طرح راه ماهی شبه‌طبیعی و ارزیابی کارایی آن با مدل شبیه‌سازی زیستگاه PHABSIM

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، رشتۀ سازه‏ های آبی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 استاد گروه مهندسی سازه‏ های آبی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 دانشیار مهندسی رودخانه، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران

چکیده

ساخت سازه‏های متعدد سبب قطع مسیر مهاجرت ماهیان رودخانه می‏شود. مؤثر‌ترین روش برای برقراری مجدد جریان، ساختن راه ‏ماهی است. راه‏ ماهی شبه‌طبیعی از جمله سازه‌های احداث‌شده برای این منظور طی دو دهۀ اخیر در جهان است. به‌منظور احیای رودخانه‌ها و تأمین توسعۀ پایدار سامانۀ رودخانه، ضروری است تا مهندسان رودخانه در کشور به دنبال طراحی سازه‏هایی سازگار با محیط زیست، همچون راه ‏ماهی شبه‌طبیعی باشند. هدف از پژوهش حاضر، ارائۀ مبانی بومی‌سازی طراحی راه‏ ماهی شبه‌طبیعی و طراحی آن برای یکی از رودخانه‏های ایران و ارزیابی آن به عنوان زیستگاه آبزیان است. برای پیاده‏سازی یک نمونۀ طراحی، رودخانۀ جاجرود به‌دلیل احداث چهار بند روی آن و قطع‌شدن مسیر مهاجرت گونه‏ها، انتخاب شد. مسیر کانال کنارگذر با استفاده از سرریزهایی با افت‏ هیدرولیکی 25/0 متر طراحی شد و استخرهایی به عرض چهار و طول پنج متر و میزان تلفات انرژی 1/98 وات بر مترمکعب و خیزآب‏هایی به عرض دو متر در طراحی مورد توجه قرار گرفت. همچنین، با استفاده از مدل ریاضی PHABSIM ارزیابی مطلوبیت زیستگاه راه ‏ماهی طراحی‌شده صورت گرفت و مشاهده شد که درصد عرض مطلوب رودخانه در دبی طراحی در استخرها برای هر یک از گروه‌های سنی به‌ترتیب96/1، 97/43 و 93/41 درصد و در خیزآب‏ها 82/5، 5/38 و 2/18 است. مطلوبیت زیستگاه استخرهای استراحت در مقایسه با زیستگاه‏های خیزآب مناسب‏تر بود و نتایج بررسی‏ها نشان داد ماهیان در زیستگاه خیزآب به خلاف زیستگاه استخرها، کناره‏های راه‏ ماهی را به‌دلیل سرعت‏های مطلوب‏تر به‌عنوان زیستگاه انتخاب می‌کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Nature-Like Fishway Design and Evaluation its Performance with Habitat Simulation Model of PHABSIM

نویسندگان [English]

  • Sara Sadat Badri 1
  • Seyed Ali Ayyoubzadeh 2
  • Mehdi Yasi 3
1 MSc Student of Water Structures Engineering, Tarbiat Modares University
2 Professor of Water Structures Engineering Department, Tarbiat Modares University
3 Associate Professor of River Engineering, Department of Irrigation and Reclamation Engineering, Tehran University
چکیده [English]

The construction of multiple structures disconnects the migration course of fish in the river. Fishways are the most effective solution to re-establish the longitudinal connectivity of the river. Nature-Like fishways are among of the structures constructed in the last two decades and now that the point of views of river engineers in the world have changed and they seek to rehabilitate the rivers, it is necessary that our country's engineers also seek to design Eco-friendly structures, such as nature-like fishways. The purpose of this research is to present the basics of nature-like fishways and to design it for one of Iranian river and to evaluate it with the mathematical model of PHABSIM. The bypass is planned using stone weirs with hydraulic loss of 0.25 meters with pools of width 4 and 5 meters in length, and a volumetric dissipated energy of 98.1 watts per cubic meter, and riffles with a width of 2 meters wide in design were considered. By using the PHABSIM mathematical model, the habitat suitability of the designed bypass channel was investigated and it was observed the fish in the riffles, unlike the pools, the channel sides were chose as a suitable habitat for more suitable speeds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nature-Like Fishways
  • Bypass channel
  • Habitat Suitability
  • PHABSIM

مراجع

[1]. Moiri M, Hosseinzadehdalir A, Nickpour M, Varjavand P. Flood Numerical Simulation Using Fluent Computer Model, Second Conference on Environmental Engineering, 2008. Tehran, University of Tehran, Faculty of Environment (in Persian).
[2]. FAO, DVWK. Fish passes, Design, Dimensions and Monitoring, Translation of DVWK Merkblatt, 2002- 232/1996.
[3]. Kim J. H, Yoon J. D, Baek S. H, & Jang M. H. Estimation of optimal ecological flowrates for fish habitats in a nature-like fishway of a large river. Journal of Ecology and Environment, 2016, 39(1), 43-49.
[5]. Prato E, Falciai M. Linie guida per la progettazione, valutazione tecnica e pianificazione di passaggi artificiali per pesci, 2009.
[6]. Moosavi Sh. Assessment of Fish Ecological Structures. MSc Thesis in Civil Engineering, 2003, Khaje Nasir Al-Din Toosi University (in Persian)
[7]. Vogel. 2003, „Ansätze zur Bemessung rauer Rampen in aufgelöster Bauweise, Universität der Bundeswehr München.
[8]. Wang, R. W. 2008. Aspects of design and monitoring of nature-like fish passes and bottom ramps. Techn. Univ., Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft.
[9]. Larinier, M. 1992. Les passes à ralentisseurs. Bulletin Français de la Pêche et de la Pisciculture, (326-327), 73-94.
[10]. MUNLV (Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen) 2005. Handbuch Querbauwerke, p. 112, 129.
[11]. Zhou, Y., 1982. The swimming speed of fish in towed gears, a reexamination of the principles. Dept. of Agriculture and Fisheries for Scotland, Work. Pap. 4, 55 p.
[12]. National Fishpass Manual, Armstrong et.al., 2009 Environment Agency v1.1 Guidance Notes On the Legislation, Selection and Approval of Fish Passes in England and Wales.
[13]. Raleigh, R. F., Zuckerman, L. D., & Nelson, P. C. 1984. Habitat suitability index models and instream flow suitability curves: brown trout (No. 82/10.124). US Fish and Wildlife Service.
[14]. Sedighkia. M., 2017. Investigation on the effect and application of Ecohydraulic indices in river ecosystem analysis (Case study: Lar national Park, Brown trout species).PhD Thesis. Tarbiat modares University (in Persian).
[15]. Robinson, K.M.., Kadavy, K.C. and Rice, C.E.1998 Roughness of Loose Rock Riprap on Steep Slopes. Journal of Hydraulic Engineering, 124, 179-185.
[16]. Ahmadi, H., Malekian, A., Abedi, R., 2012. The most suitable statistical method for estimating the suspended sediment of Jajrood River (Case study: Roodak Station of Jajrood Watershed). Journal of Environmental Erosion Research, Volume 2, Page 78-88, Islamic Azad University, Science and Research Branch of Tehran (in Persian)
 
[17]. Badri. S., 2018. Customization of the Design and Evaluation of a Nature-Like Fishway and its related structures in a river restoration plan (Case Study: Jajrud River). MSc Thesis. Tarbiat modares University (in Persian)
 
[18]. Hajiesmaeili. M., 2014. Effect of Flow Hydraulic Parameters on Rainbow Trout in the River Using Physical Habitat Simulation Model (PHABSIM). MSc Thesis. Tarbiat modares University (in Persian)
اکوهیدرولوژی
دوره 6، شماره 1
فروردین 1398
صفحه 1-13

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 فروردین 1397
  • تاریخ بازنگری: 25 شهریور 1397
  • تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار