پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,766 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,217,151 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,963,769 |
بررسی روابط بین مشخصه‌های هیدرومورفولوژیکی و هیدرولوژیکی بر میزان مطلوبیت زیستگاه تحت سناریوهای تغییر رژیم جریان زیست‌محیطی مبتنی بر احیای اکوسیستم رودخانه کردان | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 52، شماره 11، بهمن 1400، صفحه 2789-2814 اصل مقاله (2.67 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2021.332402.669103 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدحسن نادری* 1؛ مسعود پورغلام آمیجی2؛ مجتبی خوش روش3؛ میثم سالاری جزی4؛ عفت محمدی5؛ محمد قلیزاده6 | ||
| 1کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب ، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب وخاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران | ||
| 2گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
| 3گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زارعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران. | ||
| 4گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
| 5کارشناس ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران. | ||
| 6استادیار گروه شیلات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران. | ||
| چکیده | ||
| احیای رودخانه، حفظ حیات طبیعی و بوم شناختی رودخانه در کنار بهره‌برداری از آن برای مصارف مختلف، یکی از برجسته‌ترین حوزه‌های علمی کاربردی منابع آب است. تأمین جریان زیست‌محیطی، بهعنوان ابزاری برجسته برای کاهش تأثیرات منفی تنظیم رودخانه و حفاظت، احیا و بهبود کیفیت زیستگاه رودخانه‌های طبیعی در مدیریت حوزه‌های آبخیز و مدیریت یکپارچه منابع آب، شناخته شده است. در این مطالعه، بهمنظور ارزیابی و برآورد رژیم جریان زیست‌محیطی رودخانه کردان، روش منحنی تداوم جریان بر اساس آمار هیدرولوژیکی ایستگاه هیدرومتری در طول دوره آماری 35 ساله (از سال آبی 1365 تا 1399) و مدل هیدرومورفواکولوژیکی MesoHABSIM، بر پایه مطالعات و مشاهدات میدانی مورد استفاده قرار گرفتند و مطابق با آن، مطلوبیت زیستگاه در دسترس گونه ماهی هدف در سناریوهای مختلف رژیم جریان، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد توزیع حداقل میزان جریان اکولوژیکی در طول سال، نسبتا یکنواخت و در محدوده جریان پایه رودخانه است (حداکثر مقدار 8/1 مترمکعب بر ثانیه در ماه فروردین و حداقل 3/0 مترمکعب بر ثانیه در ماه مهر). با این حال، توزیع جریان مطلوب اکولوژیکی برای فراهم کردن زیستگاه‌های هیدرومورفولوژیکی مطلوب در طول سال، نابرابر است. همچنین حداکثر مقدار مورد نیاز جریان اکولوژیکی مطلوب در اردیبهشت برابر با 6/3 مترمکعب بر ثانیه و کمترین مقدار جریان اکولوژیکی مطلوب در مهر برابر با 7/0 مترمکعب بر ثانیه است. از طرفی دیگر، با توجه به تجزیه و تحلیل صورت گرفته، در بیشتر اوقات سال، دبی کمتر از میانگین جریان سالانه در رودخانه مورد مطالعه که برابر 95/3 مترمکعب برثانیه می باشد، جاری است و این در حالی است که این جریان‌ها برای تامین نیازهای اکولوژیکی آبزیان، ناکافی است. نتایج مطالعه حاضر نشان می‌دهد که تغییرات هیدرومورفولوژی رودخانه کردان در اثر تنظیم طولانی‌مدت جریان رودخانه، منجر به تغییر در توزیع زیستگاه‌های مطلوب مورفولوژیکی می‌شود. قابل ذکر است مدل MesoHABSIM، مطلوبیت و در دسترس بودن زیستگاه گونه‌های ماهی را برای سناریوهای مختلف رژیم جریان و مورفولوژی رودخانه را به خوبی شبیه‌سازی کرده و نیز در پروژه‌های احیای اکولوژیکی رودخانه و تعیین جریان زیست‌محیطی، می‌تواند کاربرد داشته باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| اکولوژی رودخانه؛ تنظیم جریان رودخانه؛ رژیم جریان طبیعی؛ منابع آب؛ منحنی مطلوبیت زیستگاه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigating the Relationships between Hydromorphological and Hydrological Characteristics on Habitat Suitability under Scenarios of Changing the Environmental Flow Regime based on Kordan River Ecosystem Restoration | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mohammad hasan naderi1؛ Masoud Pourgholam-Amiji2؛ Mojtaba Khoshravesh3؛ Meysam Salarijazi4؛ efat mohammadi5؛ mohammad Gholizade6 | ||
| 1M.Sc. of Water Resources Engineering, and Ecohydraulic researcher of river habitats, Water Engineering Department, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran | ||
| 2Department of Irrigation and Reclamation Engineering, Faculty of Agriculture Engineering and Technology, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. | ||
| 3Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran. | ||
| 4Associate Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan | ||
| 5M.Sc. of Water Resources Engineering, Water Engineering Department, Faculty of Water and Soil Engineering, Zabol University, Zabol, Iran. | ||
| 6Department of Fisheries Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Golestan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| River restoration and protection of the natural and ecological life of the river in besides to using it for various purposes is one of the most prominent areas of applied water resources science. Environmental flow provision is recognized as a prominent tool to reduce the negative effects of regulation river flow and conservation, restoration, and improvement of natural river habitat quality in watershed management and integrated water resources management. In this study, in order to evaluate and estimate the environmental flow regime of Kordan River, the Flow Duration Curve method based on hydrological statistics of the hydrometric station during the 35-year statistical period (1985-2020) and MesoHABSIM hydromorphocological model based on field studies and observations were used and accordingly, the available habitat suitability of the target fish species in different scenarios of the flow regime was examined. The results showed that the distribution of the minimum amount of ecological flow during the year is relatively uniform and within the river basin flow range (maximum of 1.8 m3/s in April and minimum of 0.3 m3/s in October). However, the optimal ecological flow distribution to provide optimal hydromorphological habitats throughout the year is unequal. Also, the maximum required amount of optimal ecological flow in May is equal to 3.6 m3/s, and the minimum amount of optimal ecological flow in October is equal to 0.7 m3/s. On the other hand, according to the analysis, at most times of the year, flow less than the average annual flow in the studied river which is equal to 3.95 m3/s, while these flows are insufficient to meet the ecological needs of aquatic. The results of the present study show that changes in the hydromorphology of Kordan River due to long-term regulation of river flow, lead to changes in the distribution of optimal morphological habitats. It is noteworthy that the MesoHABSIM model simulates the desirability and availability of fish species habitats for different scenarios of flow regime and river morphology and can also be used in river ecological restoration projects and environmental flow determination. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Habitat Suitability Curve, Natural Flow Regime, River Ecology, Regulation River Flow, Water Resources | ||
| مراجع | ||
|
Adamczyk, M., Parasiewicz, P., Vezza, P., Prus, P. and De Cesare, G. (2019). Empirical validation of MesoHABSIM models developed with different habitat suitability criteria for bullhead Cottus Gobio L. as an indicator species. Water, 11(4), 726. Arthington, A.H., Kennen, J.G., Stein, E.D. and Webb, J.A. (2018). Recent advances in environmental flows science and water management—Innovation in the Anthropocene. Freshwater Biology, 63(8), 1022-1034. Ban, X., Diplas, P., Shih, W., Pan, B., Xiao, F. and Yun, D. (2019). Impact of Three Gorges Dam operation on the spawning success of four major Chinese carps. Ecological Engineering, 127, 268-275. Bennetsen, E., Gobeyn, S., Everaert, G. and Goethals, P. (2021). Setting priorities in river management using habitat suitability models. Water, 13(7), 886. Ghanavi, H.R., Gonzalez, E.G. and Doadrio, I. (2016). Phylogenetic relationships of freshwater fishes of the genus Capoeta (Actinopterygii, Cyprinidae) in Iran. Ecology and Evolution, 6(22), 8205-8222. Gholizadeh, M., Toomaj, A. and Hosseindost, S. (2017). Modeling habitat requirements of riverine stone loach, Paracobitis hircanica (Teleostei: Nemacheilidae) in the Zarin-Gol River, Caspian Sea basin, Iran. Iranian Journal of Ichthyology, 4(4), 340-351. Gholizadeh, M. and Zibaei, M. (2021). Evaluation of Fish Farm Effluent Contamination Using Bio-Indicators Based on Macroinvertebrate Communities. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 21(3), 107-116. Gronsdahl, S., McParland, D., Eaton, B., Moore, R.D. and Rosenfeld, J. (2021). Evaluation of a geomorphic instream flow tool for conducting hydraulic habitat modelling. River Research and Applications, 1-18. https://doi.org/10.1002/rra.3847 Hayatgheibi, F., Shahnoushi, N., Ghahreman, B., Samadi, H., Ghorbani, M. and Sabouhi, M. (2021). Environmental Flow Assessment of Karun River in Upstream and Downstream of BeheshtAbad Dam. Journal of Water and Soil, 35(3), 319-333. (in Farsi) Karimi, S., Salarijazi, M., Ghorbani, K. and Heydari, M. (2021). Comparative assessment of environmental flow using hydrological methods of low flow indexes, Smakhtin, Tennant and flow duration curve. Acta Geophysica, 69(1), 285-293. King, A. J., Tonkin, Z. and Mahoney, J. (2009). Environmental flow enhances native fish spawning and recruitment in the Murray River, Australia. River Research and Applications, 25(10), 1205-1218. Koutrakis, E.T., Triantafillidis, S., Sapounidis, A.S., Vezza, P., Kamidis, N., Sylaios, G. and Comoglio, C. (2019). Evaluation of ecological flows in highly regulated rivers using the mesohabitat approach: a case study on the Nestos River, N. Greece. Ecohydrology & Hydrobiology, 19(4): 598-609. Li, F., Cai, Q., Fu, X. and Liu, J. (2009). Construction of habitat suitability models (HSMs) for benthic macroinvertebrate and their applications to instream environmental flows: a case study in Xiangxi River of Three Gorges Reservior region, China. Progress in Natural Science, 19(3), 359-367. Loire, R., Grospretre, L., Malavoi, J.R., Ortiz, O. and Piegay, H. (2019). What Discharge Is Required to Remove Silt and Sand Downstream from a Dam? An Adaptive Approach on the Selves River, France. Water, 11(2), 392. Jouladeh-Roudbar , A., Ghanavi , H.R. and Doadrio, I. (2020). Ichthyofauna from Iranian freshwater: Annotated checklist, diagnosis, taxonomy, distribution and conservation assessment. Zoological Studies, 59: 21. Joseph, N., Preetha, P.P. and Narasimhan, B. (2021). Assessment of environmental flow requirements using a coupled surface water-groundwater model and a flow health tool: A case study of Son River in the Ganga basin. Ecological Indicators, 121, 107110. Magilligan, F.J., Nislow, K.H., Kynard, B.E. and Hackman, A.M. (2016). Immediate changes in stream channel geomorphology, aquatic habitat, and fish assemblages following dam removal in a small upland catchment. Geomorphology, 252, 158-170. Mathers, K.L., White, J.C., Fornaroli, R. and Chadd, R. (2020). Flow regimes control the establishment of invasive crayfish and alter their effects on lotic macroinvertebrate communities. Journal of Applied Ecology, 57(5), 886-902. Mianabadi, H., Alioghli, S. and Morid, S. (2021). Quantitative evaluation of ‘No-harm’rule in international transboundary water law in the Helmand River basin. Journal of Hydrology, 599, 126368. Morid, R., Delavar, M., Eagderi, S. and Kumar, L. (2016). Assessment of climate change impacts on river hydrology and habitat suitability of Oxynoemacheilusbergianus. Case study: Kordan River, Iran. Hydrobiologia, 771(1), 83-100. Mouton, A.M., De Baets, B. and Goethals, P.L. (2009). Knowledge-based versus data-driven fuzzy habitat suitability models for river management. Environmental Modelling & Software, 24(8), 982-993. Naderi, M.H., Zakerinia, M. and Salarijazi M. (2019). Aquatic Ecosystems Management and Restoration of Rivers through Implementation of the Environmental Flow Regime. Journal of Ecohydrology, 6(3), 719-737. (in Farsi) Naderi, M.H., Zakerinia, M. and Salarijazi M. (2020). Design and Analysis of Optimal Ecological Flow Regime Zarrin-Gol River Using Hydrological Methods and Ecohydraulic Habitat Simulation Model. Journal of Water and Soil, 34(3), 515-532. (in Farsi) Naderi, M.H., Jahandideh., O., Khanahmadi, E., Arab, N., Arab, A. and Salarijazi M,. (2021). Analysis of Application of Hydrological and Hydromorphocological Approaches in Estimating the Ecological Water Demand and Habitat Suitability Salmo trutta in the Liqvanchay River. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 15(3), 645-664. (in Farsi) Owusu, A.G., Mul, M., Van Der Zaag, P. and Slinger, J. (2021). Reoperating dams for environmental flows: From recommendation to practice. River Research and Applications, 37(2), 176-186. Padikkal, S., Sumam, K. S. and Sajikumar, N. (2019). Environmental flow modelling of the Chalakkudi Sub-basin using ‘Flow Health’. Ecohydrology & Hydrobiology, 19(1), 119-130. Parasiewicz, P. 2007. The MesoHABSIM model revisited. River Research and Applications, 23(8), 893-903. Parasiewicz, P., Castelli, E., Rogers, J.N. and Plunkett, E. 2012. Multiplex modeling of physical habitat for endangered freshwater mussels. Ecological Modelling, 228, 66-75. Perry, D., Harrison, I., Fernandes, S., Burnham, S. and Nichols, A. (2021). Global Analysis of Durable Policies for Free-Flowing River Protections. Sustainability, 13, 2347. Robinson, C.T., Uehlinger, U.R.S. and Monaghan, M.T. (2004). Stream ecosystem response to multiple experimental floods from a reservoir. River Research and Applications, 20(4), 359-377. Salmela, J., Kasvi, E., Vaaja, M.T., Kaartinen, H., Kukko, A., Jaakkola, A. and Alho, P. (2020). Morphological changes and riffle-pool dynamics related to flow in a meandering river channel based on a 5-year monitoring period using close-range remote sensing. Geomorphology, 352, 106982. Schmidt, J.C., Parnell, R.A., Grams, P.E., Hazel, J.E., Kaplinski, M.A., Stevens, L.E. and Hoffnagle, T.L. (2001). The 1996 controlled flood in Grand Canyon: flow, sediment transport, and geomorphic change. Ecological Applications, 11(3), 657-671. Stoffers, T., Collas, F.P.L., Buijse, A.D., Geerling, G.W., Jans, L.H., Van Kessel, N. and Nagelkerke, L.A.J. (2021). 30 years of large river restoration: How long do restored floodplain channels remain suitable for targeted rheophilic fishes in the lower river Rhine?. Science of the Total Environment, 755, 142931. Tabatabaei, S.N., Segherloo, I.H., Eagderi, S. and Faradonbeh, M. Z. (2015). Habitat use of two nemacheilid fish species, Oxynoemacheilus bergianus and Paracobitis sp. in the Kordan River, Iran. Hydrobiologia, 762(1), 183-193. Theodoropoulos, C., Georgalas, S., Mamassis, N., Stamou, A., Rutschmann, P. and Skoulikidis, N. (2018). Comparing environmental flow scenarios from hydrological methods, legislation guidelines, and hydrodynamic habitat models downstream of the Marathon Dam (Attica, Greece). Ecohydrology, 11(8), e2019. Thompson, R.M., King, A.J., Kingsford, R.M., Mac Nally, R. and Poff, N.L. (2018). Legacies, lags and long term trends: Effective flow restoration in a changed and changing world. Freshwater Biology, 63(8), 986-995. Vezza, P., Parasiewicz, P., Spairani, M. and Comoglio, C. (2014). Habitat modeling in high gradient streams: the mesoscale approach and application. Ecological Applications, 24(4), 844-861. Virbickas, T., Vezza, P., Kriauciuniene, J., Akstinas, V., Sarauskiene, D. and Steponėnas, A. (2020). Impacts of low-head hydropower plants on cyprinid-dominated fish assemblages in Lithuanian rivers. Scientific Reports, 10(1), 1-14. Wegscheider, B., Linnansaari, T., Monk, W.A. and Curry, R.A. (2020). Linking fish assemblages to hydro‐morphological units in a large regulated river. Ecohydrology, 13(7), 1-14. Wohl, E., Lane, S.N. and Wilcox, A.C. (2015). The science and practice of river restoration. Water Resources Research, 51(8), 5974-5997. Yamani, M., Goorabi, A. and Alizadeh, S. (2015). Prediction of kordan river geometric changes in the meandering Range. Environmental Erosin Research, 5 (3), 1-14. (in Farsi) Yang, L., Hou, J., Cheng, L., Wang, P., Pan, Z., Wang, T. and Liu, N. (2021). Application of Habitat Suitability Model Coupling with High-precision Hydrodynamic Processes. Ecological Modelling, 462, 109792. Yu, Z., Zhang, J., Zhao, J., Peng, W., Fu, Y., Wang, Q. and Zhang, Y. (2021). A new method for calculating the downstream ecological flow of diversion-type small hydropower stations. Ecological Indicators, 125, 107530.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 402 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 201 |
||