ارزیابی جریان زیست‌‌محیطی رودخانه هررود لرستان با استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه انرژی‏ های نو و محیط زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین دانشگاه تهران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان

3 دانشجوی دکتری سازه‏ های آبی، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان

چکیده

با توجه بحران جهانی آب، لزوم برنامه‏ریزی در حفظ و بقای آب از مهم‏ترین برنامه‏های توسعۀ هر کشور است. به‏منظور حفظ اکوسیستم‏های موجود در حوضه‏های آبریز و همچنین، به دلیل کمبود منابع آب و توزیع نامناسب زمانی و مکانی بارش در کشور، باید نیازهای زیست‏محیطی رودخانه‏ها مورد توجه قرار گیرد. در پژوهش حاضر، نیاز زیست‏محیطیحوضۀ آبریز رودخانۀ هررود واقع در استان لرستان در دو ایستگاه هیدرومتری کاکارضا و دهنو طی دورۀ آماری بلندمدت 40 ساله با استفاده از روش‏های هیدرولوژیکی تنانت، تسمن، جریان پایۀ آبزیان، تحلیل منحنی تداوم جریان، تغییر منحنی تداوم جریان که از نرم‏افزار GEFC استفاده شد و اسمختین بررسی شد. آنالیز روند تغییرات آبدهی حوضۀ کاکارضا و دهنو با استفاده از آزمون گرافیکی من‏کندال بررسی شد و نتایج نشان داد نمی‏توان روندی را برای رودخانۀ هررود در محل ایستگاه‏های هیدرومتری کاکارضا و دهنو متصور شد. ‌بین روش‏های هیدرولوژیکی یادشده، روش تغییر منحنی تداوم جریان به علت در نظر گرفتن کلاس‏های مدیریتی اکولوژیکی، توجه به نوسان‌های طبیعی جریان رودخانه و تلاش برای حفظ این نوسان‌ها در جریان زیست‏محیطی پیشنهادی خود در مقایسه با سایر روش‏های مطرح‏شده کارایی بیشتری دارد. نتایج نشان داد برای حفظ نیاز زیست‏محیطی رودخانۀ هررود در کلاس C (کمترین وضعیت اکولوژیکی قابل‏ قبول) در ایستگاه‏های کاکارضا و دهنو به‌‌ترتیب 47/49 و 34/56 درصد متوسط جریان سالانه (به‌ترتیب 63/5 و 42/1 مترمکعب بر ثانیه) مورد نیاز است. توجه به این نکته ضروری است که روش‏های ارائه‏شده در پژوهش حاضر، راه‏حل قطعی برای ارزیابی جریان زیست‏محیطی نیستند، اما به‏کارگیری این روش‏ها در نبود اطلاعات اکولوژیکی لازم و به‏منظور برنامه‏ریزی اولیه برای مدیران، مفید خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


[1]. Blanckaert K, Garcia XF, Steiger J, Uijttewaal W. Ecohydraulics: linkages between hydraulics, morphodynamics and ecological processes in rivers. Ecohydrology. 2013; 6(4):507-510.
[2]. Poff NL, Richter BD, Arthington AH, Bunn SE, Naiman RJ, Kendy E, et al. The ecological limits of hydrologic alteration (ELOHA): a new framework for developing regional environmental flow standards. Freshwater Biology. 2010; 55(1):147-70.
[3]. Brown, C., King, J. Environmental flows concept and methods. Water resource and environment technical note C-1, World Bank. 2003; 28p.
[4]. Tabatabai MM, Nadushan RM, Hashemi S. Impact of hydrogeomorphic processes on ecological functions of brown trout habits. International Journal of Environmental Science and Technology. 2017; 14(8):1757-70.
[5]. Bergkamp, G., McCartney, M., Dugan, P., McNeely, J. and Acreman, M. "Dams, ecosystem functions and environmental restoration", WCD Thematic Review Environmental Issues II.1, Final Report to the World Commission on Dams. Secretariat of the World Commission on Dams: Cape Town, South Africa, p. 2000; 199.
[6]. Bahukandi KD, Ahuja NJ. Building block methodology assisted knowledge-based system for environmental-flow assessment of Suswa River of Dehradun Dist., India: A reminiscent framework, International Research Journal of Environment Sciences.2013; 2(12):74-80.
[7]. Shokoohi AL, Amini MA. Introducing a new method to determine rivers’ ecological water requirement in comparison with hydrological and hydraulic methods. International Journal of Environmental Science and Technology. 2014; 11(3):747-56.
[8]. Zhang H, Singh VP, Zhang Q, Gui L, Sun W. Variation in ecological flow regimes and their response to dams in the upper Yellow River basin. Environmental Earth Science. 2016; 75:938:1-16, doi: 10.1007/s 12665-016-5751-x.
[9]. Tennant, D.L. In stream flow regimens for fish, wildlife, recreation and related environmental resources. Fisheries, 1976; 1(4): 6-10.
[10].            Liu, S. X., Mo, X. G. and J. Xia. Uncertainty analysis in estimating the minimum ecological instream flow requirements via wetted perimeter method: Curvature technique or slope technique. Acta Geographia Sinica, 2006; 61 (3): 273-281.
[11].            Shang, S. H. A multiple criteria decision-making approach to estimate minimum environmental flows based on wetted perimeter. River Research and Application, 2008; 24: 54–67.
[12].            Li. Yuan and Zhifeng. Yang, “Network structure analysis for environmental flow toward sustainable water use” International Society for Environmental Information Sciences 2010 Annual Conference (ISEIS), 2010; p 1737-1744.
 
[13].            Shokoohi A., and Behrooznia M. Evaluation of environmental flows in rivers using hydrological and hydraulic methods. 9th Iranian hydraulic conference, Tarbiat Modares University, 2010; Tehran. [Persian].
[14].            Alfredsen. K, Harby. A, Linnansaari. T, Ugedal.O. “Development of an inflow-cotrolled environmental flow regime for a Norwegian river”, River Research and Application, Applic. 2011; 19: p 1-9.
[15].            Caissie. J, Caissie. D, El. Jabi. N. “Hydrologically environmental flow method applied to river in the Maritime Provinces (Canada)”, River Research and Application, Applic. 2015; 31: p 651-662.
[16].            Mostafavi, S. Evaluation of environmental flow of Baranduz-chai River, Master of Science thesis, faculty of agriculture, Urmia University, 2013; Urmia [Persian].
[17].            Sedighkia M, Ayyoubzadeh S.A, Hajiesmaeli M. Investigation of Requirements for Estimation of the Environmental Flow in Rivers by Hydroacoustic Methods (Case Study: Delichay River located in Tehran Province). Journal of Ecohydrology. 2015; 2(3):289-300.
[18].            Sedighkia M, Ayyoubzadeh SA, Hajiesmaeli M. Modification of Tennant and Wetted Perimeter Methods in Simindasht Basin, Tehran Province. Civil Engineering Infrastructures Journal. 2017; 50(2):221-31.
[19].            Shokoohi, A. Sensitivity analysis of Hydraulic models regarding hydro morphologic data derivation methods to determine environmental water requirement. J Water Waste Water. 2015; 26(3), 104- 115. [Persian].
[20].            Karimi, S., Salarijazi, M., Ghorbani, Kh. River Environmental Flow Assessment Using Tennant, Tessman, FDC Shifting and DRM Hydrological Methods, Ecohydrology, 2018; 4(1) 177- 189. [Persian].
[21].            Naderi, M. H., Zakerinia, M., Salari M. Using the model... in explaining the ecological regime of the river in order to estimate the environmental flow and compare it with hydrological methods (Qarasu River). Journal of Echo Hydrology. 2018; 5 (3): 941-955.
[22].            Volchek. Alexander, Kirvel. Ivan, Sheshko Nikolay. “Environmental flow assessment for the Yaselda River in its Selets reservoir section”, Ecohydrology & Hydrobiology 19, 2019; p 109–118. [Persian].
[23].            Hosseinpour, D., Zare Bidaki, R. And Karimian Kakli, R. Use of hydraulic method in estimating the minimum environmental flow of a part of Do Samsam river in Chaharmahal and Bakhtiari province. Journal of Natural Environment, Natural Resources of Iran, 2019; 72 (1): 59-72.
[24].            Mahmood. Rashid, JIA. Shaofeng, Lv. Aifeng, Zhu. Wenbin. “A preliminary assessment of environmental flow in the three rivers' source region, Qinghai Tibetan Plateau, China and suggestions”, Ecological Engineering. 2020; 144, 105709.
[25].            Sedighkia M, Abdoli A, Ayyoubzadeh S.A, Ahmadi A.A, Gholizadeh M. Development of the native method of environmental flow in the rivers of the southern basin of Kaspian-Lar National Park. Journal of Ecology. 2018; 43(3):543-560. [Persian]
[26].            Shokoohi AL, Amini MA. Introducing a new method to determine rivers’ ecological water requirement in comparison with hydrological and hydraulic methods. International Journal of Environmental Science and Technology. 2014; 11(3):747-56.
[27].            Abdi R, Yasi M. Evaluation of environmental flow requirements using eco-hydrologic–hydraulic methods in perennial rivers. Water Science and Technology. 2015; 72(3):354-63.
[28].            Tessman, SA. Environmental Assessment, Technical Appendix E, in Environmental Use Sector Reconnaissance Elements of the Western Dakotas Region of South Dakota Study. Water Resources Research Institute, South Dakota state University, 1980; Brookings, SD.
[29].            Office of Standard and Technical Criteria, Planning and Budget Organization of Iran. Drinking Water Standards. 1992; (Publication No. 116-3), Tehran. [Persian].
[30].            King, JM. Tharme, RE and Villers, MS. Environmental flow assessments for rivers: manual for the Building Block Methodology. Water Research Commission Technology Transfer Report. 2003; NO. TT131/00. Pretoria, South Africa.
[31].            Smakhtin, VU. Revenga, C. and Doll, P. A pilot Global Assessment of Environment Water Requirement and Scarcity; International water Resources Association, 2004; pp 307-317.
[32].            Smakhtin VU, Anputhas M. An assessment of environmentalflow requirements of Indian river basins. IWMI Research Report107. International Water Management Institute, 2006; Colombo.
[33].            Torabi P H, Emamgholizadeh S. Investigation of changes in river discharge in Lorestan Province Using TFPW-MK. Scientific Journals Management System. 2015; 35:73-93. [Persian].
دوره 8، شماره 2
تیر 1400
صفحه 431-445
  • تاریخ دریافت: 03 بهمن 1399
  • تاریخ بازنگری: 23 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 23 اردیبهشت 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 31 خرداد 1400
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1400