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.
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.
Erosión Streambank es un proceso natural; Sin embargo erosión excesiva puede contribuir con una cantidad significativa de la contaminación de fuentes no puntuales en forma de sedimentos en suspensión 2. El aumento de sedimentos en suspensión afecta a la calidad del agua, físicas y funciones biológicas de una corriente 3. Las influencias humanas pueden afectar en gran medida la erosión streambank, y aumentar significativamente la carga de sedimentos 4, particularmente en los sistemas urbanos donde hay un aumento de la escorrentía de aguas pluviales y las superficies impermeables 5. Mayores cargas de sedimentos pueden afectar negativamente a la calidad del agua y los ecosistemas de los arroyos 6. Las prácticas de manejo de cuencas en todo el Metroparks Cleveland intentan localizar e inventariar la fuente y evaluar el riesgo de erosión potencial streambank para ayudar en las estrategias de gestión eficaces, así como en la corriente, de ribera, y la restauración del hábitat.
David Rosgen, con Forestales Hidrología, desarrolló la erosión de las orillasÍndice de Peligro (BEHI), que evalúa la susceptibilidad de erosión streambank en una corriente alcance basa en una combinación de varias variables erosionabilidad 7. BEHI usa una variedad de indicadores para clasificar la gravedad y la probabilidad de erosión streambank, incluyendo el material de banco, la estratificación, la profundidad de las raíces y la densidad, ángulo de inclinación, la altura de cauce lleno relación altura banco, y la cantidad de protección de la superficie actual. La evaluación BEHI asigna un valor numérico que corresponde a una calificación BEHI global (muy bajo, bajo, moderado, alto, muy alto o extremo), para un streambank particular. Este protocolo ha sido eficaz en la evaluación de la erosión potencial streambank 10/08 y se puede utilizar en conjunción con otras evaluaciones de la calidad del agua y hábitat. Prados que exhiben una alta calificación BEHI se ha demostrado que corresponden a menos diversos y menos estables comunidades de macroinvertebrados, que consiste principalmente de especies oportunistas 11. Aunque el método i originales BEHIEs útil, puede ser extremadamente lento, difícil para los no profesionales, y se limita a las regiones geomorfológicas específicas, específicamente adaptada a las condiciones del flujo aluviales 12.
Las modificaciones de este protocolo eran necesarias para hacer frente a estas limitaciones. A "Pre-Screening Cuestionario" (Figura 1) fue desarrollado para identificar y eliminar de los arroyos que pueden clasificar bajo o muy bajo, centrándose así la evaluación de áreas de erosión más altos, y la disminución de la cantidad de tiempo y los recursos necesarios para llevar a cabo una BEHI evaluación en un flujo entero. El cuestionario también se ocupa de las diferencias geológicas entre las condiciones del flujo aluviales y no aluviales visto en el noreste de Ohio, como el lecho de roca de esquisto muy erosionable 13, que no se evaluó como un material erosionable basado en el protocolo BEHI originales. Eliminación de la métrica Ratio Estudio del Banco de altura incluyendo el nivel de cauce lleno, que puede sermuy difícil de determinar, hizo posible una evaluación streambank más rápido y para los no profesionales para completar la evaluación con la formación introductoria. Esta eliminación de la Relación de Banco-Altura del estudio se basa en un procedimiento BEHI modificado desarrollado por Joe Rathbun en el Departamento de Calidad Ambiental de 14 de Michigan. Para eliminar la necesidad de cálculos adicionales en el campo, todos los demás indicadores se expresan como porcentajes excepción de ángulo de inclinación y la estratificación y ajustes significativos bancarias. Densidad de las raíces se expresó inicialmente como el porcentaje de suelo compuesto de raíces que se extendían las raíces. Esto se multiplica por la profundidad de la raíz para dar cuenta de toda la altura de banco; Sin embargo hemos reemplazado esto con una simple estimación de la densidad de raíces en todo el banco. Se hicieron ajustes para anotar el sistema de puntuación BEHI original para dar cuenta de la eliminación de la métrica Ratio Estudio del Banco en altura y porcentajes estimados. Como se describe en la BEHI originalesprotocolo de las métricas medidas se convirtieron en una calificación de riesgo de 1 a 10 (siendo el 10 el más alto nivel de riesgo). Las calificaciones de riesgo del 1 al 10 corresponden a arriesgar calificaciones de muy bajo, bajo, moderado, alto, muy alto, y la extrema erosión potencial. Estas relaciones se establecieron sobre la base de un catálogo de las observaciones de campo 10. En el protocolo BEHI modificado, las puntuaciones para el Estudio del Banco en altura Ratio métrica se restaron de el sistema de puntuación BEHI originales para reflejar los nuevos puntajes totales y las calificaciones de riesgo (Figura 2). Estas modificaciones frente a las limitaciones del protocolo BEHI original, en el noreste de Ohio y asistencia para poder mantener la consistencia y reducir el sesgo de usuario.
El protocolo BEHI modificado se utilizó para evaluar varios flujos de alta prioridad dentro de los Metroparks de Cleveland. La evaluación original BEHI se realizó por personal capacitado Cleveland Metropark, en una longitud de flujo para confirmar la eficacia de las modificaciones en identificar de prados con mayores tasas de erosión. El protocolo BEHI modificado es utilizado por profesionales, voluntarios, personal y estudiantes para evaluar la erosión a lo largo de las márgenes del arroyo Metroparks de Cleveland.
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…
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the Cleveland Metroparks, including J. Grieser, J. Markowitz, B. Garman, and supporting staff; Case Western Reserve University, Dr. J. Burns; and GLISTEN, the Great Lakes Innovative Stewardship through Education Network.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
200' reel tape measure | Any | N/A | Tape measure can be used to measure bank length and height |
Inclinometer | Any | N/A | Inclinometer may be used to measure bank angle. |
GPS | Any | N/A | GPS is used to take points along the stream, make sure for mapping purposes to use a GPS that takes accurate readings. |
Camera | Any | N/A | Camera is used to take photos of the banks under assessment and of any major stream features. |