북동부 오하이오 하천 제방 침식의 신속한 평가를위한 은행 침식 위험 지수 (베히) 프로토콜을 수정
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
하천 제방의 침식은 자연적인 과정이다 그러나 과도한 침식 부유물 (2)의 형태로 비점 오염원의 상당한 양에 기여할 수있다. 증가 된 부유물은 수질, 물리적 및 스트림 3의 생물학적 기능에 영향을 미친다. 인간의 영향은 크게 하천 제방 침식에 영향을하고, 빗물 유출과 불 투수 (5)의 증가가있을 경우 크게 특히 도시 시스템에서, 퇴적물로드 4를 증가시킬 수있다. 높은 퇴적물 부하에 부정적인 수질 및 스트림 (6)의 생태계에 영향을 줄 수 있습니다. 클리블랜드 Metroparks에 걸쳐 유역 관리 사례를 찾아 재고 소스를 스트림, 수변 및 서식지 복원뿐 아니라, 효과적인 경영 전략을 지원하기 위해 잠재적 인 하천 제방 침식의 위험 평가를 시도합니다.
데이비드 Rosgen은 황무지 문학과, 은행 침식을 개발스트림 하천 제방 침식 감수성 위험 평가 지수 (베히)은 여러 변수 소모성 (7)의 조합에 기초하여 도달한다. 베히는 뱅크 재 성층 루트 깊이 및 밀도, 뱅크 각 뱅크 높이 비율 bankfull 높이, 및 표면 보호의 양은 포함 심각도 및 하천 제방 침식의 확률을 평가하기 위하여 다양한 지표를 사용한다. 베히 평가는 특정 하천 제방에 대한 전반적인 베히 등급 (매우 낮음, 중간, 높음, 매우 높음, 또는 극단적 인)에 해당하는 숫자 값을 지정합니다. 이 프로토콜은 잠재적 하천 제방 침식 8-10을 평가 효과적이었다 다른 수질 서식지 평가와 함께 사용될 수있다. 높은 베히 등급을 나타내는 Streambanks는 기회 종 (11)을 중심으로 구성, 덜 다양하고 덜 안정 대형 무척추 동물 사회에 대응하는 것으로 나타났다. 원래 베히 방법 내가 비록유용한이야, 그것은 매우 많은 시간이 소요, 비 전문가를위한 어려운, 특정 지형 지역에 국한, 특히 충적 스트림 조건 (12)에 맞게 조정 할 수 있습니다.
이 프로토콜에 대한 수정은 이러한 제약을 해결하기 위해 필요했다. "사전 스크리닝 설문지"(도 1) 이와 같이 높은 부식 영역에 평가를 포커싱하고 베히를 수행하는 데 필요한 시간과 자원의 양을 감소시키는, 매우 낮거나 낮은 순위 가능성 streambanks을 식별하고 제거하기 위해 개발되었다 전체 스트림에 대한 평가. 설문지는 또한 원래 베히 프로토콜에 기초하여, 부식성 물질로서 평가 될 수없는 것이 매우 부식성 셰일 암반 (13) 등 북동부 오하이오 본 충적 비 충적 스트림 지질 상태 사이의 차이를 해결한다. 될 수 bankfull 단계를 포함하는 연구 은행 – 높이 비율 메트릭의 제거,결정하기가 매우 어렵습니다, 빠른 하천 제방 평가 및 비 전문가 입문 교육 평가를 완료 할 수있었습니다. 연구 은행 – 높이 비율이 제거는 환경 품질 (14)의 미시간 부서에서 조 Rathbun에 의해 개발 된 수정 베히 절차에 근거했다. 현장에서 추가 계산의 필요성을 제거하기 위해, 다른 모든 측정은 뱅크 각을 제외한 비율, 및 계층화 은행 재 조정으로 표현된다. 루트 밀도는 초기에 뿌리가 확장되어 뿌리로 구성된 토양의 백분율로 표시 하였다. 이는 전체 뱅크 높이 고려하여 루트 깊이 곱; 그러나 우리는 전체 은행에서 뿌리의 밀도의 단순 추정치이 교체. 점수 조정은 연구 은행 – 높이 비율 메트릭 추정 비율의 제거를 설명하기 위해 원래 베히 채점 시스템으로 만들어졌다. 원래 베히에서 설명한 바와 같이프로토콜 측정 메트릭은 1-10의 위험 평가 (10 위험이 가장 높은 수준 인)로 전환되었다. 1-10 위험 등급은 매우 낮음, 중간, 높음, 매우 높음, 극단적 인 가능성 침식의 등급을 위험에 해당합니다. 이러한 관계는 현장 관찰 (10)의 카탈로그를 기반으로 설립되었다. 수정 베히 프로토콜에서 연구 은행 – 높이 비율 메트릭에 대한 점수는 새로운 총 점수와 위험 등급 (그림 2)를 반영하기 위해 원래 베히의 평가 시스템에서 제외되었다. 이러한 수정 북동부 오하이오 원래 베히 프로토콜의 한계를 해결하고 일관성을 유지하고 사용자의 바이어스를 줄이는데 도움.
변성 베히 프로토콜 클리블랜드 Metroparks 내의 여러 높은 우선 순위 스트림들을 평가하기 위해 사용되었다. 원래 베히 평가는 식별자의 수정의 효과를 확인하기 위해 스트림의 길이에, 훈련 클리블랜드 메트로 직원에 의해 수행되었다침식의 높은 속도와 streambanks을 된 fying. 수정 베히 프로토콜은 클리블랜드 Metroparks에 걸쳐 하천 제방 침식을 평가하기 위해 전문가, 자원 봉사자, 직원, 학생들이 사용된다.
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…
Declarações
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. |
Referências
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