Kuzeydoğu Ohio Streambank Erozyon Hızlı Değerlendirme Banka Erozyon Tehlike İndeksi (Behi) Protokolü değiştirme

Özet

Streambank erosion potential can be evaluated and ranked using David Rosgen’s Bank Erosion Hazard Index (BEHI), however this protocol has significant limitations. Here we present protocol modifications to address time constraints, allow nonprofessionals to complete accurate assessments, and account for non-alluvial stream conditions in Northeast Ohio.

Özet

Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream’s function and habitat it provides. Sediments from highly eroding streambanks are a major source of pollution in a stream system and have the potential to jeopardize habitat, infrastructure, and stream function. Watershed management practices throughout the Cleveland Metroparks attempt to locate and inventory the source and rate the risk of potential streambank erosion to assist in formulating effect stream, riparian, and habitat management recommendations. The Bank Erosion Hazard Index (BEHI), developed by David Rosgen of Wildland Hydrology is a fluvial geomorphic assessment procedure used to evaluate the susceptibility of potential streambank erosion based on a combination of several variables that are sensitive to various processes of erosion. This protocol can be time consuming, difficult for non-professionals, and confined to specific geomorphic regions. To address these constraints and assist in maintaining consistency and reducing user bias, modifications to this protocol include a “Pre-Screening Questionnaire”, elimination of the Study Bank-Height Ratio metric including the bankfull determination, and an adjusted scoring system. This modified protocol was used to assess several high priority streams within the Cleveland Metroparks. The original BEHI protocol was also used to confirm the results of the modified BEHI protocol. After using the modified assessment in the field, and comparing it to the original BEHI method, the two were found to produce comparable BEHI ratings of the streambanks, while significantly reducing the amount of time and resources needed to complete the modified protocol.

Giriş

Streambank erozyon doğal bir süreçtir; Ancak aşırı erozyon askıya tortu ² şeklinde noktasal olmayan kaynak kirliliği önemli miktarda katkıda bulunabilir. Artan askıda sediman su kalitesi, fiziksel, ve bir dere ³ biyolojik fonksiyonlarını etkiler. İnsan etkileri büyük ölçüde streambank erozyonu etkileyen ve yağmur suyu akış ve geçirimsiz yüzeylerde ⁵ bir artış olduğu ölçüde, özellikle kentsel sistemlerde, sediman yükleri ⁴ artırabilir. Yüksek sediment yükler olumsuz su kalitesi ve akarsu ekosistemleri ⁶ etkileyebilir. Cleveland Metroparks boyunca Havza yönetim uygulamaları bulmak ve envanter kaynak ve dere, riparian, ve habitat restorasyonu yanı sıra, etkin yönetim stratejilerinin yardımcı potansiyel streambank erozyon riskini değerlendirmek için çalışmayın.

David Rösgen, Wildland Hidroloji ile, Banka Erozyonla geliştirdiBir dere üzerinde streambank erozyon duyarlılığı değerlendirir Tehlike İndeksi (Behi), birkaç erodibilite değişkenli ⁷ kombinasyonuna dayalı ulaşır. Behi banka malzemesi, tabakalaşma, kök derinliği ve yoğunluğu, banka açısı, banka yükseklik oranı taşma yüksekliği ve yüzey koruma mevcut miktarı da dahil olmak üzere şiddetini ve streambank erozyon olasılığını, rütbe göstergelerin çeşitli kullanır. Behi değerlendirmesi, belirli bir streambank için, genel bir değerlendirmesi behi (çok düşük, düşük, orta, yüksek, çok yüksek veya aşırı) karşılık gelen bir sayısal değer atar. Bu protokol potansiyel streambank erozyonu ^8-10 değerlendirirken etkili olmuştur ve diğer su kalitesi ve habitat değerlendirmeler ile birlikte kullanılabilir. Yüksek behi derecesi sergileyen Streambanks fırsatçı türlerin ¹¹ esas olarak aşağıdakilerden oluşan, daha az çeşitli daha az kararlı makroinvertebrat toplulukları uygun olduğu gösterilmiştir. Orijinal Behi yöntemi i rağmenkullanışlıdır, son derece zaman alıcı olmayan profesyoneller için zor ve spesifik jeomorfik bölgelerle sınırlı, özellikle alüvyon akışı koşulları ¹² için uyarlanmış olabilir.

Bu protokole Değişiklikler bu kısıtlamaları ele almak için gerekli idi. Bir "Ön Eleme Anketi" (Şekil 1) böylece daha yüksek erozyon alanlarında değerlendirme odaklanarak, ve bir Behi gerçekleştirmek için gerekli zaman ve kaynakların miktarını azaltarak, çok düşük veya düşük rütbe muhtemeldir streambanks belirlemek ve ortadan kaldırmak için geliştirilmiştir tüm akışı değerlendirme. Anket ayrıca orijinal behi protokolüne dayanan bir aşınabilir malzeme olarak değerlendirilir olmaz son derece aşınabilir şeyl ana kaya ¹³ olarak Kuzeydoğu Ohio görülen alüvyon ve alüvyon akışı olmayan koşulları arasındaki jeolojik farklılıkları giderir. Olabilir taşma aşamasında dahil Çalışma Bankası-Yükseklik Oranı metrik ortadan kaldırılması,belirlemek çok zor, daha hızlı streambank değerlendirilmesi ve sivil uzmanları tanıtım eğitim ile değerlendirmesini tamamlamak için izin verdi. Çalışma Bankası Yükseklik Oranı Bu eleme Çevre Kalitesinin ¹⁴ Michigan Bölümü Joe Rathbun tarafından geliştirilen modifiye Behi prosedürü dayanmaktadır. Alanında ek hesaplamalar için gerekliliğini ortadan kaldırmak için, tüm diğer ölçümler banka açısı dışında yüzdeleri ve tabakalaşma ve banka malzeme ayarlamaları olarak ifade edilmiştir. Kök yoğunluğu başlangıçta kökleri genişletilmiş köklerden oluşan toprak yüzdesi olarak ifade edildi. Bu, tüm banka yüksekliği hesaba kök derinliği ile çarpılarak; Ancak biz tüm banka köklerinin yoğunluğu basit bir tahminle bu yerini aldı. Skor ayarlamalar Çalışma Bankası-Yükseklik Oranı metrik ve tahmini yüzdeleri ortadan kaldırılması için hesap için orijinal behi skorlama sistemi yapılmıştır. Orijinal behi tarif edildiği gibiprotokol ölçülen ölçümler 1-10 risk değerlendirmesi (10 risk en üst düzeyde olması) dönüştürülmüştür. 1-10 risk dereceleri çok düşük, düşük, orta, yüksek, çok yüksek, ve aşırı potansiyel erozyon derecelendirme riske karşılık gelmektedir. Bu ilişkiler saha gözlemleri ¹⁰ bir katalog dayanarak kurulmuştur. Modifiye Behi protokolde, Çalışma Bankası-Boy Oranı metrik için puanlar yeni toplam puanları ve risk derecelendirme (Şekil 2) yansıtacak orijinal behi skorlama sistemi çıkarılmıştır. Bu değişiklikler Kuzeydoğu Ohio orijinal behi protokol sınırlamaları ele almak ve tutarlılığı korumak ve kullanıcı önyargı azaltılmasında yardımcı.

Modifiye Behi protokolü Cleveland Metroparks içinde birkaç yüksek öncelikli akışları değerlendirmek için kullanıldı. Orijinal behi değerlendirme Tanımı modifikasyon etkinliğini teyit etmek için akımın bir uzunluğuna eğitimli Cleveland Metropark personeli tarafından gerçekleştirilmiştirerozyon yüksek oranları ile streambanks resi. Modifiye Behi protokolü Cleveland Metroparks boyunca streambank erozyonu değerlendirmek için profesyoneller, gönüllüler, personel ve öğrenciler tarafından kullanılmaktadır.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

1. Streambank Kimlik

1. Akımının bir tarafında banka muntazam bir bölümünü tanımlar. Banka, farklı banka malzeme, ya da bitki örtüsü bir mola bir ölçüde farklı yamaç bu bölümü ayırır. Streambank bu bölümü her iki tarafındaki bölümlerde görülür şekilde farklı olmalıdır. Minimum veya banka maksimum uzunluğu yoktur. Küçük parça halinde son derece uzun bölümlerin ayrılması değerlendirmesini basitleştirecek.

2. Behi Anketi Ön Eleme (Şekil 1)

1. Şekil 1 evet / hayır yanıtları üniforma streambank bölüm hakkında aşağıdaki soruları yanıtlayın.
   1. Soruya cevap ayak baz akış koşullarında suyun buluştuğu bankanın üssünde bulunan "? Veya daha az bankanın ayak% 50 koruma eşit banka sergi düzgün bölümünü yok"; Bankanın ortalama alt altı ila sekiz santim. Protection gömülü kayalar, gömülü büyük odunsu enkaz ve köklü bitki örtüsü bulunmaktadır. Bedrock ayak koruma olarak sayar; Ancak, kolayca kırılabilir kaya ayak koruması değil.
   2. Soruya cevap "50 veya% 0,5 metre veya daha fazla bir alttan banka sergi daha yapar?" Bir alttan banka toprak yüzeyinin altında erozyonu uğramıştır bir streambank olduğunu.
   3. Soruya cevap "% 50 veya banka sergi tabakalaşma daha yapar?" Tabakalaşma jeoloji açıkça tanımlanmış yatay bir mola. Tabakalaşma biri tabakası aşınabilir malzeme (kum, çakıl, veya matris) oluşmalıdır.
   4. Soruya cevap "bankanın% 50 veya daha fazla% 50 ya da daha fazla toprak maruz kalma ile on metre veya daha fazla bir banka yüksekliği var mı?"
   5. Soruya cevap "banka malzemesi (toprak) eksik banka sergi köklerinin% 50 veya daha fazlasını yapar?"
   6. Soruya cevap "50 veya% köklü bitki örtüsünün banka boşluğun daha? & # Olan8221;
2. Şekil 1 anket iki veya daha fazla "EVET" cevabı varsa streambank erozyon meydana veya oluşacağını önemli bir şans var gibi, bankanın bir behi değerlendirmesini gerçekleştirmek.
3. Şekil 1 anket az iki "EVET" cevabı varsa banka hiçbir erozyon (düşük behi değerlendirmesi yani, çok düşük) az yaşanıyor, çünkü behi değerlendirme ile devam etmeyin.

3. Behi Değerlendirme Bilgi Formu (Şekil 3)

1. Tarih, hava ve Behi Değerlendirme Bilgi Formunda verilen alanlarda personel kaydedin.
2. Banka sayısı değerlendirilmektedir kaydedin. Örneğin, 1 o gün değerlendirilmesi olmak ilk banka, 2 böylece ikinci, 4, 3, 5 değerlendirilmesi olmak bankası ... ve olduğunu.
3. Al GPS nerede su i (en yukarı (su akan nerede) ve en alt koordinatlarıbankanın puan) akan s. Doğruluğunu sağlamak için mümkün bankaya yakın durun.
4. Banka hem memba ve mansap noktalarında fotoğraf çekin. Resimlerde bankanın temel özelliklerini yakalayın. (Yani., Tabakalaşma, büyük odunsu enkaz reçel, vb) banka veya kanal özellikleri yakalamak için ek fotoğraflar çekin. Referans için resim numaralarını kaydedin.
5. Dere kenarını kaydedin (sol banka veya sağ banka) değerlendirilen. Mansap bakarken sol ve sağ banka banka belirleyin; Sağ sırasıyla sol ve.
6. Bankaya üstüne bankanın ayak itibaren, ayaklarda, banka yüksekliğini ölçün. Genellikle su akışına paralel uzanan, yamaç ilk tanımlanabilen mola bankanın üst belirleyin.
7. Banka en üst ve en alt noktaları arasında, ayaklarda, ayak banka uzunluğunu ölçün.
8. Bir "evet" ile cevap soruların sayısını Yazınİlk "Ön Eleme Behi Anketi" Adım 2.
9. Altyapı mesafe ve altyapı türü (örn., Köprü, menfez, yol, altyapı, evler vb) dikkat edin.
10. Çember mevcut aşağıdaki nitel göstergeler herhangi: Unvegetated orta kanal çubuğu / örgülü bir barajın mansap kanalı, her iki tarafta maruz ağaç kökleri, her iki tarafta yaslanmış ağaçlar, maruz altyapı, toprak kayması streambanks, headcuts, tünemiş kolları, başarısız "En İyi Yönetim Uygulamaları" (BMP) gibi kaplama duvarları, Gabion sepetler veya menfez gibi.
11. Banka malzemenin kompozisyonu unutmayın. Değerlendirme altında banka bölümü boyunca bulundu baskın malzemeleri kaydedin.
    NOT: Streambanks malzemelerin bir karışımı olabilir. Örneğin, bir banka "Yukarıdaki iz çakıl ile burun kısmında şeyl ve siltli kum" olabilir. Silt ve "iz çakıl" işaret "daha Siltli kum" daha fazla kum gösterirçakıl küçük bir miktar. "Sandy silt" kum daha silt gösterir.
12. Malzemenin erodibilite dayalı banka malzeme ayarlamaları yapın.
    1. Erodibilite yüksek oranda yok malzeme için 10 puan (yani., Çakıl) kadar çıkarın. Son derece aşınabilir malzemelerin (yani., Kum) için 10 puana kadar ekleyin. Ortalama puanı (Şekil 4) daha uygun olacağını bu yüzden malzeme karışımı (yani., Bazı çakıl veya iz çakıl ile siltli kum kum) daha sık akışı sistemlerinde bulunur. Bu zorunlu bir ayar değildir. Sonuçlar Bölümde Şekil 4 Bkz.
13. Çalışma banka yüksekliği bitkilerin ortalama kök derinliği oranını belirlemek, bitki örtüsü (Şekil 5) banka malzemenin yapışmasını tahmin etmek, bir yüzdesi olarak ifade edilir.
    1. Görme bankanın ayak bankanın üst dikey kök derinliği tahmin. Examp içinkökleri bankanın üst yarısında büyüyor eğer le, kök derinliği 50% olacaktır. Ayak bankanın üst büyüyen kökleri varsa, kök derinliği 100% olacaktır.
    2. Değerlendirme altında tüm bölüm boyunca kök derinliği ortalama yüzde atın. (Kökleri asılı, yani.) Banka malzemenin geçersizdir kökleri düşünmüyoruz.
    3. Sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için "Behi Puan tablosu" kullanın, tüm banka dayalı bir yüzdesini tahmin. Sonuçlar Bölüm Şekil 5'e bakınız.
14. Kök malzemeden oluşan bankanın miktarını görsel değerlendirme yaparak kök yoğunluğunu belirlemek, bir yüzde olarak ifade edilmiştir.
    1. Banka malzemenin geçersizdir kökleri düşünmüyoruz. Küçük, lifli kökler çok yoğun olması ve ağaçlar daha büyük kök sistemleri (Şekil 6A ve 6B) ile karşılaştırıldığında daha büyük kir tutma sağlar. Dayalı bir yüzdesini tahminTüm banka, daha sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için "Behi Puan tablosu" kullanın. Sonuçlar Bölüm Şekil 6 Bkz.
15. Bankaya üstüne taban akışı (Şekil 7) sırasında su hattı alt bankadan açısını ölçün. Son derece alttan banka 120 derecelik bir açı kadar olabilir.
    1. Banka açısını tahmin veya varsa bir eğimölçere kullanmak için su hattı için 90 derecelik açıyla bir ölçüm çubuğunu yerleştirin. Değerlendirme altında tüm bölüm boyunca banka açısı ortalama atın. Bölümü çoğunlukla 110 derece altı kesilmiş olan küçük bir bölümü ile 90 derece olduğunda, örneğin, kaydedilen derecesi yaklaşık 100 derece olacaktır.
    2. Sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için "Behi Puan tablosu" kullanın, tüm banka dayalı bir yüzdesini tahmin. Sonuçlar S Şekil 7 görünection.
16. Yüzey koruma mevcut, streambank kaplı ve odunsu enkaz, köklü bitki örtüsü, gömülü kayalar, kıyı koruma, ana kaya veya erozyon streambank koruyan diğer gömülü malzemeleri (Şekil 8) tarafından korunan miktarını belirleyin.
    1. Görme streambank yüzdesini eroziv kuvvetlerine maruz kalmayan tahmin. Sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için "Behi Puan tablosu" kullanın, tüm banka dayalı bir yüzdesini tahmin. Sonuçlar Bölüm Şekil 8 Bkz.
17. Görme tabakalı katmanları sayısını belirlemek. Tabakalaşma neden ve tercihli erozyon (Şekil 9) bölgeleri geliştirmek için potansiyele sahip jeoloji açıkça tanımlanmış yatay mola anlamına gelir.
    1. Tabakalaşma Kayıt kaç tabakaları mevcuttur. Sonuçlar Bölüm Şekil 9'a bakın.
18. Artan erozyon tabakalı katmanları nedeniyle oluşup oluşmadığını tabakalaşma ayarlamaları yapın.
    1. Tabakalaşma tek bir katman (iki farklı jeolojik katmanlar) için 5 puan kadar ekleyin. Tabakalaşma çoklu katmanlar (üç farklı jeolojik katmanlar) için 10 puana kadar ekleyin. Malzemeden yapılmış en az bir tabaka (kum, çakıl, veya matris) aşınabilir ise sadece sınıflandırması için ayarlanır.
    2. Tabakalı katmanları, yani su ile ilgili nerede düşünün., 50 metre taban akışı üzerinde olan tabakalı katmanları bir aşındırıcı etkiye sahip olmayabilir. Bankanın ayak yakın bir katmanlı tabaka son derece aşındırıcı etkiye sahip olabilir. Bir puan ortalaması, özellikle tabakalı tabaka su ile ilgili ne kadar aşınabilir malzemelerdir ve nerede göz önüne alındığında, gerekli olabilir. Bu zorunlu bir ayar değildir.
19. Çok düşük / düşük (toplam modifiye behi derecelendirme belirlemek için birlikte tüm puanları ekleyin: 4-15,5, orta: 15,75211; 23.5, yüksek: 23,75-31,5, çok yüksek: 31,75-36,5, veya aşırı: değerlendirilen streambank için> 36.5). Toplam puanı ve veri sayfasında verilen alanlarda notunu kaydedin.
20. Streambank özelliklerini not alın. Örneğin, streambank kıvrımlı viraj, bir büyük odunsu enkaz reçel, yer menfez dışı bir, ya da güçlü petrol kokusu dışında olduğunu. Burada herhangi bir başarısız altyapı unutmayın.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Orijinal behi protokolü (Şekil 10) ile değerlendirildiğinde Ön Eleme Anketi geçemedi ve modifiye Behi protokolü ile değerlendirildi değil Streambanks, düşük veya çok düşük sırada yer aldı. Bu hızla erozyona aşırı oranları ılımlı yaşandığı streambanks tanımlamak için bir yol olarak Öncesi Tarama Anketi kullanımını destekler. Aşağıdaki Şekil 10 Bkz.

Genel olarak değerlendirilebilir streambanks özgün...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

The most critical steps for accurate completion of the modified BEHI protocol are to: correctly identify a uniform section of streambank to assess, if the streambank length has too much variability it is best to separate and assess smaller segments to accurately capture the erodibility of the streambank; complete the Pre-Screening Questionnaire to confirm that a BEHI assessment should be completed on that streambank, if there is uncertainty in whether a bank passes the Pre-Screening Questionnaire, a BEHI assessment shoul...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
200' reel tape measure			Tape measure can be used to measure bank length and height
Inclinometer			Inclinometer may be used to measure bank angle.
GPS			GPS is used to take points along the stream, make sure for mapping purposes to use a GPS that takes accurate readings.
Camera			Camera is used to take photos of the banks under assessment and of any major stream features.