Modifica della Banca Erosione Hazard Index (Behi) Protocollo per la rapida valutazione dei corsi d'acqua Erosion in Northeastern Ohio

Cleveland Metro Parks presenta con orgoglio la modifica del protocollo dell'indice di pericolosità dell'erosione delle sponde per la valutazione rapida dell'erosione delle sponde fluviali nel nord-est dell'Ohio. Sezione uno, introduzione: l'erosione delle sponde fluviali è un processo naturale; tuttavia, un'erosione eccessiva può causare un inquinamento diffuso significativo dovuto al trasporto di sedimenti in sospensione. Il rinomato idrologo, dottor David Roskin di Wildland Hydrology in Colorado, ha sviluppato l'indice BHI (Bank Erosion Hazard Index), che utilizza una serie di indicatori per classificare gravità e suscettibilità all'erosione delle sponde fluviali. Il metodo originale BEHI, sebbene utile, può richiedere molto tempo, risultare difficile per i non professionisti ed è limitato a specifici ambienti alluvionali del sud del Colorado.

Il sistema di parchi Cleveland Metro Parks, esteso su 23.000 acri nel nordest dell'Ohio, cerca di determinare la fonte del volume e la velocità dell'erosione delle sponde fluviali al fine di supportare gli sforzi di gestione e recupero del territorio. Modifiche al protocollo di Roskins adattano le procedure beehive alle caratteristiche geomorfologiche dei corsi d'acqua del nordest dell'Ohio. Sono state apportate ulteriori modifiche per consentire ai volontari della scienza dei cittadini di completare il protocollo behi.

Con una formazione introduttiva, valutiamo soltanto gli argini per i quali sono disponibili ulteriori informazioni sulla procedura behi originale. Fare riferimento al libro Valutazione del Bacino Idrografico della Stabilità Fluviale e dell'Apporto di Sedimenti. La sezione due illustra le modifiche di Raskin al protocollo behi, che iniziano con un questionario preliminare per identificare ed eliminare gli argini fluviali che probabilmente otterranno un punteggio molto basso o basso. Okay.

Questo permette di concentrare l'attenzione sulle aree con maggiore erosione e riduce il tempo e le risorse necessari per effettuare una valutazione behi su un intero corso d'acqua. Il questionario tiene conto delle differenze geologiche tra il nord-est dell'Ohio e il sud del Colorado affrontando condizioni al contorno non alluvionali, come la scaglia erodibile dell'Ohio, che non sarebbe stata considerata un materiale erodibile secondo il protocollo originale beehive. L'eliminazione del parametro del rapporto di altezza della sponda di studio, inclusa la fase di piena della sponda, la cui determinazione può risultare molto difficoltosa, ha consentito una valutazione più rapida delle sponde fluviali e ha permesso a persone non esperte di completare l'analisi con accuratezza, eliminando ulteriori calcoli in campo.

Tutte le altre metriche sono state modificate per essere espresse in percentuale, ad eccezione della stratificazione dell'angolo della sponda e delle correzioni del materiale della sponda. I punteggi sono stati modificati per tenere conto di tali variazioni. La sezione tre, il questionario di pre-screening del BHI modificato simile al protocollo originale di Roskin, prevede che il BHI modificato inizi identificando una sezione uniforme della sponda.

Questa sezione potrebbe essere caratterizzata da un cambiamento di pendenza, da una discontinuità nella vegetazione o da un materiale di sponda diverso. Non esiste una lunghezza minima o massima per la sponda. Sezioni estremamente lunghe possono essere suddivise in segmenti più piccoli.

Tuttavia, ciò non è necessario. Per completare il protocollo behi modificato, un tratto di corso d'acqua deve presentare due o più dei seguenti criteri di pre-selezione. Se la sponda non presenta due o più di tali criteri, non procedere con il protocollo behi poiché si sta verificando poca o nessuna erosione.

La sezione uniforme della sponda presenta una protezione inferiore o uguale al 50% alla base? La base si trova in corrispondenza del punto inferiore della sponda, là dove incontra l'acqua. In media, gli ultimi sei-otto pollici inferiori delle protezioni della sponda comprendono massi incorporati, detriti lignei di grandi dimensioni incorporati e vegetazione radicata.

La roccia madre conta come protezione per le dita dei piedi. Tuttavia, se si riesce a rompere facilmente i pezzi di roccia madre, questa non conta come protezione per le dita dei piedi. Il 50% o più della sponda presenta un sottosquadro di almeno mezzo piede?

Le sponde con sottosquadro presentano un rischio maggiore di cedimento a causa delle forze gravitazionali e delle sollecitazioni di taglio quando il 50% o più della sponda mostra stratificazione. La stratificazione è una ben definita struttura orizzontale in geologia che può causare zone di erosione preferenziale all'interno di sponde composte da più strati. Oltre la metà della sezione presenta un'altezza della sponda pari o superiore a 10 piedi con esposizione del suolo pari o superiore al 50%?

Spesso questo è indicativo di un canale stabilizzato con perdita della fascia tampone ripariale. Il 50% o più della sponda presenta radici prive di materiale di sponda, con radici penzolanti nel corso d'acqua che indicano un'erosione attiva? Il 50% o più della sponda è privo di vegetazione radicata?

La vegetazione radicata contribuisce a proteggere il materiale delle sponde dalle forze erosive in base ai risultati del questionario di preselezione, se è richiesta un'analisi BHI. Riportare sul foglio dati le domande a cui è stata data risposta affermativa. Sezione quattro, registrazione del foglio dati BHI modificato.

La data, il personale coinvolto, le condizioni meteorologiche e le informazioni sull'area generale. Il numero della banca è un numero di riferimento assegnato arbitrariamente, relativo alla posizione della banca valutata vicino alla stessa. Rilevare le coordinate GPS nei punti a monte e a valle.

Acquisire fotografie di entrambe le località, mostrando le caratteristiche della sponda e del canale. Per sponda si intende il lato del corso d'acqua. Le sponde sinistra e destra vanno valutate guardando in direzione della corrente.

L'altezza della sponda è una misura dal piede fino alla sommità della sponda. La sommità può essere determinata dal primo punto di rottura e pendenza definito. La lunghezza della sponda è una misura tra i punti più a monte e più a valle sottoposti a valutazione.

Si osservi la distanza rispetto all'infrastruttura più vicina e il tipo di cerchio. Si registrino tutti gli indicatori qualitativi presenti riguardo alla composizione dei materiali delle sponde. Le sponde dei corsi d'acqua possono essere costituite da una miscela di materiali.

Ad esempio, una riva può presentare argilla nel piede e sabbia limosa con tracce di ghiaia al di sopra; la sabbia limosa indica una maggiore quantità di sabbia rispetto al limo e alle tracce. La presenza di ghiaia indica una piccola quantità di ghiaia; per classificare i tipi di materiale, utilizzare i seguenti criteri. Si possono apportare aggiustamenti al materiale della riva per tenere conto delle differenze erosive.

È possibile aggiungere o sottrarre fino a 10 punti in base all'erodibilità dei materiali. Una miscela di materiali, come sabbia con alcune ghiaie o sabbia limosa con tracce di ghiaia, si trova più spesso nei sistemi fluviali, quindi un aggiustamento medio sarebbe più appropriato. Questo aggiustamento non è obbligatorio.

La profondità radicale ripariale è il rapporto tra la profondità media delle radici delle piante e l'altezza della sponda oggetto di studio, espresso in percentuale. Stimare visivamente la profondità radicale in senso verticale, dal bordo superiore della sponda fino alla base. Ad esempio, se le radici crescono nella parte superiore della sponda, la profondità radicale sarà del 35%. Non considerare le radici penzolanti prive di materiale della sponda.

Stimare una percentuale in base all'intera sponda. Quindi utilizzare il grafico del punteggio BHI per registrare il punteggio sul modulo dati. La densità radicale è una valutazione visiva della quantità di sponda composta da materiale radicale espressa come percentuale.

Non considerare le radici penzolanti prive di materiale di sponda. Le radici fini e fibrose possono essere molto dense e garantire una ritenzione del suolo maggiore rispetto ai sistemi di radici principali di grandi dimensioni. Stimare una percentuale basata sull'intera sponda.

Quindi consultare il grafico del punteggio BHI e registrare i dati. L'angolo di inclinazione della sponda è l'angolo compreso tra la base e la sommità della sponda. Si stima che angoli di inclinazione più ripidi comportino un rischio maggiore di cedimento di massa a causa delle forze gravitazionali.

Assicurarsi che le sollecitazioni rappresentino una media dell'angolo di svaso lungo l'intera sezione in esame. Ad esempio, se la sezione è prevalentemente di 90 gradi con una piccola parte che presenta un sottosquadro di 110 gradi, il valore registrato sarà approssimativamente di 100 gradi. Stimare un angolo basandosi sull'intera svasatura, utilizzando la tabella di valutazione per determinare il valore da registrare.

La protezione superficiale corrisponde alla porzione di sponda fluviale coperta e protetta da detriti legnosi, vegetazione radicata e roccia affiorante. Viene misurata come percentuale della sponda fluviale non esposta a forze erosive. Stimare una percentuale in base all'intera sponda.

Quindi utilizzare la tabella dei punteggi per registrare la stratificazione dei valori. È possibile apportare delle correzioni se si verifica un'erosione maggiore a causa degli strati stratificati. È possibile aggiungere fino a cinque punti per un singolo strato o fino a dieci punti per più strati di stratificazione.

Apportare correzioni per la stratificazione solo se almeno uno strato del materiale è erodibile, ad esempio ghiaia fluviale. Valutare la posizione degli strati stratificati in relazione al livello dell'acqua. Strati stratificati situati significativamente al di sopra del livello dell'acqua potrebbero non avere effetto erosivo.

Strati stratificati vicino alla punta possono avere un effetto estremamente erosivo. Questo non è un aggiustamento obbligatorio. Sommare tutti i punteggi per determinare il valore complessivo di B.High.

Registrazione molto bassa, bassa, moderata, alta, molto alta o estrema. Il punteggio totale e la valutazione nelle note registrano caratteristiche specifiche del corso d'acqua e della sponda, ad esempio quando la sponda si trova all'esterno di una curva meandriforme. Ostacoli formati da detriti legnosi di grandi dimensioni, danni alle infrastrutture, forte odore di motore a benzina o iridescenza sull'acqua.

Sezione cinque: risultati rappresentativi. Le sponde fluviali che hanno superato il questionario di pre-screening e non sono state valutate con il nostro BHI modificato hanno ottenuto un punteggio basso o molto basso quando valutate con il protocollo originale di Rogan. 16 delle 18 sponde fluviali valutate con entrambi i protocolli hanno avuto lo stesso giudizio finale.

Questa banca in particolare ha ottenuto un punteggio di 23,0 utilizzando il protocollo modificato, ovvero 0,5 al di sotto della soglia tra un indice BHI moderato e alto. Utilizzando il protocollo originale, la banca ha ottenuto un punteggio di 31,25, corrispondente a un indice BHI alto. Tuttavia, il punteggio era entro 1,25 dalla soglia tra moderato e alto.

La lieve differenza nel punteggio finale può essere attribuita ai margini di cutoff all'interno del sistema di valutazione. L'altro argine con un punteggio BHI diverso era una parete in scisto alterato che non poteva essere valutata con il protocollo originale BHI, poiché la roccia affiorante riceve automaticamente un punteggio BHI molto basso. Tuttavia, questo argine fluviale non ha superato il questionario di pre-screening a causa della mancanza di protezione alla base.

Una sponda con un dislivello superiore a 10 piedi, con oltre il 50% di esposizione del suolo e oltre il 50% della sponda priva di vegetazione radicata. Pertanto, era necessaria una valutazione mediante il protocollo BHI modificato. Il punteggio finale ottenuto con il protocollo BHI modificato è stato estremo, risultato supportato dall'angolo ripido della sponda, dal materiale altamente erodibile, dall'assenza di un sistema radicale ripariano e dalla scarsa protezione superficiale presente.

Quando si valuta la salute complessiva del corso d'acqua, si raccomanda di considerare i punteggi numerici finali come il modo migliore per riassumere l'intervallo dei punteggi. Ogni valutazione rappresenta. Sezione sei.

In conclusione, il protocollo dell'alveare modificato si rivela efficace per classificare e definire le priorità relative all'erosione delle sponde fluviali, agevolando la formulazione di strategie di gestione dei corsi d'acqua. Tuttavia, a causa dell'eliminazione del parametro relativo all'altezza della sponda a piena capacità, il nostro modello non può essere utilizzato per prevedere i tassi annuali di erosione delle sponde fluviali. Un'analisi delle sponde dovrebbe essere completata mediante un modello di sedimentazione per conseguenze non puntuali, qualora si desideri ottenere i tassi annuali di erosione delle sponde fluviali attraverso modifiche al protocollo.

Abbiamo riadattato efficacemente il protocollo originale dell'indice di rischio di erosione delle rive di Dr. Rogan per ottenere informazioni preziose nel contesto geomorfologico del Nord-Est dell'Ohio.