شکل شماره ۳-۸ نقشه ژئوموفولوژی دشت کبودرآهنگ……………………………………….۴۸
شکل شماره۴- ۱ لوگ های زمین شناسی دشت کبودرآهنگ………………………………….۵۴
شکل شماره ۴-۲نقشه موقعیت چاه های اکتشافی در دشت کبودرآهنگ………………………۵۵
شکل شماره ۴-۳ نقشه گسل مدفون احتمالی در دشت کبودرآهنگ……………………………۵۷
شکل شماره۴- ۴نقشه گسل های دشت کبودرآهنگ و فروچاله ها…………………………….۵۸
شکل شماره۴- ۵ نقشه پهنه بندی تخلیه سالانه در حوضه کبودرآهنگ………………………..۶۰
شکل شماره ۴-۶ نقشه پراکندگی چاه های عمیق………………………………………………۶۱
شکل شماره۴- ۷ نقشه پراکندگی چاه های نیمه عمیق…………………………………………۶۱
شکل شماره۴- ۸ نقشه انطباق فروچاله ها بر محل چاه های عمیق……………………………۶۲
شکل شماره۴- ۹ نقشه هم تراز سطح آب زیرزمینی در سال ۱۳۸۰…………………………..۶۴
شکل شماره ۴-۱۰ نقشه هم تراز سطح آب زیرزمینی در سال ۱۳۹۰………………………….۶۵
شکل شماره۴- ۱۱ نقشه ترکیب خطوط تراز سال های ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰………………………۶۶
شکل شماره۴-۱۲ نمایی از نحوه شکل گیری فروچاله ریزشی………………………………..۷۷
شکل شماره۴-۱۳ نمایی از فروچاله مدفون…………………………………………………..۷۸
شکل۵- ۱ نمایی از عملیات ترمیم فروچاله……………………………………………………۸۴
فصل اول
کلیات طرح تحقیق
مقدمه
لندفرمهایی که با انحلال سنگهایی مثل سنگ آهک، دولومیت، مرمر، ژیپس، و نمک ایجاد میشوند به عنوان کارست شناخته میشوند. اشکال کارستی چشماندازهایی شامل فروچالهها، غارها، چشمههای بزرگ، درههای خشک هستند که با انحلال سنگ بستر به وجود میآیند. این مناطق غنی از آب ، سنگ آهک، کانیها، نفت، و گاز طبیعی هستند. بیشتر مناطق کارستی چشماندازهای زیبایی دارند که مناطق شهری در این سایتها گسترش یافته است. این مناطق زهکشی سطحی ضعیفی دارند و ریزشهای ناگهانی و اشکال فرونشینی در این مناطق اغلب دیده می شود. حدود ۲۵% از سطح زمین را مناطق کارستی تشکیل میدهد که البته مناطق کارستی در سطح زمین توزیع ناهمگونی دارند[۱]
اصطلاح دولین[۱] از واژه اسلووانیایی[۲] دولینا[۳] گرفته شده که یک لندفرم معکوس است، در کارستهای آهکی اسلووانی درههای غیرواقعی به صورت چالههای بسته در آنجا وجود دارد که همان دولینا میباشند.این اصطلاح اولین بار در نوشته های سیویچ[۴] (۱۸۹۳)به علم وارد شد و در حال حاضر در میان ژئومورفولوژیستهای جهان پذیرفته شده است. اصطلاح سینکهول[۵] از فرایندهای انحلالی گرفته شده است. چالابی در سطح زمین که به صورت بسته میباشد(مانع از دریاچه شدن) ،رسوبات این چالهها به وسیله آب شسته شده و در زمین فرو میروند، درنتیجه سطح زمین به صورت ناگهانی نشست می کند و فروریزش اتفاق میافتد[۲]
فروچالهها که به آبفروچالهها نیز موسوم هستند و در بعضی موارد، دولین هم نامیده میشوند، در نتیجه فعالیتهای شیمیایی آب تشکیل می شود. در سنگهای آهکی، در محلهایی که دویا بیشتر از دو گسل وجود دارد بیشترین امکان برای کارستی شدن و ایجاد فروچالهها فراهم میگردد. به همین دلیل فروچالهها در زونهای گسله فراوان هستند.این پدیده کارستی از ریزش سقف غارها نیز نتیجه می شود که ناشی از دست دادن مقاومت سقف غار در اثر اعمال بار حاصل از وزن مواد بالایی و بالاخره جریان یافتن آب به درون آنهاست. تعداد فروچالهها باتوجه به شرایط توپوگرافی، زمین شناسی و نیز میزان کارستی شدن متغیر است. برای مثال اگر دشتها را با نواحی تپه ماهوری مقایسه کنیم، خواهیم دید که تعداد آنها در دشتها زیاد است ولی ابعاد کوچک دارند؛ در حالی که در نواحی تپه ماهوری تعدادشان کم بوده و ابعاد بزرگتری دارند معمولا در شیبهای تند فروچاله مشاهده نمی شود و اگرهم موجود باشد، نتیجه فروریختن سقف غار است. فروچالهها به اشکال گوناگون از جمله قیفی شکل، به صورت چاه عمودی و نیز گودیهای دراز دیده میشوند. عمق آنها ممکن است زیاد باشد و به چند صدمتر برسد. کف فروچالهها اغلب با یک لایه ضخیم خاکی- گلی پوشیده شده است وبندرت فاقد پوشش است. کف آنها از رسهای ماسهای پوشیده شده است، در مواقع خالی بودن ازآب به عنوان زمین کشاورزی میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند[۳].
۱بیان مسئله
رکن اصلی هر تحقیقی را انتخاب تعریف وبیان مسئله تشکیل میدهد ؛ زیرا محقق کلیه فعالیتهای تحقیقاتی خود را بر پایه آن شکل میدهد. در این مرحله ، مسئله تحقیق مشخص می شود و محقق متوجه می شود که ناشناخته و مجهول چیست و چه چیزی باید معلوم شود[۴].
تقریبا کمی کمتر از یک پنجم سطح زمین را سنگهای کربناتی با خصوصیات فیزیکی پیچیده پوشیده است .مسائل مربوط به کارست و فرونشینی ها و ریزش ها در سطح زمین به عنوان مسائلی تلقی می شوند که نیاز به تکنیک بسیار پیچیده دارد.با توجه به افزایش تعداد فروچاله ها و فرونشست ها در سطح جهان و بروز خسارات و مشکلات فراوان نیاز به بررسی هر چه بیشتر پیدا کرده است . با توجه به اینکه حدود یک پنجم سطح زمین را سنگ های کربناته در بر گرفته اند ،بروز مشکلات فروچاله و فرونشست در مناطقی مانند ایالت فلوریدا ،آفریقای جنوبی، منطقه پرم در روسیه نمود پیدا کرده است. یکی از مسائل مهم در بحث کارست، خطرات ناشی از دستکاری محیط یا تحمیل بار اضافی و تغییررفتار هیدرودینامیکی یا خود ماهیت تغییر پذیری کارست است که به صورتهای مختلفی از جمله فروچالهها خود را نشان میدهد. سرزمینهای کارستی باویژگیهای شناختهشده زمین شناسی، زمینریختشناسی و هیدروژئولوژی از مستعدترین مناطق برای تاثیرپذیری از تغییرات وآسیبهاییاند که توسط انسان برآن تحمیل میشوند [۵].
اجرای سازههای زمین شناسی مهندسی گسترده مانند احداث شهرها و شهرکهای متمرکز ، ساخت ساختمانهای مرتفع، نیروگاهها پالایشگاهها، سدها و یا ایجاد سازههای خطی مانند تونلها، آزادراهها و مسیرهای راهآهن در مناطق کارستی به مطالعات تفصیلی نیاز دارد. در پروژه های مهندسی اجرا شده در نواحی کارستی، نشست زمین و ایجاد پدیده های ژئومورفولوژیکی کارست مانند تشکیل فروچالهها از مشکلات متداولی است که در اغلب موارد به بروز خسارات مالی وجانی منجر میگردد[۳].
نزدیک به دو دهه اخیر با توسعه کشاورزی در ایران و به تبع آن افزایش میزان مصرف آبهای زیرزمینی در بسیاری از نقاط کشور نشست زمین و فروچالهها رخ داده است.مطالعات موردی متعددی بر روی فروچالهها و نشست زمین در اثر عوامل انسانزادی یا تحریک عوامل زمین شناسی بر اثر فرایندهای انسانی در دشتهای رفسنجان، کرمان، اردکان، دشتهای شهریار در تهران وغیره انجام شده است. وجه مشترک تمامی این مطالعات استفاده بیش از حد از آبهای زیرزمینی است[۵]
مطالعه موردی این تحقیق در استان همدان، دشت کبودرآهنگ میباشد. محدوده مورد نظر در عرض شمالی ́۰۰˚۳۵ تا ́ ۳۰ ˚۳۵ و طول شرقی ́ ۳۰ ˚ ۴۸ تا́ ۰۰ ˚ ۴۹ قرار دارد. زمین شناسی منطقه کبودرآهنگ دارای پیسنگی از دوران ژوراسیک و شامل سنگهای دگرگونی است، چینه بعدی سنگهای شیل و آهکهای مارنی مربوط به دوران کرتاسه است که پتانسیل کارستی شدن را دارد سپس رسوبات دوران سوم که شامل تشکیلات ائوسن متشکل از تناوب توف سبز و مارن است ،قرار گرفته است. بعد از آن سازند های دوران چهارم که شامل سازند قم وآهکها و مارنهای الیگومیوسن میباشد با توجه شرایط سطحی و زیرسطحی و قرار گرفتن رسوبات آبرفتی تا حداکثر ۱۵۰ متر که یک پوشش برای سنگ بستر آهکی کارستیک است، به همراه افزایش افت سطح آب زیرزمینی در طی دو دهه گذشته شرایطی ایجاد شد که مشکلات جدی را به همراه داشته است. از سال۱۳۷۰ که به طور جدی سفره های آب زیرزمینی با کمبود مواجه شدند فرونشستهایی در زمین اتفاق افتاد که به فروچالهها موسوماند که در دو دهه اخیر تعداد ۳۹ فروچاله در دشتهای کبودرآهنگ و فامنین اتفاق افتاده است ، این فروچالهها عمدتا از نوع فرونشست و به صورت مدفون بوده اند[۵]. ایجاد این فروچالهها خساراتی را به مردم منطقه ازجمله کشاورزان وارد کرده است که هنوز هم ادامه دارد . فروچالههایی که در استان همدان اتفاق افتاده است به عنوان بارزترین خطرات کارست ایران معرفی شده اند. وقوع این فروچالهها با برداشت زیاد از آبهای زیرزمینی تسریع یافته است ودر نقاط مختلف به وقوع میپیوندد که امکان مشخص بودن مکان دقیق وقوع آنها خیلی کم است . وقوع این پدیده امکان بروز خسارات مالی و حتی جانی را نیز محتمل است و در زمرهی حوادث غیر مترقبه میباشد که ماهیت لیتولوژی در وقوع آنها حرف اول را میزند و سپس نوسانات آب زیرزمینی تحت تاثیر فعالیت های انسانی در وقوع سریعتر آنها موثر است. بنابراین بررسی سازوکار تشکیل این فروچالهها در دشت کبودرآهنگ لازم میباشد با توجه به اینکه این فروچالهها مشکلاتی را در منطقه به وجود آورده اند ، سوالاتی مطرح می شود که در پایان این نوشته باید به این سوالات پاسخ داده شود ، این سوالات به شرح زیر است:
عامل اصلی ایجاد فروچالههای دشت کبودرآهنگ چیست؟
آیا فروچالههای دشت کبودرآهنگ فقط در جایی که افت سطح آب زیرزمینی اتفاق افتاده است، به وجود می آید؟
فروچالههای دشت کبودرآهنگ از نظر ژئومرفولوژی چه مخاطراتی دارند؟
آیا عوامل زمین ساخت مانند گسل در ایجاد فروچالههای دشت کبودرآهنگ تاثیر گذار است؟
۱-۲ فرضیات تحقیق
فرضیه عبارت است از حدس یا گمان اندیشمندانه درباره ماهیت ، چگونگی و روابط بین پدیده ها ، اشیاء ومتغیر ها، که محقق را در تشخیص نزدیک ترین و محتمل ترین راه برای کشف مجهول کمک مینماید؛ بنابراین فرضیه گمانی موقتی که درست بودن یا نبودنش باید مورد آزمایش قرار گیرد.فرضیه براساس معلومات کلی و شناختهای قبلی یا تجارب محقق پدید می آید[۴].حال فرضیات مورد نظر در این تحقیق به شرح زیر است:
۱.افت سطح آب زیرزمینی عامل اصلی ایجاد فروچالهها در دشت کبودر آهنگ میباشد.
-
- در ایجاد فروچالههای دشت کبودرآهنگ وجود گسل تاثیرگذار بوده است.
۱-۳ پیشینه تحقیق
فروچالهها نظر افراد بسیاری را به خود جلب کرده و تحقیقات زیادی در جهان و ایران در این مورد انجام شده است. در سطح جهانی افرادی در مناطق مختلف به بررسی فروچالهها پرداخته اند. از جمله باتریک[۶] و سچالویک[۷] در سال ۱۹۹۸در مقالهای باعنوان ارزیابی ریسک تشکیل فروچاله در زمینهای دولومیتی در آفریقای جنوبی به این نتیجه رسیده است که فعالیتهای انسانی باعث ایجاد شرایط بیثباتی زیرسطح زمین بخصوص در زمینهای دولومیتی شده که اغلب باعث ایجاد ناگهانی فروچالهها شده است وی با بهره گرفتن از داده های ژئوتکنیک به دست آمده از تحقیقات محلی یک پهنه بندی از ریسک وقوع فروچالهها و خصوصیات این فروچالهها ارائه داده است [۶].
تارپ[۸] در سال۲۰۰۱ در مقالهای باعنوان تجزیه وتحلیل تشکیل فروچالهی ریزشی-پوششی به وسیله پایین رفتن سطح ایستابی به این نتیجه رسیده است که در مناطق کارستی در جایی که سطح ایستابی در ارتباط با خاک و سنگ باشد فروچالهی ریزشی –پوششی اتفاق میافتد. زمانی که سطح آب پایین میرود در اثر فشارهای موقتی به منافذ داخل خاک در نتیجه خاک نشست می کند و به این ترتیب فروچاله ایجاد می شود. تشکیل فروچاله با این مکانیسم به میزان پایین رفتن سطح ایستابی، نفوذپذیری و استحکام کششی خاک ، اندازه و عمق وهندسهی منافذ خاک بستگی دارد[۷].
گوتیرز[۹] و همکاران در سال ۲۰۰۸ در مقالهای باعنوان شناسایی، پیش بینی و کاهش خطرات فروچالهها در مناطق کارست تبخیری به ارائه یک رویکرد مرحله به مرحله در شناسایی ، تحقیق ،پیش بینی، و کاهش خطرات فروچالهها می پردازد.تکنیکهای شناسایی شامل بازدید میدانی، نقشههای ژئومورفولوژی، مصاحبه با مردم محلی و منابع تاریخی می شود. نقشههای جزیی فروچالهها ، نقشه مدل رقومی ارتفاع، نقشههای توپوگرافی جدید ، سنجش از دور و نقشه برداری ، مطالعات پالئوکارست،مطالعات هیدرولوژیکی غارها ، چشمهها دادههایی را به ما میدهند که با استفاده ازآنها می توان یک پهنه بندی از وقوع فروچالهها ارائه داد و برای پیش گیری از وقوع آنها برنامه ریزی کرد[۸].
در روسیه بریاک[۱۰] در سال۲۰۱۱ در مقاله ای تحت عنوان مکانیسم تشکیل فروچاله در منطقه پرم در روسیه به ارائه یک مدل می پردازد که این مدل شامل اندازه گیری تغییرپذیری سنگهای کارستی شده و ریزش در غار ها می باشد. معیار اصلی در اینجا عمق کارستی شدن در نظر گرفته شده است .یکنواختی اشکال ناشی شده از غارها اجازه قاعدهمندی شرایط اولیه برای مدلسازی ریزش طبقات سنگ در بالای سنگهای کارستی شده است[۹].
حیدری و همکاران در سال ۲۰۱۱ در مقالهای باعنوان نحوه تشکیل فروچالههای فروریزشی در شمال همدان در ایران با تحلیل شرایط هیدرولوژیکی و هیدروژئولوژیکی نشان دادند که شرایط برای ایجاد فروچاله در این منطقه وجود دارد .این فروچاله ها در منطقهای با کاهش سطح آب زیرزمینی نزدیک ناحیه آهکهای کارستی الیگو-میوسن توسعه یافته اند در این منطقه جریان آب زیر زمینی زیاد، بار رسوبی زیاد و یک منبع گاز کربن دی اکسید عمیق هست .آب اسیدی سنگ آهک را بخصوص در طول درز و شکاف ها در خود حل می کند.همچنین وجود آبگذرهای بزرگ زیر سطح زمین به حمل ونقل رسوبات منفصل کمک می کند و درنتیجه فروچالهها توسعه می یابند[۱۰].
در ایران نیز دربعضی نقاط دیگر از این فروچالهها اتفاق افتاده است از جمله: ملکی نژاد و پورمحمدی (۱۳۸۸) در مقالهای با عنوان بررسی پدیده نشست زمین ناشی از استحصال بیرویه آبهای زیرزمینی مطالعه موردی دشت ابرکوه در استان یزد، با مشاهدات صحرایی در مناطق نشست شده به این نتیجه میرسدکه از دلایل عمده نشست به فعالیتهای انسانی مانند پمپاژ آب،نفت و گاز از منابع زیرسطحی،انحلال و تخریب آبخوانهای سنگ آهکی ،تخلیه و فروپاشی معدن زیرزمینی، زهکشی خاکهای آلی و مرطوب سازی خاکهای خشک در مناطق بیابانی و ذاتا خشک است. همچنین در منطقه مورد مطالعه نشست زمین عمدتا در نقاطی رخ میدهد که اولا آبخوانها در سازندهای نرم و سست واقع شده اند و ثانیا استحصال آب زیرزمینی از آنها بیرویه و بیش از مقدار تغذیه آنها در طول سال بوده است[۱۱].
رزمگیر و همکاران(۱۳۸۹) در مقالهای با عنوان فرونشست دشت تهران-شهریار بر اثر برداشت بی رویه آبهای زیرزمینی به این نتیجه رسیده است که این دشت با برداشت میانگین سالیانه۹۷/۳۳۹۹۱۶۲۱ مترمکعب از منابع آب زیرزمینی، به دلیل دارا بودن پهنههای وسیع از زمینهای مسکونی، کشاورزی و صنعتی از جنبه های مختلف به ویژه اقتصادی، سیاسی و اجتماعی جزء مهمترین دشتهای ایران است.بیشترین نرخ فرونشست حدود۱۶سانتیمتر بر سال به ازاءهر۷۸/۰متر افت سطح ایستابی برآورد شده است.برداشت بیش از حد از آبهای زیرزمینی یکی از عوامل مهم فرونشست سطح زمین است که باعث ایجاد خساراتی از جمله آسیب به پلها، جادهها، از بین رفتن خاک مناسب برای کشاورزی، کاهش منابع آب شیرین و تداخل آب شور و شیرین شده است[۱۲].
شفیعی مطلق و مودب (۱۳۸۹) در مقالهای با عنوان پهنه بندی ریسک ریزش فروچالههای شهر دیشموک در جنوب غرب ایران با بهره گرفتن از RS[11] و GIS به این نتیجه رسیده اند که عواملی مانند زمینلرزه ، افت سطح آب زیرزمینی، ساختمانسازی ،عبور ماشینهای سنگین کشاورزی در منطقه باعث ریزش سقف ناپایدار غارهای زیرزمینی و تشکیل فروچالههای منطقه می شود[۱۳].شریفیکیا (۱۳۹۰) در مقالهای باعنوان تعیین میزان و دامنه فرونشست زمین به کمک روش تداخل سنجی راداری(InSAR-D) در دشت نوق-بهرمان به این نتیجه رسیده است که رویداد فرونشست اغلب متوجه فعالیتهای انسانی و به ویژه بهره برداری بیرویه از منابع آب زیرزمینی است.تمرکز بهره برداریهای صنعتی-کشاورزی و آب شرب بر منابع آب دشت، بیلان منفی و افت تراز آب زیرزمینی را به دنبال داشته است.وی روش تداخل سنجی تفاضلی داده های راداری بر روی داده های ماهوارهای در بازهی زمانی ۱۳۸۴تا۱۳۸۹به کار برده است و یافتههای تحقیق موید حاکمیت میزان فرونشست با متوسط سالیانه حدود ۳۰ سانتی متر در پهنهای به گستره ۲۸۱کیلومتر مربع در بخش میانی دشت است. همچنین مقایسه میزان فرونشست با ارقام تغییرات تراز آبی مستخرج از چاههای پیزومتری نشانداد در این دشت هر ۳.۲ سانتیمتر افت تراز آبی قادر است فرونشستی به میزان۱ سانتیمتر ایجاد کند[۱۴]. میراثی و همکاران(۱۳۹۱) در مقالهای با عنوان بحران افت سطح آب زیرزمینی و وقوع پدیده فرونشست در دشت مرودشت، فارس به این نتیجه رسیده است افت سطح آب زیرزمینی باعث ایجاد فرونشست و فروچاله در این دشت شده است که مشکلات فراوانی را برای کشاورزی ، ساختمانهای مسکونی ،جادهها آثار باستانی و همچنین باعث تغییر کیفیت آب زیرزمینی و پیشروی جبهه آب شور شده است[۱۵].
در مورد منطقه مورد مطالعه کارهای زیادی انجام شده است که به شرح زیر میباشد: حیدری و طالب بیدختی در سال ۱۳۸۲درمقاله ای با موضوع بررسی انحلال پذیری سنگ های آهکی حاشیه نیروگاه همدان . علت افت سطح آب زیرزمینی را در پمپاژ بی رویه می داند که در ایجاد نشست زمین موثر واقع شده است وبرای تشکیل فروچاله فرونشستی سه شرط اصلی وجود رسوبات فوقانی ،سنگ بستر کربناته و شرایط هیدرولوژی ویژه را معرفی می کند همچنین با ارائه یک طبقه بندی از فروچاله ها اشاره می کند که علاوه بر فروچاله فرونشستی ، در منطقه همه کسی فروچاله ریزشی نیز دیده می شود و در مورد زمین شناسی دشتهای کبودرآهنگ و فامنین سازندهای ۱.سنگ آهکهای کرتاسه ۲.سنگ آهکهای سازند قم ۳.سازندهای پلیوستوسن شامل تراسهای قدیمی دوران چهارم و تراسهای آبرفتی جدید و دشت آبرفتی جوان و مخروط افکنهها را شناسایی نموده و در مورد این منطقه به این نتیجه رسیده است که زون های خردشده به پدیده کارستی شدن منطقه کمک می کند ، همچنین در منطقه همه کسی وقلی آباد سرعت انحلال وپتانسیل انحلال پذیری بالاتر بوده و این دلایل را موثر بر تمرکز فروچاله ها در این قسمت می داند [۱۶].
امیری و نظری پویا در سال۱۳۸۲ در مقالهای باعنوان نشانه های درون کارست در سنگ بستر منطقه فروچالههای همدان برمبنای مشخصات زمین شناسی تکتونیکی سنگ بستر با نمونه برداری از آب چاهها و اندازه گیری مقادیر دی اکسید کربن آزاد محلول درآب به این نتیجه رسیده است که وجود دی اکسید کربن گویای فعالیتهای گازی شدید با منشا درونی در شکستگیها و سیستم درزو شکاف منطقه میباشد و نشان میدهد که سنگ بستر مورد هجوم CO2 قرار گرفته که سیستم درز و شکاف این تشکیلات بزرگتر شده که ساختار درون کارستی را به وجود آورده است که وقوع فروچاله با اشکال خاص وچاه های حفر شده در سنگ بستر با آبدهی بالا و گل آلودگی آنها در هنگام وقوع فروچاله وجود ساختار درون کارست را درسنگ بستر نشان میدهد[۱۷]
سعادتی درسال۱۳۸۴ مقالهای با عنوان ارتباط فروچالههای دشت مرکزی همدان با وضعیت تکتونیکی منطقه ، از دیدگاه تکتونیکی به تعیین فاکتورهای موثر در تشکیل فروچالههای این دشت می پردازد .وی با توجه به مطالعات وضعیت گودالها میگوید که وضعیت گودالها یک حالت سیستماتیک داشته وعامل ایجاد آنها سه دسته گسلی است که در دوره ترشیاری ایجاد شده است .که این گسلها باعث کارستی شدن آهکهای الیگومیوسن دشت شده است که این خود عامل اصلی و اولیه در ایجاد این نوع گودالها می باشد.و درآخر به این نتیجه میرسد که تمرکز گودالها تصادفی نیست و پراکندگی آنها از گسلها تبعیت می کند و برداشت بیش از حد فقط در تشدید این نشستها موثر می باشد[۱۸].
امیری (۱۳۸۴) در مقاله ای باعنوان ارتباط بین فروچالههای دشت فامنین-کبودرآهنگ-قهاوند با سنگ کف منطقه به این نتیجه رسیده است که ضخامت رسوبات سفره آبدار ۷۰ تا ۱۰۰ متر میباشد که بهره برداری از آن بیش از ظرفیت سفره است. شرایط ویژه در سنگ بستر آهکی و وجود دی اکسید کربن عامل اصلی توسعه کارست در منطقه است وهمچنین وجود حفرههای انحلالی ،مجاری آب ، سیستم درزوشکاف وسیع در سنگ بستر و پمپاژ آب موجود درآنها عامل اصلی ایجاد فروچالههای منطقه بوده و عواملی مانند ماسه شویی لایه ها ،خروج گاز ازچاهها و افت سریع سطح آب زیر زمینی در تسریع وقوع فروچالههای منطقه دخیل هستند[۱۹]. پرویزی در سال ۱۳۸۴ در مقاله ای که چکیده ای ازگزارش نهایی از مشاوره فنی مطالعات فروچالههای همدان میباشد با عنوان شناخت پدیده فروچالهها و فرونسشت زمین در اراضی دشتهای کبودرآهنگ و فامنین همدان به این نتیجه رسیده است که ساختار زیرسطحی دشتهای فوق و وجود یک زون گسل در توده سنگهای بستر آهکی و آهک مارنی اولیگومیوسن و پوشش آبرفتی به ضخامت حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ متر و همچنین افزایش افت سطح آب زیرزمینی در طی دو دهه گذشته به عنوان مهمترین علل در تسریع و شکل گیری وقوع فروچالهها در منطقه است[۲۰]. محبی حسن آبادی در سال ۱۳۸۴ در مقاله ای باعنوان درآمدی بر نقش فروچالهها در آلودگی منابع آب کارستی با نگرشی ویژه بر فروچالههای همدان به این نتیجه رسیده است که وجود کارستها و فروچالهها در نواحی کشاورزی ومسکونی و قرار گرفتن به عنوان جایگاه مناسبی برای دفع زبالههای زائد و باتوجه به اینکه آبهای سطحی در مناطق کارستی معمولا مسیر کوتاهی را برای رسیدن به آبهای زیر زمینی طی می نمایند و عمده آب آنها وارد جریان آب زیرزمینی میگردد، به این دلیل مناطق کارستی و فروچالهها مستعد آلوده کردن منابع آبهای زیر زمینی میباشند و دو سازوکار برای ایجاد فروچالهها ارائه میدهد ۱. حمل و تخلیه مواد سطحی لایه های فوقانی در امتداد کانالهای انحلالی توسعه یافته در سنگهای کربناته زیرین و۲. ریزش لایه های فوقانی بر روی غارهای بزرگ ایجاد شده در سنگ بستر کربناته . ودر آخر به این نکته اشاره می کند که چون فروچالهها گودیهایی در سطح زمین هستند به عنوان محل دفن زباله است که این امر باعث ایجاد محل مناسبی برای نشت آلودگیها به طور مستقیم به داخل آب زیرزمینی می شود[۲۱].
امیری در سال ۱۳۸۴ در مقالهای تحت عنوان نقش دی اکسید کربن در ایجاد کارست درونی در منطقه فروچالههای همدان به بررسی نشانه های انحلال در سنگ بستر پرداخته و با نمونه گیری از آب مناطق گازدارو آنالیز شیمیایی آب به این نتیجه رسیده است که وجود حفرههای میکروسکوپی و ماکروسکوپی در سنگ بستر، قشر کربنات کلسیم در سطح کانال برخیها و مقادیر بالای یونهای بی کربنات و کلسیم در آبهای منطقه نشان میدهد که آبهای دی اکسید کربندار منطقه به سنگ بستر منطقه حمله نموده و سنگ بستر منطقه دچار انحلال شدید گردیده و ساخت درون کارست در این سنگ بستر به وجود آمده است[۲۲].
ولیزاده و همکاران در سال ۱۳۸۴ در مقالهای باعنوان تحلیلی بر فروچالههای دشت مرکزی همدان به این نتیجه رسیده است که فروچاله از جمله مشخصههای مناطق آهکی است که در وهلهی اول علت ان به ماهیت لیتولوژی سنگ بستر برمیگرددو علت دوم آن نوسانات آب زیرزمینی در آهکها میباشد[۲۳].ابراهیمزاده اردستانی(۱۳۸۴)در مقالهای تحت عنوان مدلسازی فروچاله در نیروگاه برق با داده های میکروگرانی سنجی به این نتیجه رسیده است در این منطقه هموار رسوبات کواترنری بر روی سنگ بستر کارستی قرار گرفته است در این منطقه کانالهای زیرزمینی، برجهای خنک کننده، جوشانندهها وغیره است . سینکهولها و غارهای نزدیک سطح زمین با داده های میکروگرانسنجی حتی در مناطق صنعتی و شهری آشکار سازی شده است[۲۴].
