سدها باری بر دوش زمین
دلایل زیادی وجود دارد که بگوییم سدسازی در وقوع زلزله اثر مستقیم و جدی دارد، با این حال هنوز نمی‌توان به‌طورقطعی به این گزاره استناد کرد.
به گفته بیشتر دانشمندان، موردقبول ترین توضیحی که درباره چگونگی تشکیل زلزله توسط سدها بیان می شود، مربوط به فشار آب اضافی است که در ریزترک ها و درز و شکاف های موجود در زمین های اطراف و زیرین سد وجود دارد. در واقع، وقتی فشار آب در برخورد با صخره ها زیاد می شود، ناگزیر گسل هایی که از قبل در زیر صفحه تکتونیک قرار دارند، به حرکت درمی آیند. در حقیقت، دانشمندان دریافته اند انرژی که آزاد می شود، چیزی جز انرژی نرمال صفحات تکتونیک که به علت وجود مخزن به طور ناگهانی آزاد می شوند، نیست. چند روزی هم می شود که زلزله شناسان یکی از دلایل خرابی های بسیار زلزله اخیر ترکیه را وجود سدهای غول پیکر در اطراف منطقه زلزله زده عنوان کرده اند و حرف و حدیث های زیادی در این باره منتشر شده است.
صمت در این گزارش، ضمن بررسی راستی آزمایی گزاره فوق درباره زلزله ترکیه، به اهمیت وزن سدهای ساخته شده در اطراف گسل ها و احتمال تاثیر آنها در وقوع زلزله پرداخته است.
برگی از یک کتاب
شاید ارتباط خشکسالی و سدسازی بر ایجاد پدیده های طبیعی نظیر زلزله، فرونشست، سیل و... چندان جدی به نظر نرسد، اما چنین ادعایی در طول 2 دهه گذشته از سوی کارشناسان مطرح شده است که می توان از کتاب «رودهای خاموش» که به پیامدهای بوم شناختی سدهای بزرگ پرداخته، به عنوان مهم ترین اثر نوشته شده در سال های اخیر نام برد. این کتاب نوشته «پاتریک مک گالی» و ترجمه «فاطمه ظفرنژاد» است که در سال ۱۳۸۶ توسط «انتشارات علم و ادب» به چاپ رسیده است. به گزارش ایرنا، مک گالی در این اثر آورده است: نخستین تاثیر سدسازی در مناطق زلزله خیز این است که احتمال وقوع زلزله در آن منطقه افزایش پیدا می کند. گفتنی است، ظرفیت ذخیره مخزن سدها در سراسر دنیا روی هم ۱۰ هزار کیلومترمکعب برآورد شده که ۵ برابر حجم آب همه رودخانه های جهان است. در سراسر دنیا ۴۰۰ هزار کیلومترمربع از بهترین اراضی، مهم ترین و متنوع ترین زیستگاه های رودخانه ای و سیلاب دشتی زیر دریاچه سدها مدفون شده است. وزن این دریاچه ها به اندازه ای زیاد است که می تواند سبب زمین لرزه شود. تغییر توزیع وزن پوسته خاک به سبب سدها می تواند روی شتاب چرخش و زاویه محور زمین و شکل میدان گرانشی کره زمین اثر داشته باشد. به استناد مطالب این کتاب، تا ۳۰ سال قبل، ارتباط میان زمین لرزه با ۷۰ سد ثابت و گزارش شده بود. مک گالی نویسنده این کتاب که خود نیز عضو کمیته سد و توسعه سازمان ملل هم است، در کتابش به طورمشخص به تاثیر سدسازی در 5 زمین لرزه از 9 زمین لرزه رخ داده در دهه 80 در هند اشاره کرده است. بنا بر شواهد تاریخی ارائه شده در این کتاب، نخستین هشدار لرزه خیزی برای سد «قد فودا»( Quedd Foda ) در سال ۱۹۳۲ و در کشور «الجزایر» به ثبت رسیده است.
به گفته نویسنده، شدیدترین زمین لرزه ای که از مخزن یک سد ناشی شده ، مربوط به سدی در ایالت «ماهاراشتارا» در هند و به بزرگی ۶ . ۳ ریشتر و در ۱۱ سپتامبر سال ۱۹۷۶ به ثبت رسیده است. در این زمین لرزه بزرگ یک روستا به طورکامل با خاک یکسان شده و ۱۸۰ نفر کشته و هزار و ۵۰۰ نفر مجروح بر جای گذاشته است. دومین مثال مربوط به زمین لرزه ناشی از سدهای بزرگ مربوط به «سد وایونت» در منطقه آلپ ایتالیا بوده که در سال ۱۹۶۳ منجر به مرگ بیش از ۲ هزار و ۶۰۰ نفر در این منطقه شده؛ قابل توجه است که سد «وایونت» چهارمین سد مرتفع جهان بوده است.
زور سد به گسل نمی رسد
یافته ها نشان می دهد که آب های سطحی نقش بسیار زیادی در فعال شدن زلزله ها ایفا می کنند و به این دلیل است که فشار نرمال موجود در سنگ در اثر فشار درونی آب کاهش پیدا می کند. بااشاره به گزاره بالا، علی بیت اللهی در گفت وگو با صمت گفت: سدسازی تاثیر کمی بر وقوع زلزله دارد و در کل، نقشی در زلزله های مهیب ندارد. وی ضمن بیان این مطالب افزود: اینکه سدسازی منجر به وقوع زمین لرزه های با شدت بالا می شود، را نمی توان به عنوان یک حقیقت علمی پذیرفت، چرا که نیروی وزنی که به زمین در اثر جمع شدن آب در پشت سدها وارد می شود، به قدری نیست که منجر به پویایی گسل ها شود و در کل ارتباطی به زلزله های مخرب ندارد.
سد و زمین لرزه های القایی
وی در تشریح زمین لرزه های القایی گفت: زمین لرزه های القایی جزو آن دسته از زلزله هایی است که در اثر شدت فشار واردشده از سوی سد به زمین رخ می دهند که در حد ۲ یا ۳ ریشتر هستند و در عمل نقشی در خرابی ها ندارند. هیچ گاه نمی توان یک زلزله مهیب نظیر زلزله اخیر ترکیه را به سدسازی ربط داد و از اساس چنین گزاره هایی بی پایه است. فشاری که ناشی از جمع شدن آب در مخازن سدها به زمین وارد می آید، به طورمعمول در ۳۰ تا ۵۰ متری مستهلک می شود و اصلا احساس نمی شود. همان میزان وزن را در شهرهای بزرگ و سایر شهرها هم به پوسته زمین وارد کرده ایم. در واقع، با احداث خانه ها و افزایش جمعیت، وزنی به لایه های سطحی زمین وارد می شود، اما تمام مدل سازی ها نشان می دهد که این افزایش وزن در نهایت در ۱۰۰ متری مستهلک می شود و از بین می رود. در حالی که زلزله ها در عمق ۱۰ یا ۱۵ کیلومتری زمین رخ می دهند و سدها هیچ تاثیری در وقوع زلزله ندارند.
ترکیب سمی فرونشست با زلزله
بیت اللهی درباره ارتباط خالی شدن داخل زمین در اثر استفاده بیش از اندازه از آب های زیرزمینی و تاثیر زمین پوک بر خرابی های حاصل از زلزله گفت: هیچ گاه نمی توانیم زمین خالی از آب های زیرزمینی را عاملی برای جابه جایی گسلی بدانیم. ارتباطی که فرونشست یا زمین پوک بر خرابی زلزله دارد، به این صورت قابل بیان است که بیشتر تاثیر غیرمستقیم دارد. متاسفانه نشست زمین در بسیاری از محدوده های کشورمان به طورقابل ملاحظه ای رخ داده است و در برخی مناطق به بیش از ۳۰ سانتیمتر در سال می رسد.
این فرونشست منجر به آسیب و ضعیف شدن پی و بنای ساختمان ها می شود که در چنین زمین هایی اگر زلزله ای رخ دهد، از آنجایی که ساختمان ها در اثر فرونشست آسیب دیده اند، تخریب زلزله به مراتب بیشتر می شود. اینجا است که ترکیب فرونشست و زلزله منجر به خرابی غیرقابل کنترل در شهرها می شود.
سخت است که بگوییم سدها مقصرند
در ادامه، مهدی زارع، رئیس مرکز پیش بینی زلزله در گفت وگو با صمت گفت: درباره زلزله، بدون شک اثبات اینکه مقصر یک سد بوده، دشوار است. دانستن اتفاقات زیر سطح زمین جزو کارهای سخت علم زمین شناسی است. برای مثال، زمانی که ۷۳۰ زمین لرزه کوچک در نخستین سال از پر شدن مخزن سد «زیپینگ پو» در سال ۲۰۰۴ ثبت شد، بیشتر دانشمندان بر این عقیده هستند که به طورقطع نمی توان زلزله «سیچوان» در سال ۲۰۰۸ را به این سد ربط داد، نیازمند تحقیقات بیشتری هستیم.
وی افزود: ناگفته نماند که وجود یک سد نمی تواند تمام دلیل وقوع یک زلزله باشد. عوامل خطر، به ویژه وجود گسل های ناپایدار، دلیل منطقی تر و مطمئن تری برای لرزه های مخرب سطح زمین است. بنابراین، اگر شرایط زمین ساختی منطقه لرزه خیز باشد، یک تحریک نظیر فشار مخازن سدهای بزرگ می تواند این رویداد را زودتر از آنچه به طورطبیعی اتفاق می افتد، آغاز کند و شاید حتی بزرگای آن را افزایش دهد. به همین دلیل است که ساختن سد روی یک گسل شناخته شده بسیار خطرناک است.
زارع گفت: به همین سبب است که بسیاری از دانشمندان نسبت به نتایج وحشتناک سد «سه دره» چین که بر فراز گسل فعال ساخته شد، هشدار می دهند. برخی می گویند، ممکن است، طول بکشد،اما سدسازی در این موقعیت های خطرناک یک زلزله بزرگ را ایجاد می کند، به احتمال زیاد مانند زلزله ای که در استان «سیچوان» در سال ۲۰۰۸ رخ داده است.
وی بااشاره به زلزله اخیر ترکیه گفت: نمونه چنین روالی در ترکیه هم وجود داشته است؛ لرزه خیزی تحریک شده باوجود فشار مخزن سد «آتاتورک» که بزرگ ترین سد در ترکیه با ظرفیت کل آب ۴۸ . ۷ میلیارد مترمکعب است، قابل درک بود. گفتنی است، پس از پر شدن مخزن این سد 2 زمین لرزه متوسط به بزرگی ۵ . ۵ Mw و Mw ۵ . ۱ به ترتیب در سال های ۲۰۱۷ و ۲۰۱۸ در شهر سمسات در نزدیکی مخزن آتاتورک رخ داد، همچنین تکامل مکانی ـ زمانی لرزه خیزی حاصل از این سد در رابطه با تغییرات سطح آب در زمان و تنش های ناشی از بارگذاری سطحی و انتشار فشار منفذی بررسی شده است.
ارتباط مخزن سد با لرزه خیزی
وی ادامه داد: سطح آب و لرزه خیزی؛ 2 مولفه ای هستند که با یکدیگر همبستگی دارند و با بارگذاری آب مخزن سد بر گسل های محلی این ارتباط و همبستگی قابل توجیه است. از سوی دیگر، متوجه می شویم که تنش تاثیرگذار در ناحیه لرزه زا در دهه ها به دلیل انتشار فشار منفذی (فشار واردشده بر منافذ سنگ ها) افزایش یافته است که می تواند دلیل لرزه خیزی منطقه موردنظر باشد. نرخ تنش در نهایت بر منطقه ای متمرکز شده که در آن 2 زلزله مخرب در سال های ۲۰۱۷ و ۲۰۱۸ در ترکیه رخ داده است. بر همین اساس، شاید بتوان دلایل تحریک رخداد 2 زلزله ۶ فوریه ۲۰۲۳ را به صورت غیرمستقیم با مخزن سد آتاتورک درک کرد.
به گفته وی، لرزه خیزی تحریک شده با مخزن سدها و وقوع زلزله، ناشی از ایجاد مخزن مصنوعی به دلیل سدسازی است. این نوع از لرزه ها مهم ترین مورد جدید احتمال تحریک برای رخداد 2 زلزله بزرگ ۱۷ بهمن ۱۴۰۱ جنوب ترکیه است که همچنان در دست بررسی است. قبل تر سد «تری گورج» (سه دره) چین پس از آبگیری مسبب تحریک رخداد زلزله ۱۲ مه ۲۰۰۸ «ونچوان» چین با ۸۰ هزار کشته شناخته شد. تا قبل از سال ۲۰۰۰ قوی ترین زمین لرزه منتسب به فعالیت سد در غرب هند زلزله «کوینا» بود که در سال ۱۹۶۷ رخ داد. گفتنی است، ۳ سال پس از اتمام ساخت «سد کوینا»، زمین لرزه ای به بزرگای ۶ . ۷ این منطقه را لرزاند و ۱۸۰ نفر را کشت.
لرزه های القایی چیست؟
وی افزود: پدیده زلزله های ناشی از القای لرزه ای در سدها به لرزه خیزی ناشی از مخزن معروف است. در واقع، زمانی که سدی ساخته می شود و مخزن آن از آب پر می شود، میزان فشار وارده بر زمین در آن ناحیه به شدت تغییر می کند. هنگامی که سطح آب یک مخزن بالا می رود، فشار روی زمین زیرین افزایش می یابد و وقتی سطح آب کاهش یابد، به تناسب آن فشار هم کمتر می شود. این نوسان می تواند بر تعادل ظریف بین سطح شکستگی گسل های موجود در زیر سطح فشار وارد کند و به احتمال زیاد باعث جابه جایی آنها
شود.
زارع افزود: عامل دیگر خود آب است. وقتی فشار آب افزایش می یابد، مقدار بیشتری از آن وارد زمین می شود و شکاف ها و درزه ها را پر می کند. تمام این فشار آب می تواند، سطح شکاف ها را گسترش دهد و حتی شکاف های کوچک و جدیدی را در سنگ ایجاد کند و باعث ناپایداری بیشتر در زیر زمین شود. علاوه بر این، همان طور که آب عمیق تر می شود، می تواند به عنوان نوعی روان کننده برای سطوح سنگی گسل که تنها با اصطکاک در جای خود نگه داشته می شوند، عمل کند. روغن کاری می تواند باعث لغزش آن سطوح شود.
سخن پایانی
باتوجه به نظرات درج شده در گزارش، لازم است به نظر روته، مدیرعامل انجمن بین المللی لرزه نگاری و فیزیک اعماق زمین اشاره کنیم؛ براساس نتایج به دست آمده از بررسی های انجام شده با ایجاد سدهای بزرگ، بارگذاری روی پوسته نازک زمین در محل دریاچه سدها باعث تغییر شکل پوسته می شود و زلزله به وجود می آید. دراین باره مثال های متعددی از هندوستان، افریقای جنوبی، امریکا و فرانسه موجود است که احداث سدهای بزرگ موجب بروز زمین لرزه شده است. بنابراین، اندازه و محل جغرافیایی احداث سد در وقوع زمین لرزه نقش دارد و هنوز نمی توان تاثیر سد بر رخداد زلزله را به عنوان یک حکم قطعی در نظر گرفت.
