تحلیل جنبه‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی در طراحی رژیم جریان ایده‌آل و بهینه زیست‌محیطی به منظور حفاظت از اکوسیستم رودخانه قره‌سو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 گروه سازه های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده

درک خوب از رژیم جریان طبیعی رودخانه در بسیاری از مطالعات هیدرولوژیکی نقش مهمی ایفا می‌کند. در مدیریت یکپارچه منابع آب، تعیین جریان زیست‌محیطی در سامانه‌های رودخانه‌ای که بر سلامت زیستگاه‌های رودخانه‌ای، سیستم‌های وابسته به آب و حیات آبزیان تأثیرگذار است، ضروری است. در مطالعه حاضر روش‌های هیدرولوژیکی (تنانت، Q50 و Q90، اسمختین، انتقال منحنی تداوم جریان، تگزاس و کیفیت آب) و هیدرولیکی (محیط خیس شده) در برآورد جریان زیست‌محیطی رودخانه قره‌سو در ماه‌های مختلف سال، مورد محاسبه و بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج به‌دست آمده از این پژوهش، برای حفاظت رودخانه قره‌سو در حداقل شرایط زیست‌محیطی قابل‌قبول، روش انتقال منحنی تداوم جریان با دبی 96/0 متر مکعب بر ثانیه در کلاس مدیریتی C (معادل 93/53 درصد جریان طبیعی رودخانه)، بهدلیل در نظر گرفتن کلاس‌های مختلف اکولوژیکی و انعطاف پذیری آن نسبت به تغییرات جریانات ماهانه رودخانه مورد مطالعه، نتایج قابل قبولی را ارائه می‌دهد. از طرفی دیگر، تأثیر، انعطاف‌پذیری و اثربخشی روش‌های تنانت، Q90 و اسمختین به دلیل برآورد جریان زیست‌محیطی تقریباً نامناسب، برای حفاظت زیستگاه رودخانه مورد مطالعه، کافی نیست. همچنین مقایسه میزان تخصیص آب برای تأمین جریان زیست‌محیطی با روش‌های محیط خیس شده و تنانت در رودخانه مورد مطالعه نشان داد، کمبود جریان در فصول تابستان و زمستان (جریان رودخانه کمتر از جریان زیست‌محیطی است) مشاهده می‌شود. در نهایت این نتیجه به عمل آمد که روش‌های دیگر تأمین جریان‌ زیست‌محیطی، مقادیر بالاتر از 20 درصد میانگین جریان سالانه را فراهم می‌کند، که محافظت بهتر جریان را برای زیستگاه‌ رودخانه فراهم می‌کنند. قابل ذکر است که روش‌های محیط خیس شده و تنانت با اختصاص سهم بیشتری از رژیم جریان رودخانه به بخش محیط زیست، باید در تابستان با احتیاط مورد استفاده قرار گیرند. رژیم بهینه جریان زیست‌محیطی، هنگامی اثربخش خواهد بود که در زمان مناسبی برای ادامه فعالیت‌های زیستی، عملکرد زیستگاه‌های رودخانه‌ای و حفظ شرایط مورفولوژیکی بستر رودخانه، در رودخانه رهاسازی و فراهم شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of Hydrological and Hydraulic Aspects in Designing Ideal and Optimal Environmental Flow Regime for Conservation of Qarasoo River Ecosystem

نویسندگان [English]

  • mohammad naderi 1
  • Masoud Pourgholam Amiji 2
  • Mojtaba Khoshravesh 3
  • yousef rajabizadeh 4
1 Department of Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Department of Irrigation & Reclamation Engineering, Faculty of Agronomy Engineering & Technology, College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Assistant Professor. Department of Water Engineering. Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
4 M.Sc. of Department of Water Structures Engineering, Tarbiat Modares Univesity
چکیده [English]

A good understanding of the river natural flow regime plays an important role in many hydrological studies. In integrated water resources management, it is necessary to determine the environmental flow in river systems that affect the health of river habitats, water-dependent systems and aquatic life. In the present study were calculated and evaluated hydrological methods (Tennant, Q50 and Q90, Esmakhtin, flow duration curve shifting (FDC Shifting), Texas and Water Quality) and hydraulic (Wetted Primer) estimating the environmental flow of the Qarasoo River in different months of the year. Based on the results of this study, for the protection of the Qarasoo River in the minimum acceptable environmental conditions, FDC Shifting method in management class C with a flow of 0.96 m3/s (53 Percent Mean Annual Flow) in this study due to the consideration of biodiversity management classes and the proper adaptation of the pattern changes within the year of environmental flow and the mean annual flow and its flexibility with respect to changes in the monthly flows river under study. On the other hand, the efficacy, flexibility and effectiveness of the Tenntant, Q90 and Smakhtin methods are not sufficient to protect the river habitat under study due to an inappropriate estimate environmental flow. Also, comparison of water allocation for environmental flow with Wetted Primer and Tennant methods in the studied river showed that shortage of flow is observed in summer and winter seasons (river flow is less than environmental flow). Finally, it was concluded that other environmental flow methods provide values above 20% of the mean annual flow, which provide better flow protection for the river habitat. It is noteworthy that the Wetted Primer and Tennant methods, with assigning a more portion of the river flow regime to the environmental segment, should be used with caution in summer. The optimal environmental flow regime will be effective when released and provided in the river at the appropriate time to continue bio-activities, river habitat performance and the preservation of the river bed morphological conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Environmental flow
  • Hydrological Regime
  • Mean Annual Flow
  • River Habitat
  • Water resources