Modification de l'Indice (BEHI) Protocole Banque érosion de risques pour l'évaluation rapide des berges contre l'érosion dans le nord de l'Ohio
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
L'érosion des berges est un processus naturel; Toutefois érosion excessive peut contribuer une quantité importante de pollution de source non point dans la forme de sédiments en suspension 2. Augmentation de sédiments en suspension affecte la qualité de l'eau, physique et fonctions biologiques d'un flux 3. Les influences humaines peuvent grandement affecter l'érosion des berges, et d'augmenter considérablement les charges de sédiments 4, en particulier dans les systèmes urbains où il ya une augmentation du ruissellement des eaux pluviales et des surfaces imperméables 5. Charges de sédiments plus élevées peuvent nuire à la qualité de l'eau et les écosystèmes des cours d'eau 6. Les pratiques de gestion des bassins versants à travers les Cleveland Metroparks tentent de localiser et de l'inventaire de la source et évaluer le risque d'érosion des berges potentiel pour aider dans les stratégies de gestion efficaces, ainsi que dans les cours d'eau, zones riveraines, et la restauration de l'habitat.
David Rosgen, avec forêt hydrologie, a développé le érosion des bergesIndice de Risque (BEHI), qui évalue la sensibilité de l'érosion des berges sur un flux REACH en poste sur une combinaison de plusieurs variables d'érodibilité 7. BEHI utilise une variété d'indicateurs pour classer la gravité et la probabilité de l'érosion des berges, y compris le matériel de la banque, la stratification, la profondeur des racines et de la densité, l'angle d'inclinaison, la hauteur de débordement rapport hauteur bancaire, et le montant de la protection de surface présente. L'évaluation BEHI attribue une valeur numérique qui correspond à une note globale BEHI (très faible, faible, modéré, élevé, très élevé ou extrême), pour une berges particulier. Ce protocole a été efficace dans l'évaluation des berges érosion potentielle 8-10 et peut être utilisé en conjonction avec d'autres évaluations de la qualité de l'eau et de l'habitat. Berges présentant une cote élevée de BEHI ont été montré pour correspondre communautés de macroinvertébrés à moins diverses et moins stables, consistant principalement en espèces opportunistes 11. Bien que l'original BEHI méthode is utile, il peut être extrêmement long, difficile pour les non-professionnels, et confiné aux régions géomorphologiques spécifiques, spécialement conçus pour les conditions de flux alluviales 12.
Les modifications apportées à ce protocole était nécessaire pour faire face à ces contraintes. Un «pré-questionnaire de dépistage" (Figure 1) a été développé pour identifier et éliminer les berges qui sont susceptibles de rang très faible ou faible, se concentrant ainsi l'évaluation sur les zones d'érosion plus élevés, et la diminution de la quantité de temps et les ressources nécessaires pour effectuer une BEHI l'évaluation sur un flux entier. Le questionnaire aborde également les différences entre les conditions géologiques de flux alluviales et non alluviaux vus dans le nord de l'Ohio, comme très sensibles à l'érosion schiste socle 13, qui ne serait pas évaluée comme un matériau érodable basé sur le protocole de BEHI originale. Élimination de l'étude de la Banque-Hauteur Ratio métriques, y compris la phase de débordement, qui peut êtretrès difficile de déterminer, permis une évaluation des berges plus rapide et pour les non-professionnels pour compléter l'évaluation de la formation d'introduction. Cette élimination de la Ratio Banque Hauteur étude a été basée sur une procédure BEHI modifiée développée par Joe Rathbun au Michigan Department of Environmental Quality 14. Pour éliminer la nécessité pour les calculs supplémentaires dans le domaine, tous les autres indicateurs sont exprimés en pourcentages, sauf pour l'angle d'inclinaison et de la stratification et ajustements significatifs bancaires. la densité de la racine a été initialement exprimée comme le pour cent de sol composé de racines, où les racines sont étendues. Cela a été multiplié par la profondeur des racines pour tenir compte de toute la hauteur de la banque; Cependant, nous avons remplacé cela avec une estimation simple de la densité des racines dans la totalité de la banque. Score ajustements ont été apportés au système de notation BEHI d'origine afin de tenir compte de l'élimination de l'étude de la Banque-Hauteur Ratio métrique et pourcentages estimés. Comme décrit dans le BEHI origineprotocole les paramètres mesurés ont été convertis en une cote de risque de 1-10 (10 étant le plus haut niveau de risque). Les cotes de risque de 1 à 10 correspondent à la notation des risques d'érosion potentielle très faible, faible, modéré, élevé, très élevé et extrême. Ces relations ont été établies sur la base d'un catalogue de 10 observations sur le terrain. Dans le protocole BEHI modifiée, les scores pour l'étude de la Banque-Hauteur Ratio métrique ont été soustraites du système BEHI de notation initiale pour tenir compte de nouveaux scores totaux et évaluations de risque (figure 2). Ces modifications portent sur les limites du protocole de BEHI d'origine dans le nord de l'Ohio et assistés dans le maintien de la cohérence et de réduire le biais de l'utilisateur.
Le protocole BEHI modifié a été utilisé pour évaluer plusieurs flux hautement prioritaires dans les Cleveland Metroparks. L'évaluation BEHI origine a été effectuée par le personnel Cleveland Metropark formés, sur une longueur de flux pour confirmer l'efficacité des modifications à identiFying berges avec des taux plus élevés d'érosion. Le protocole BEHI modifié est utilisé par les professionnels, les bénévoles, le personnel et les élèves à évaluer l'érosion des berges dans les Cleveland Metroparks.
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…
Disclosures
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
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