رودخانه کارون نشان از ایرانیان باستان پیشگام در زمین شناسی مهندسی

کد خبر: ۲۱۱۹۰

تاریخ: ۰۶ آبان ۱۳۹۳ - ۱۰:۲۹

دانش زمین‌شناسی مهندسی کاربرد مفاهیم و داده‌های زمین‌شناختی در کارهای مهندسی به ویژه در مهندسی عمران، مهندسی معدن و مهندسی نفت استد. بر پایه آئین نامه مجمع مهندسین زمین شناس در سال ۱۹۶۹ میلادی این شاخه از علوم زمین، کاربرد داده ها، فناوری و مبانی زمین‌شناسی در مطالعه برونزد‌های طبیعی، مصالح سنگی و خاکی یا آب زیر زمینی در راستای اطمینان یافتن از شناخت دقیق، تفسیر، استفاده و ارایه عوامل زمین‌شناختی که بر ساختگاه، برنامه ریزی، طراحی، ساخت، اجرا و نگهداری سازه‌های مهندسی اثر دارد، است.

در شمار زیادی از پروژه‌های مهندسی که به ساختمان زمین در آن محل وابسته است برای نمونه برای ساخت سازه‌های بزرگ (سدها و نیروگاه‌ها، پل‌های با دهانه زیاد و سازه‌های صنعتی)، معادن، حفاری چاه‌های عمیق (نفت، گاز و زمین گرمائی) نیاز به شناخت و درنظر گرفتن ساختارهای زمین‌شناسی با آگاهی از جنبه‌های مهندسی موضوع وجود دارد.

برای دستیابی به چنین اهدافی، مهندس زمین شناس از دانش زمین شناسی, هیدروژئولوژی, مکانیک خاک، مکانیک سنگ، ژئومکانیک و کاوش‌های زیرزمینی (شامل گمانه زنی و آزمایش‌های ژئوتکنیکی و ژئوفیزیکی) بهره می‌برد. در پایان کار، داده‌ها، نتایج کیفی و کمی و ارزیابی به دست آمده از این مطالعات برای استفاده به مهندسین ارایه می‌گردد. زمین شناسی مهندسی ضمن بررسی تاثیر «محیط زمین شناسی» بر سازه‌های مهندسی ، راه‌حلهای مناسبی جهت کاهش یا برطرف نمودن خطرات احتمالی ارائه می‌دهد.

هر چند آغاز بررسیهای علمی برای ارزیابی رفتار زمین را سال 1776 میلادی یعنی هنگامی که «کولمب» برای نخستین بار مبانی نظری مربوط به فشار زمین را ارائه داد، می دانند اما از قرنها پیش معماران و سازندگان بناها می دانستند که برای جلوگیری از نشست، کج شدن یا فرو ریختن ساختمانها باید آگاهی مناسبی از شرایط زمین داشته باشند. در این راستا، ساختن سازه های بزرگ مانند بند و سد به ژرف نگری بیشتری در این زمینه نیاز داشته است.

از این دیدگاه ملتها و اقوامی که در راه ساخت سازه های بزرگی همچون بند و سد یا کاریز (قنات) گام برداشته اند را باید از نخستین زمین شناسان مهندس دانست. نمونه بارز چنین ساخت و سازهائی را باید در ایران باستان دنبال نمود که از مهمترین سازه های آبی ساخته شده در کناره یا بر روی رودهای بزرگی همچون کارون، کرخه و دز در آن روزگاران می توان نام برد. در همین راستا، نگاهی کوتاه بر سازه های آبی باستانی ساخته شده بر روی رودخانه کارون در شهر شوشتر می اندازیم که خود نشان از آگاهی سازندگان این سازه ها از شرایط زمین در ساختگاه مورد نظر دارد .البته در کنار این سازه ها ، سازه های دیگری مانند پل وجود دارد که آنها را در زمره سازه های آبی نیاورده ایم.

بی گمان ، شوشتر را می توان مرکز بزرگ استفاده از نیروی آب و ساخت سازه های چند منظوره پیش از انقلاب صنعتی اروپا دانست. مجموع این سازه های آبی را که ثبث جهانی نیز شده اند، با نام حلقه آبی شوشتر می شناسند که شامل بند میزان، پل بند گرگر، نهر داریون ، پل بند شادروان، بند خاک، است. با توجه به بیرون زدگیهای زمین شناختی درون و پیرامون شهر شوشتر که بیشتز سازند ماسه سنگی آغاجاری و به گسترش کمتر سازند کنگلومرائی بختیاری است ، ساختگاه بیشتر سازه های آبی یاد شده بر روی پی ماسه سنگی و گاهی کنگلومرائی است.

سنگ پی بند میزان، پل بند گرگر، نهر داریون ، پل بند شادروان و بند خاک از جنس ماسه سنگ آغاجاری است . همچنین، تکیه گاه راست پل بند شادروان و تکیه گاههای پل لشگر بر روی کنگلومرا قرار داده شده است.

بررسی بیشتر و ریزبینانه تر این سازه ها نشان می دهد که با توجه به عملکرد هر سازه و بخشهای وابسته به آن تلاش شده است تا جانمائی آن بر روی سنگی قرار داده شود که از نظر جنس بتواند ایمنی و عملکرد آن سازه را تامین نماید. برای مثال پی پل بند شادروان به دلیل گذر حجم قابل توجه آب کارون با قطعات ( بلوکهای) بزرگ همراه با سیمان ساروج تقویت گردیده است. همچنین در پل بند گرگر، تونل اصلی ( تونل بلیتی) که به گمان زیاد نقش سرریز را بازی می کرده است درون بخش ماسه سنگی سازند آغاجاری حفر شده است و بین لایه های رسی و مارنی کمتری را نسبت به سنگهای کرانه راست رودخانه دارد. در کرنه راست، سه تونل کوچکتر (مشهور به نام سه کوره) دیده می شوند که در زیر سطح آب قرار می گرفته اند و عملکرد تونلهای تحت فشار همانند تونلهای آبرسان نیروگاههای کنونی برق را داشته اند و به دلیل نبودن در معرض هوازدگی ، وجود میان لایه های مارنی و رسی چندان برای آنها خطر ساز نبوده است.

در مورد پل بند شادروان نیز می توان نشان داد که در کرانه راست رودخانه و سازه، تونلی که نقش سرریز و نیز انتقال آب به پائین دست را داشته است از میان لایه های کنگلومرائی با مقاومت فرسایشی مناسب گذر داده شده است که از نظر پایداری نیزی به تقویت سازه ای نداشته است. چنین گزینشهائی بیانگر آگاهی و شناخت طراحان و سازندگان چنین سازه هائی از شرایط محیط زمین شناسی و هیدرولیکی حاکم دارد. پرشماری سد ، بند و پلهای ساخته شده در حوضه رودهای بزرگ کارون، کرخه و دز نشان از گستردگی و پیشرفت فعالیتهای زمین شناسی مهندسی در استان خوزستان دارد که لازم است با ترمیم و بازسازی این سازه ها در نگهداری و حفظ این سازه های مهندسی به عنوان نشانه تاریخ کهن استان تلاش گردد و از این تجارب مهندسی در راه آموزش به دانش آموزان و دانشجویان استان و حتی کشور با ارائه مطالب فنی در این خصوص در کتابهای درسی مرتبط، تلاش گردد.

امید است در "کنفرانس ملی فرصت ها و پتانسیل های رودخانه کارون در توسعه شهرها و حومه هم مسیر" (6لغایت 8 اسفند ماه 1393، اهواز) به موضوع های در این زمینه پرداخته شود. (وب سایت کنفرانسwww.karoon1393.ir

دکتر آرش برجسته- عضوء کمیته علمی کنفرانس ملی رودخانه کارون

(هیئت علمی- صنعتی وزارت نیرو)