تعیین و طراحی محدوده رژیم جریان مطلوب اکولوژیکی رودخانه زرین‌گل با بررسی مشخصه‌های هیدرومورفواکولوژیکی، رویکردهای مبتنی بر شاخص هیدرولوژیکی و مدل اکوهیدرولیکی شبیه‌سازی مطلوبیت زیستگاه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی منابع آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشجوی دکتری مهندسی و علوم آب- مهندسی آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

3 استادیار گروه احیا مناطق خشک و کوهستانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

4 دانشجوی دکترای مدیریت منابع خاک، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

5 گروه شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

6 کارشناس ارشد مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

چکیده

در مطالعات برنامه‌ریزی توسعه پایدار منابع آب در حوضه‌های آبریز، بایستی ارزش‌های اکولوژیکی و تداوم حیات اکوسیستم‌های رودخانه‌ای به رسمیت شناخته شود. رژیم طبیعی جریان، نقش کلیدی در حفاظت از اجزای زیستگاه رودخانه و شکل‌گیری تنوع زیستی دارد. به این منظور، در پژوهش حاضر با محاسبات گام به گام، جریان اکولوژیکی رودخانه زرین‌گل استان گلستان با استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی تنانت، تسمن، تگزاس و کمبود جریان اکولوژیکی تعیین شد و تحلیل زیستگاه گونه ماهی هدف با مدل اکوهیدرولیکی شبیه‌سازی فیزیکی زیستگاه (PHABSIM)، جهت ایجاد شرایط پایدار اکولوژیک، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد با انجام شبیه‌سازی هیدرولیکی و آنالیز سری زمانی دبی- فیزیک زیستگاه با استفاده از منحنی‌های شاخص مطلوبیت، محدوده رژیم جریان موردنیاز برای تأمین پتانسیل اکولوژیکی زیستگاه گونه سگ‌ماهی جویباری (Paracobitis hicanica) بین 85/0 تا 42/4 مترمکعب برثانیه، با میانگین دبی سالانه 73/1 مترمکعب برثانیه (معادل 80 درصد جریان طبیعی رودخانه) بایستی در داخل رودخانه زرین‌گل برقرار باشد. انعطاف‌پذیری و اثربخشی رژیم جریان در روش‌های هیدرولوژیکی تنانت، تگزاس و تسمن برای حفاظت و احیا زیستگاه رودخانه مورد مطالعه کافی نیست. اما روش کمبود جریان اکولوژیکی با ارائه آمارهای جریان سازگار با محیط زیست، ضمن تأمین نیازهای درون جریانی، تغییرات هیدرولوژیکی رژیم جریان رودخانه زرین‌گل را به خوبی توصیف می‌نماید. بر اساس نتایج بدست آمده، رژیم جریان مطلوب زیست‌محیطی اختصاص یافته با استفاده از روش شبیه‌سازی زیستگاه، قادر به حفاظت از رژیم جریان طبیعی برای نگهداری از ارزش‌های اکولوژیکی رودخانه، عملکرد مناسب زیستگاه‌های رودخانه‌ای و حفظ شرایط مورفولوژیکی بستر رودخانه می‌باشد. روش‌های مورد استفاده در این مطالعه و نتایج بدست آمده، در برنامه‌ریزی منابع آب و حفاظت اکوسیستم رودخانه‌ها، ارزشمند است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determine and Design Range of Optimal Environmental Flow Zarin-Gol River by Investigation the Hydromorphological Characteristics, Hydrological Regime and Habitat Suitability Simulation Ecohydraulic Model

نویسندگان [English]

  • mohammad hasan naderi 1
  • masoud Pourgholam Amiji 2
  • Khaled Ahmadaali 3
  • zaniar amiri 4
  • altin ghojoghi 5
  • leyli ghorbani minaei 6
1 Master of Science in Water Resources Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Ph.D. Candidate, Department of Irrigation & Reclamation Engineering, Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Assistant Prof., Department of Arid and Mountainous Regions Reclamation, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran
4 PhD student of soil resources management, Faculty of Soil and Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
5 Department of Fisheries, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
6 M.Sc. of Irrigation and Drainage Engineering, Faculty of Water and Soil Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Abstract
In the studies of water resources sustainability and development planning in the watersheds, ecological values and continuance life cycle of the river ecosystems should be recognized. The natural flow regime, plays a key role in protecting river habitat components and biodiversity formation. For this purpose, in the present study, with step-by-step measuring and calculating the environmental flow of the Zarin_Gol River in Golestan province and using hydrological methods of Tennant, Tessman, Texas and Ecodeficit , the sustainable ecological conditions were studied and target fish habitat analysis with Ecohydraulic Habitat Physical Simulation Model (PHABSIM) compared. The results showed that by performing hydraulic simulation and analysis of habitat discharge-physics time series using curves Suitability Index, range of flow regime required to provide habitat ecological potential Paracobitis hicanica was between 0.85 to 4.42 m3/s, with Mean Annual Flow of 1.73 m3/s (equivalent 80 percent of natural stream of the river), It should have existed in inside the Zarin_Gol River. The flexibility and effectivenessof the flow regime of the hydrological methods of Tannant, Texas and Tessman were not sufficient for the conservation and restoration of the studied river habitat. But Ecodeficit method, by providing environmentally friendly flow statistics, while providing in-stream needs, well describes the hydrological changes of the Zarin_Gol River flow regime. According to the results, the ecological optimum flow regime assigned by habitat simulation method is able to protect the natural flow regime for preserving the ecological values of the river, Proper performance of river habitats and preservation of morphological conditions of river bed. The methods used in this study and the obtained results, provide a valuable reference for water resources planning and ecosystem protection in rivers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ecological Flow
  • Habitat Suitability
  • Mean Annual Flow
  • Paracobitis hicanica
  • Weighted Usable Area
  • Zarin-Gol River