Kuzeydoğu Ohio Streambank Erozyon Hızlı Değerlendirme Banka Erozyon Tehlike İndeksi (Behi) Protokolü değiştirme
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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.
Protocol
Representative Results
Discussion
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…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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. |
References
- Rosgen, D. L. A Stream Channel Assessment Methodology. Proceedings of 7th Federal Interagency Sedimentation Conference. , 26 (2001).
- . . Upper Esopus Creek Management Plan. 1-3, (2007).
- Karr, J. R., Dudley, D. R. Ecological perspective on water quality goals. Environmental Management. 5 (1), 55-68 (1981).
- Trimble, S. W. Contribution of Stream Channel Erosion to Sediment Yield from an Urbanizing Watershed. Science. 278 (1), 1442-1444 (1997).
- Lee, J. G., Heaney, J. P. Estimation of Urban Imperviousness and its Impacts on Storm Water Systems. Journal of Water Resources Planning and Management. 129 (5), 419-426 (2003).
- Bilotta, G. S., Brazier, R. E. Understanding the influence of suspended solids on water quality and aquatic biota. Water Research. 42 (12), 2849-2861 (2008).
- Hansen, B., et al. Streambank (RBS) erosion study for the Minnesota River basin. Report prepared for the Minnesota Pollution Control Agency. , (2010).
- Fox, N., Goodman, B., Teel, W. S. Evaluating Conservation Reserve Program Impacts on Smith Creek Erosion Rates in the Shenendoah Valley. Virginia Water Research Symposium. , 103-113 (2004).
- Rosgen, D. L. A Practical Method of Computing Streambank Erosion Rate. , 15 (2001).
- Simpson, A., Turner, I., Brantley, E., Helms, B. Bank erosion hazard index as an indicator of near-bank aquatic habitat and community structure in a southeastern Piedmont stream. Ecological Indicators. 43 (1), 19-28 (2014).
- Rosgen, D. L., Frantila, D., Silvey, H. L. River Stability: Field Guide. Wildland Hydrology. , (2008).
- Prosser, C. S. The Huron and Cleveland Shales of Northern Ohio. The Journal of Geology. 21 (4), 323-362 (1913).
- Rathbun, J. Standard operating procedure: assessing bank erosion potential using Rosgen’s bank erosion hazard index (BEHI). Michigan Department of Environmental Quality, Water Bureau, Nonpoint Source Division. , (2008).
