بررسى مخاطرات زمین‌شناختى در روستا آکوجان شهرستان رودبار ـ استان قزوین

توضیحات

مدیریت زمین شناسى مهندسى و زیست محیطى گروه زمین شناسى مهندسی      بررسى مخاطرات زمین‌شناختى در روستا آکوجان شهرستان رودبار  ـ استان قزوین                                                ایمان  انتظام سلطانی                       امیر  شمشکى   تابستان ـ 1384      گزارش شماره: Engeo84- 06/01 مقدمه:     در پى نامه شماره7991 مورخه 18/5/1384 مبنى بر بررسى مخاطرات زمین‌شناسى و ضرورت جابجائى روستاآکوجان از توابع رودبار شهرستان استان قزوین و درخواست اعزام کارشناس جهت بررسى موارد یاد شده اکیپى از کارشناسان گروه زمین‌شناسى مهندسى سازمان به محل اعزام گردیدند. این روستا در شمال شرق شهر قزوین در  ″35.5  ′37   ْ36عرض شمالى و″ 30.7  ′ 8  ْ50  طول خاورى  واقع شده است و بوسیله جاده شوسه اى که از باراجین عبور مینماید به این شهر متصل میگردد. روستا در محل دره اى در ارتفاع1526مترى واقع شده است. از دیدگاه زمین شناسى این روستا بر روى‌ رسوبات و کوهرفتهاى کواترنرى که واحد کنگلومرائى پالئوسن را میپوشاند واقع شده است. پرتگاه شمالى روستا که از جنس سنگهاى آهکى و آهک مارنی  پرمین(دوران اول) است، منشاء سنگ افتها نیز میباشد.این پرتگاه از سمت جنوب به یک گسل رانده محدود است.  مطالعه اولیه نشاندهنده وجود مخاطرات زمین‌شناختى  زلزله، سیل وسنگ‌افت بشرح زیر میباشد: -         مخاطرات مربوط به سنگ افت هاى شمال روستا -         مخاطرات مربوط به سیل (سیل‌هاى مربوط به سالهای78 و 84) -         مخاطرات و آسیبهاى ساختمانى حاصل از زمینلرزه‌های  اخیر   براى اجتناب از این خطرات و بازسازى روستا زمینى بوسیله مقامات محلى پیشنهاد گردیده بود که بررسى اجمالى در مورد این خطرات و محل مورد پیشنهاد انجام گردید که در این گزارش آورده شده است. شکل1_محل برداشت برش وضعیت سنگ‌افت‌ها، مدل  Rocfallبر اساس این برش رسم شده است: -  محل برش برداشت شده  –  خطى که تجمع اصلى سنگ افتها در پشت ان صورت گرفته،  -  خط اصلى خانه هاى روستا،  خانه هاى منفرد  پشت این خط در معرض بیشترین خطر سنگ افت میباشند.   سنگ افتهاى شمال روستا: این سنگها از منبع (source) آهکى صخره ساز در مشرف به روستا جدا میگردد . این جدا شدگى که بطور معمول بصورت صفحه‌اى و گاه گوه‌اى صورت پذیرفته، ابتدا بصورت سقوطى در پاى پرتگاه آهکى سقوط نموده سپس بصورت پرشى بر روى بسترى کنگلومرئى حرکت کرده و در مرحله آخر بر روى واریزه‌ها وخاکهاى نزدیک روستا حالتى غلتشى(rolling)   مى‌یابند.  حداکثر حجم سنگهاى فرو افتاده 27 تا67  متر مکعب میباشند ولى بطورمعمول حجمى کمتر از 2 متر مکعب دارنداکثریت این سنگ افتها پیش از رسیدن به خط اصلى که خانه ها روستا در آن راستا ساخته شده متوقف مى گردند. تعدادکمى از خانه هاى روستا بصورت پراکنده در فاصله هاى نزدیک تر به پرتگاه ، وبطور محتمل در معرض خطر بیشترى قرار دارند. البته این وضعیت در زمان رویداد زمینلرزه متفاوت بوده و بعلت سرعت اولیه‌اى که به سنگها مى‌بخشد مسافت طى شده و ضربه حاصل را افزایش مى دهد.  نحوه حرکت و خصوصیات سنگ افت ها در حالت بیشینه، بوسیله دو مدل که بوسیله نرم افزار Rocfall تهیه گردیده، تشریح شده است. در حالى که حداکثر مسافت طى شده سنگ افتها در حالت عادى 139متر میباشد و در پشت  خانه‌هاى روستا متوقف میگردند. در حالت وقوع زلزله‌اى با بیشینه شتاب g 27/0 این مقدار به حدود 162متر بالغ مى‌گردد که میتواند از خانه هاى منفرد روستا گذشته و به اولین ردیف خانه هاى روستا خسارت وارد نماید. باید توجه داشت که این داده هادر شرایط عادى صادق بوده و در صورت اضافه شدن عواملى مانند بارندگى در سطح رسوبات که اصطحکاک را کاهش مى دهد و یا وجود پوشش گیاهى متراکم تر که در مسیر حرکت سنگ افت ها مانع ایجاد مى نماید میتواند متفاوت باشند. داده‌هائى مانند بیشینه ارتفاع پرش در نقطه مورد نظر، انرژى کل سنگ، سرعت انتقالى و چرخشى میتوانند در طراحى تورهاى و دیوارهاى حائل مفید باشند، این داده ها در مقادیر بیشینه در دو حالت (1.وضعیت طبیعى،    2 .در هنگام زمینلرزه) در جدول(1 ) آورده شده است. شکل2-  برش حرکت و مسیر سنگ افت‌هامدلسازى شده بوسیله نرم افزار Rocfall در حالت عادى (بدون سرعت اولیه) شکل 3- برش حرکت ومسیر سنگ افت‌هامدلسازى شده با نرم افزار Rocfall در حالت وقوع زلزله با بیشینه شتاب 0.27g (با سرعت اولیه حدود 3/5 متر بر ثانیه)     نقطه هاى انتخابى: در محل اولین خانه منفرد در برش(درحالت 0.27g)، نقطه2 در نقطه توقف سنگ افت(بدون در نظر گرفتن عامل زلزله)، نقطه 1 ارتفاع سنگ از سطح زمین 0.6(m) 0 فاصله محل توقف سنگ افت از مخزن 161.73(m) 139.9(m) انرژى کل سنگ 6.35*106(j) 1.05*106 (J) سرعت انتقالى 11.8(m/s) 4.7 (m/s) سرعت چرخشى 5.6(rad/s) 2.36(rad/s)   جدول 1_خصوصیات ،سرعت،ارتفاع ومسیر طى شده سنگ افتها در حالت عادى(داده ها مربوط به نزدیکى نقطه ایست)و حالت شتاب محتمل ناشى از زلزله (داده‌ها مربوط به اولین خانه منفرد در مسیر)   براى تقلیل خطر سنگ افتهاراهکارهاى زیررا میتوانبکار بست: -         اجتناب از خانه سازى و گسترش روستا بطرف پرتگاه شمالى مشرف به روستا -         درختکارى و احیاء پوشش گیاهى در بالاى روستا -     ترکیبى از اصلاح هندسى( تراس بندى )، حفر جوى سنگ گیر با محاسبات مهندسى و دیواره‌هاى حایل با توجه به ارتفاع و شدت ضربه در صورت تصمیم بر حفظ روستا در محل فعلى نیاز به محاسبات دقیقترى در مورد بالاترین زلزله محتمل و شدت و سرعت القا شده در سنگهاى منطقه و توپوگرفى دقیق‌ترى از محدوده روستا میباشد. درچنین حالتى  باید محاسبات مهندسى براى ساخت جوى سنگ گیر(Ditch)  و دیوار حایل انجام گیرد. لازم به تذکر است که مدل ارائه شده فقط با استفاده از یک برش برداشتى در سر زمین ترسیم شده است و در محاسبات به برش هاى بیشترى براى تحلیل دقیق تر نیاز میباشد.    بررسى خطر سیلاب         در  پیرامون  روستای  اکوجان  دو محدوده  به  شرح  ذیل  دارای  پتانسیل  وقوع  سیلاب  مى باشد ( شکل4 ). 1-  کرانه آبراهه اصلى ( آبراهه دره پیام ) : حوضه آبریز پیام با وجود این که بطور نسبى حوضه اى بزرگ است ؛ بدلیل ویژگیهاى خاص فیزیولوژیک , از دیدگاه وقوع سیل  حوضه مهمى محسوب نمى گردد. البته بررسى سازندهاى زمین شناسى بالادست و سابقه وقوع سیلاب در منطقه نشان  مى دهد که سیلابهاى این آبراهه با وجود این که از دبى بالایى برخوردار نیستند , بواسطه گرانروى بالا از قدرت حمل و تخریب زیاد برخوردار مى باشند.  بر اساس روش تالبوت , با توجه به میزان مساحت و کوهستانى بودن منطقه , بیشینه مقطع لازم براى عبور جریان سیلابى حدود 13 متر مربع است. اندازه گیرى مقطع دره در نزدیکى نقطه تمرکز حوضه نشان مى دهد که سطح مقطعى حدود 6/5 متر مربع براى گذر جریانهاى معمولى و حدود 27 متر مربع براى جریانهاى سیلابى وجود دارد. بنابر این فاصله سازه ها از بستر رودخانه مناسب مى باشد.فقط در لحظه هاى بیشینه دبى , کرانه هاى آبراهه که بصورت گذرگاه استفاده مى گردد , احتمال دارد در پهنه سیلاب قرار گیرد. 2-   حوضه آبریز کوچک شمال آبادى : مساحت این حوضه حدود 16530 متر مربع و متوسط شیب آن حدود 50 درجه است. زمان تأخیر و زمان رسیدن به دبى اوج سیلاب به ترتیب 4 و 8 دقیقه برآورد مى گردد. بر این اساس بیشترین میزان دبى , سرعت و مقطع سیلاب به ترتیب 64/2 متر مکعب بر ثانیه , 2/1 متر بر ثانیه و 2/2 متر مربع تخمین زده مى شود. این سیلاب از قدرت تخریبى بالایى برخوردار نبوده , لیکن بدلیل آوردهاى رسوبى زیاد مى تواند دشواریهاى زیادى را بویژه در پاکسازى گذرگاهها و زمینهاى کشاورزى در بخشهاى شمالى و مرکزى روستا به همراه داشته باشد.   شکل 4 –  نماى شماتیک محدوده هاى سیلابى پیرامون آبادى اکوجان   خطر زلزله و مقاومت ساختمانها: در سالهاى اخیر زلزله هاى متعددى این روستا را به لرزش در آورده است آثار این لرزش را میتوان بصورت ترکهائى در منازل اهالى روستا مشاهده نمود.آنگونه که در گزارش پژوهش و بررسى نوزمینساخت و، زلزله و خطر زمینلرزه –گسلش در گستره قزوین بزرگ و پیرامون آمده است: پدیده زمینلرزه در گستره قزوین دور از انتظار نیست و ملاک قضاوت در این مورد درازاى بخش مستقیم گسله‌هاى کارى گستره میباشد که بیشترین میزان آن در پیوند با جنبش دوباره راندگى شمال قزوین  با درازاى 60 کیلومتر مستقیم آن و توان زمینلرزه زائى با بزرگى M=7.2  است.  در نقشه همشتاب مربوط به منطقه قزوین اپپک بیشینه شتاب افقى  صد ساله اى بینg 24/0- g27/0 به این منطقه نسبت داده شده است. بیشترین خسارتهاى ساختمانى این روستا درسالهاى اخیر بر اثر زلزله هاى رودبار و آوج و بلده  بوده است.   متاسفانه ساختمانهاى این روستا بهیچ وجه بر اساس حداکثر شدت محتمل زلزله و یا با در نظر گرفتن اصول مقاوم سازى در مقابل زلزله طراحى و ساخته نشده اند. اغلب منازل مسکونى قدیمى و از گل و خشت و چوب ساخته شده‌اند دربناهاى جدیدترگاه از مصالح آجر، سیمان و آهن نیزاستفاده گردیده اما این ساختمانها نیز از طراحى مهندسى ضعیفى برخوردارند. در نگاهى کلى مسجد و ساختمانهاى درمانى- ادارى از طراحى بهترى برخوردار میباشند .شیب طبیعى زمین و عدم رعایت استانداردهاى ساخت و ساز بر روى شیب‌ها نیز این منازل را نسبت به تکانهاى حاصل از زلزله آسیب پذیرتر  نموده است.    ارزیابى مقدماتى مخاطرات زمین شناسى در محدوده پیشنهادى       بررسیهاى اولیه در محدوده پیشنهادى جهت انتقال روستا نشان مى دهد که این محدوده در پهنه سیلابى و در حالت طبیعى در معرض خطر سنگ افت قرار ندارد. به منظور پیشگیرى از حرکات دامنه اى لازم است که از ساخت و ساز در لبه دره ها و پرتگاهها اجتناب گردد. با وجود این که محدوده یاد شده از محل فعلى روستا فاصله بسیار کمى دارد و از دیدگاه خطر زمین لرزه  بر اساس گزارش شماره 61  سازمان  زمین شناسی  کشور هر دو در  پهنه آسیبهای  شدید (Severe Destruction Zone) جاى دارند ؛ بدلیل این که محدوده پیشنهادى در خط الرأس قرار دارد , بدلیل احتمال ایجاد پدیده تشدید ممکن است در معرض آسیب بیشترى قرار داشته باشد که در این مورد مطالعه تفضیلیتر مورد نیاز است. البته خطرهاى ناشى از سرما , باد , توفان و یخبندان نیز میبایست مورد بررسى قرار گیرد. با توجه به وجود سازند زمین شناسى با نفوذپذیرى متوسط تا کم مساله دفع فاضلاب از قبل باید مد نظر قرار گیرد.   نتیجه گیرى و پیشنهادات: با توجه به مطالب پیش گفته و مطالعات انجام گرفته نتیجه گیرى ها و پیشنهادات زیر ارائه میگردد:   1- خطر سنگ افت از پرتگاه شمالى و رسیدن آن به خانه هاى روستا در حالت عادى کم میباشد. ولى خانه هاى پراکنده‌اى که نزدیکتر به پرتگاه و در محدوده بالاى درختان روستا واقع شده اند در حالات خاص مانند زلزله و بارندگى ‌هاى شدید در معرض خطرجدى میباشند. در این مورد اگر بازسازى روستا در محل فعلى مورد نظر باشد پلکانى نمودن دامنه، ساختن جوى سنگ گیر و دیوار حائل باید مورد توجه قرار گیرد. تقویت پوشش گیاهى و گسترش آن به دامنه شمالى روستا و خوددارى از رشد روستا بطرف دامنه شمالى از ریسک خطر سنگ افت میکاهد. 2- با توجه به وجود دو آبراهه اصلى و فرعى با خطر سیل پائین تا متوسط رعایت حریم آبراهه ها در صورت تصمیم به درجا سازى الزامى است. 3- بسیارى از خانه هاى روستا نیاز جدى به بازسازى دارند و ساختمانهاى جدید باید با توجه به بیشینه شتاب و بزرگاى زلزله مورد انتظار با توجه به رعایت مسائل مهندسى مربوط به ساخت و ساز بر روى شیبها طراحى و اجراء گردند. 4-  تصمیم گیرى درمورد درجا سازى یا انتقال روستا باید با در نظر گرفتن هزینه هاى مربوط به مسائل ایمن سازى محل فعلى روستا در برابر سنگ‌افت و سیل ، زمین لرزه،  نخاله بردارى و تصحیح شیب روستا و محدودیت گسترش با توجه به حریمهاى تعریف شده در محل فعلى و مقایسه این هزینه ها و محدودیتها با هزینه ها و خطرات مورد انتظار در محل جدید با توجه به خواست اهالى بوسیله مقامات محلى صورت گیرد. 5- محل جدید روستا در معرض خطر سیل وسنگ افت قرار ندارند و از محدودیت و حریمهاى کمترى برخوردار است. ولى در صورت گسترش روستا به محدوده‌ها و کناره‌هاى پر شیب اطراف محل پیشنهادى روستا مسائل مربوط به ساخت و ساز بر روى شیب باید مورد توجه قرار گیرد. بعلت واقع شدن محل بر روى خط الراس، امکان پدیده تشدیدزلزله، مسائل مربوط به سرما و طوفان باید مورد مطالعه بیشترى قرار گیرد.همچنین در طراحى محل جدید روستا , از مسأله دفع فاضلاب با توجه به جنس خاک و سنگ نباید غفلت نمود. نگاره 1- نماى کلى روستا آکوجان و پوشش گیاهى پیرامون آن     نگاره 2- نمائى از پرتگاه آهکى ، رسوبات کنگلومرائى(سمت راست) و کوهرفتها (سمت چپ)     نگاره 3- نمائى از ابعاد و پراکندگى بلوکهاى سنگ‌افتى در پاى پرتگاه شمالى روستا     نگاره 4- نمائى از اولین خانه منفرد در برش مورد استفاده براى تحلیل سنگ‌افت     نگاره 5- شکاف و آسیبهاى ساختمانى در اثر زلزله هاى پیشین     نگاره6- نمائى از ساخت وسازها منزل روستائى در آکوجان   نگاره 7 –  نمایى از آبراهه حوضه کوچک شمالى که سیلاب جریان یافته در آن در اثر رگبارهاى شدید و ذوب برف و تگرگ , مى تواند نواحى شمالى و مرکزى روستا را تهدید کند.   نگاره 8 – نمایى از آوردهاى رسوبى آبراهه حوضه کوچک شمالى در داخل باغهاى شمال روستا   نگاره 9- اثر داغاب سیل اردیبهشت و خردادماه سال 1384 بر روى دیوار مسجد در قسمت مرکزى روستا   نگاره 10- نمایى از آبراهه اصلى ( دره پیام)  در غرب روستا _  فاصله  ساختمانها از بستر آبراهه بطور نسبى مناسب است. با این وجود گذرگاههاى دو طرف آبراهه در پهنه سیلاب قرار دارد و در موقع سیلاب براى رهگذران مى تواند خطرآفرین باشد.   نگاره 11- نمائى از محل جدید پیشنهادى روستا در دو طرف جاده   نگاره12-  نمائى ازقسمت غربى محل جدید پیشنهادى روستا و شیب مجاور آن    1384