4/1545 كيلومتر مربع، سازند سروك از گروه بنگستان با وسعت 6/1056 كيلومتر مربع و گروه خامي با وسعت 5/283 كيلومتر مربع. حوضه آبريز خليج فارس در زون چين خورده زاگرس قرار دارد. گسل قطر كازرون مهمترين گسل در اين حوضه مي باشد كه راستاي آن تقريبا شمالي- جنوبي بوده و در بخش غربي شهرستان كازرون گسترش دارد. اين گسل كمربندي از گسلهاي بريده و خميده را تشكيل مي دهد كه از جنوب كوه دينار در شمال شروع مي شود و تا ساحل بوشهر بطول حدود 210 كيلومتر ادامه دارد.
عملكرد گسل مزبور باعث شده است كه بخش شمال غربي تاقديس سربالش از امتداد محور چين خوردگي به سمت شمال متمايل شود. اين گسل در شمال چنار شاهيجان نيز باعث شده سازندهاي ايلام سروك در مقابل سازند آسماري قرار گيرد. اين گسل در مسير خود باعث ايجاد چشمه هاي آبگرم دالكي (با آبدهي 115 ليتر در ثانيه ) اهرم (20 ليتر بر ثانيه ) و مير احمد ( با آبدهي 100 ليتر در ثانيه ) شده است. شكستگي بزرگ تنگ چوگان در 20 كيلومتري كازرون نيز از عملكرد دو گسل است كه باعث ايجاد چشمه بزرگ ساسان كه از پر آب ترين چشمه هاي حوضه مي باشد شده است. گسل ديگر مهم در اين حوضه گسل دشت ارژن است كه در اين ناحيه عملكرد دو گسل نرمال باعث ايجاد ساختار گرابن شده و پولژه دشت ارژن كه يكي از پديده هاي مهم كارستي است را ايجاد كرده است. اين گسل همچنين باعث ايجاد چشمه كارستي دشت ارژن و تشكيل حدود 60 فرو چاله كارستي در اين منطقه شده است.
بحث
چنانكه ذكر شد چشمه ها محل تخليه طبيعي آبخوانهاي كارستي هستند و آبدهي آنها و تغييرات آن ارتباط مستيم با پتانسيل آبخوان و گسترش كارست شدگي در سازند آهكي كه از آن خارج مي شوند دارد. به منظور بررسي روند تغييرات آبدهي چشمه ها در حوضه كارست خليج فارس آبدهي كليه چشمه هاي اين حوضه اندازه گيري گرديد و تعداد 26 چشمه انتخابي با آبدهي بيشتر از 10 ليتر در ثانيه به مدت سه سال ( سالهاي 77-74) بصورت ماهيانه و برخي به صورت پيوسته اندازه گيري شدند. آبدهي چشمه هاي فوق نشان مي دهد كه تقريبا همه چشمه هاي با آبدهي زياد از سازند آهكي آسماري – جهرم تراوش مي نمايند از جمله مي توان به چشمه هاي ساسان با آبدهي بيش از 3000 ليتر در ثانيه، سيد حسين با آبدهي متوسط 1630، باغ رنجان با آبدهي 1469، دشت ارژن با آبدهي 1000 و چشمه هاي داوين با آبدهي متوسط 4983 ليتر در ثانيه اشاره نمود. همچنين تغييرات آبدهي اكثر چشمه ها در سازند آسماري جهرم در طول اين دوره سه ساله نشان مي دهد كه آبدهي چشمه رابطه نزديكي با ميزان بارندگي داشته و اثر بارندگي با فاصله زماني كوتاهي در آبدهي چشمه تاثير مي گذارد كه اين نشانگر كارست شدگي خوب و در واقع بلوغ كارست در اين سازند مي باشد. چشمه هاي واقع در سازندهاي گروه بنگستان اغلب از آبدهي خيلي كمي برخوردار بوده و تعداد آنها نيز به مراتب كمتر است بطوريكه چشمه قلعه نارنجي در مجاورت درياچه كازرون با آبدهي 362ليتر در ثانيه بزرگترين چشمه واقع در سازند سروك از گروه بنگستان در حوضه مي باشد. محاسبه ضريب تا ريسمان چشمه هاي واقع در سازند آسماري- جهرم ( از جمله ساسان دست ارژن و كنار بندك ) نيز نشانگر سه ضريب مي باشد كه سه رژيم تخليه را مشخص مي كند كه مربوط به سيستم كانالهاي اصلي و غارها، سيستم درز و شكافهاي نسبتا كارستي و سيستم درزه هاي توسعه نيافته و يا تخلخل بين دانه اي است. بر اساس مطالعات انجام شده در اين تحقيقات همچنين حجم ذخائر ديناميكي ايت چشمه ها به مراتب از حجم ديناميكي چشمه هاي واقع در سازند سروك بيشتر است. يكي ديگر از پارامترهاي مهم در ايجاد و توسعه كارست ميزان نفوذ است كه هر چه اين ميزان بيشتر باشد نشانگر بلوغ بيشتر پديده كارست شدگي است. محاسبه ميزان نفوذ در اين حوضه بر اساس بررسي تغييرات سطح آب زير زميني و بارندگي انجام گرفته است و نتايج نشان مي دهد كه درصد نفوذ در سازند كارستي آسماري جهرم برابر با 6/39 مي باشد در حالي كه درصد نفوذ در سازندهاي گروه بنگستان 5/36 مي باشد. از ديگر پارامترهاي بررسي پتانسيل آب زيرزميني در آبخوانهاي كارستي آبدهي چاههاي اكتشافي در اين سازندها مي باشد. تا سال 77تعداد زيادي چاه اكتشافي و بهره برداري در حوضه حفاري شده اند كه هم اينك بالغ بر 50 حلقه از اين چاهها در حال بهره برداري مي باشند. آبدهي اين چاهها نيز نشان مي دهد كه چاههاي واقع در سازند آسماري – جهرم از بيشترين پتانسيل برخوردار هستند بطوريكه چاههاي آهكي واقع در سازند آسماري در تاقديس سربالش اغلب داراي آبدهي حدود 100 ليتر در ثانيه با افت بسيار كم بوده و ضريب قابليت انتقال آنها نيز زياد است. در حالي كه در چاههاي واقع در گروه بنگستان آبدهي و ضريب قابليت انتقال به مراتب كمتر است مثلا در چاه اكتشافي برازجان واقع در گروه بنگستان كه در سال 74 به مدت 21 روز تحت آزمايش قرار گرفت. آبدهي حدود 20 ليتر در ثانيه با افت حدود نيم متر بوده است. بر اساس مطالعات انجام شده ميزان بيلان آب موجود در سازندهاي كارستي 9 زون حوضه 264 ميليون متر مكعب در سال است كه مقدار 63 ميليون متر مكعب آن از چشمه ها تخليه مي گردد و 12 ميليون متر مكعب از طريق چاههاي آهكي بهره برداري مي شود مدل رياضي تهيه شده براي حوضه نشان مي دهد كه علاوه بر بهره برداري فعلي مي توان به ميزان 7/16 ميليون متر مكعب در زونهاي كارستي دو زون تاقديس سربالش و دشتك كازرون حاكي از عدم انطباق حوضه آبريز سطحي و زير زميني در اين دو زون مي باشد و به نظر مي رسد گسل قطر كازرون كه از نزديكي اين دو زون عبور مي كند عامل تغذيه زونهاي مذكور باشد.
نتيجه گيري:
بر اساس مطالعات انجام شده در حوضه آبريز خليج فارس ( بخش غربي) سازندهاي آهكي آسماري جهرم و سروك از گروه بنگستان به ترتيب از پتانسيل منابع آب بيشتري برخوردارند. اكثر چشمه هاي كارستي از سازند آسماري جهرم و تعداد كمي از سازند سروك بيرون مي آيد. ضريب نفوذ در آهكهاي آسماري 6/39 و در سروك 5/36 درصد مي باشد. بيلان آب موجود در سازندهاي كارستي حوضه در سالهاي 76- 74 ،264 ميليون متر مكعب در سال است كه 63 ميليون متر مكعب آن از چشمه هاي كارستي تخليه شده و 12 ميليون متر مكعب از طريق چاههاي آهكي بهره برداري مي شود. مدل رياضي تهيه شده نشان مي دهد كه مي توان 7/16 ميليون متر مكعب در سال بر حجم بهره برداري فعلي افزود.
منابع:
1- افراسيابيان، احمد (1372)، مجموعه مقالات اولين سمپوزيوم بين المللي منابع آب كارست در ايران، وزارت نيرو.
2- افراسيابيان، احمد (1372)، مجموعه مقالات دومين سمپوزيوم بين المللي منابع آب كارست در ايران، وزارت نيرو.
3- رضايي، محمد تقي (1375)، گزارش بررسي اندازه گيري ماهيانه منابع آب كارست در حوضه هاي كارستي مهارلو و خليج فارس، مركز تحقيقات كارست كشور.
4- رضايي، محمد تقي (1376)، گزارش بررسي روند تغييرات منابع آب انتخابي كارست درحوضه هاي مهارلو و خليج فارس در سالهاي 76-1374، مركز تحقيقات كارست كشور.
5- رضايي، محمد تقي (1377)، گزارش مطالعات نيمه تفصيلي منابع آب كارست منطقه كازرون و سواحل خليج فارس، چهار جلد، مركز تحقيقات كارست كشور.
6- متدولوژي كاربردي مطالعات حوضه مهارلو (1372)، چهار جلد، مركز تحقيقات كارست كشور.
این وبلاگ تمامی موضوعات و مقالات و اطالاعات تخصصی زمین شناسی را که از سایتهای علمی جهان برگرفته شده در اختیار بازدیدکنندگان محترم قرار می دهد.گفتنی است که مطالب موجود در این وبلاگ در نوع خود بی نظیر بوده و از هیچ وبلاگ ایرانی ای کپی برداری نشده است و اگر هم شده منبع آن به طور کامل ذکر شده است.