نقش «سد آتاتورک » در زمین‌لرزه‌ها

مهدی زارع
از رخداد زمین لرزه های مخرب ششــمفوریه ۲۰۲۳ در جنوب ترکیه و شمال سوریه، موقعیت ســد آتاتورک در نزدیکی کانون این زمین لرزه ها مورد توجه واقع شد. سد آتاتورکلرزهزمین بزرگترین پــروژه تولید برق آبــی در ترکیه محسوب می شود که ساخت آن حدود ۱۰سال طول کشید و حدود ۲۴۰۰ مگاوات برق تولید می کند. این ســد در قســمت بالایی رودخانه فرات، در حدود ۸۰ کیلومتری شمال غربی شهر اورفا، و حدود ۶۰۰ کیلومتری آنکارا، واقع است . سنگ آهک پایه های سد آتاتورک را تشکیل می دهد . در  اطراف و اطراف ســد، آب اپی ترمال (۲۴-۲۶ درجه سانتیگراد) در زیر آبخوان ، عمیق تر از 300 متر ، با سطح تزریق تا 180-200 متر وجود دارد .
سطح کارستي شدن زير پرده تزريق امتداد دارد. در فوريه 1993، که رقوم مخزن در 517 متر بود حجم کل آب نشتي از سد و مجاورت آن به 10 متر مکعب در ثانيه رسيد.
سد آتاتورک چهارمين سد بزرگ در جهان و يکي از بزرگترين تأسيسات پروژه GAP جنوب شرقي آناتولي است که از گروهي از سد‌ها، ‌ايستگاه‌هاي توليد و تأسيسات آبياري تشکيل شده است. به منظور استفاده از انرژي و پتانسيل آبياري رودخانه فرات، مجموعه‌اي از سد‌ها (از بالا دست به پايين دست) طراحي شده است. در جنوب ترکيه پروژه گاپ Güneydoğu Anadolu -GAP- متشکل از 22 سد در يک منطقه بزرگ در جنوب شرقي ترکيه با هدف ساخت سد‌ها براي توليد برق و بهبود توليدات کشاورزي اجرا شده است. يک هدف مهم کنترل ميزان و جهت جريان آب است که مستقيماً بر دسترسي به آب در عراق و سوريه اثر گذاشته است. قرار گرفتن در نوار لرزه خيزي، استقرار اين گروه بزرگ از سد‌هاي غول پيکر با ظرفيت‌هاي ذخيره‌سازي عظيم بلاشک تعادل تنش را در پوسته در همين منطقه تغيير داده است.


وقوع زلزله‌هاي محلي در محل سد و مخزن سد آتاتورک پس از آبگيري در 30 سال قبل افزايش يافت. با ذخيره مقادير زيادي آب در پشت سد‌ها نوسانات ناگهاني سطح آب مخزن باعث ايجاد لرزش‌هايي مي‌شود.
فروريختن هر يک از اين سد‌ها در پروژه GAP مستقيماً بر جمعيت و زمين‌هاي کشاورزي خود ترکيه، سوريه و عراق تأثير مي‌گذارد و سوانح غيرقابل تصوري را به وجود مي‌آورد. به خصوص سد‌هاي نزديک مرز سوريه در رودخانه فرات و سد‌هاي نزديک مرز عراق در حوضه رود دجله به دليل ماهيت توپوگرافي آن‌ها در معرض آسيب بيشتري هستند.
ظرفيت مخزن سد آتاتورک -بزرگترين سد در ترکيه- 48. 7 ميليارد متر مکعب است. لرزه خيزي محلي پس از آبگيري به طور قابل توجهي افزايش يافت. قبل از زمينلرزه‌هاي ششم فوريه 2023، دو زمين لرزه متوسط به بزرگاي 5. 5 و 5. 1 به ترتيب در سال‌هاي 2017 و 2018 در شهر سمسات در نزديکي مخزن آتاتورک رخ داد. تغييرات مکاني-زماني لرزه‌خيزي با تغييرات سطح آب و تنش‌هاي ناشي از بارگذاري سطحي و انتشار فشار منفذي با يکديگر همبستگي نشان مي‌دهند. تنش مؤثر کلي در ناحيه لرزه‌زا در طول دهه‌ها به دليل انتشار فشار منفذي افزايش يافت که لرزه‌خيزي پس‌زمينه افزايش يافته را در سال‌هاي اخير توضيح مي‌دهد. لرزه خيزي ناشي از مخزن (RIS) به پديده‌اي اشاره مي‌کند که در آن سد‌ها باعث ايجاد زمين لرزه مي‌شوند. فشار آب ايجاد شده در گسل‌ها و شکاف‌هاي موجود در زمين در زير و نزديک يک مخزن افزايش مي‌يابد و گسل‌هايي را دچار لغزش مي‌کند که از قبل تحت فشار زمين ساختي هستند، و اصطکاک سطوح سنگ از لغزش جلوگيري مي‌کند. عمق مخزن مهم‌ترين عامل است، اما حجم آب نيز نقش مهمي در ايجاد زلزله دارد. چنين لرزه خيزي را مي‌توان بلافاصله دردوره‌هاي پر شدن مخازن مشاهده کرد. نوع ديگر لرزه خيزي ناشي از سدسازي، به لرزه خيزي تحريک شده با مخزن (RTS) مربوط است، به نحوي که آبگيري به تحريک گسل‌ها، و اين تحريک در نهايت به رخداد زمينلرزه‌اي بزرگ منجر مي‌شود. زلزله سال 2008 سيچوان در چين، با بزرگاي 7. 8 و حدود 80000 کشته، به لرزه خيزي ناشي از ساخت سد زيپينگپو مرتبط شد. آبگيري مخزن سد زيپينگپو، چين، در سپتامبر 2005 آغاز شد و دو سال و نيم بعد با زلزله 7. 8 ونچوان در سال 2008 همراه شد که کانون زلزله با سد 12 کيلومتر فاصله داشت. با ايجاد مخزن يک جبهه فشار منفذي به آرامي از طريق از طريق انتشار سيال در زمين منتشر مي‌شود. بارگذاري مخزن باعث افزايش تنش کولومب در محدوده گسل شد. تنش در حد 10 تا 70 کيلو پاسکال ژرفاي 1 تا 8 کيلومتري در گسل «لونگمان شان»  افزايش يافت. که معادل بارگذاري زمين‌ساختي حدود 50 تا 500 سال روي گسل مذبور بوده است. افزايش حدود 10 کيلو پاسکال تنش، معمولاً براي آغاز لرزه خيزي القايي کافي تلقي مي‌شود. يک رويداد کوچک گسيختگي در کانون مي‌توانسته باعث گسيختگي بزرگ در گسل – جايي که با بارگذاري مخزن آماده گسيختگي بوده – بشود. در مورد زلزله ونچوان 2008 اثر تحريک‌کننده متخلخل (حتي به صورت غير مستقيم) در زلزله، به دليل بارگذاري مخزن نشان داده شده است.
بارگذاري مخزن سد آتاتورک در مدت کوتاه – سي سال - منجر به عدم تعادل و افزايش تحريک گسل‌هاي محلي – مانند گسل بوزووا- در مجاورت ( فاصله سه کيلومتري) محور سد آتاتورک و در نهايت احتمالاً موجب تحريک سامانه گسله آناتولي شرقي (که در حدود 20 تا 50 کيلومتري محور و مخزن سد قرار دارد) شده و چه بسا تحريک شروع رخداد زمينلرزه‌هاي 6 فوريه 2023 در جنوب ترکيه به دليل تحريک گسيختگي گسل به دليل بارگذاري مخزن سد آتاتورک باشد. اين موضوع اکنون در حال بررسي در تيم پژوهشي به سرپرستي نگارنده است.