Modificando o Index (BEHI) Protocolo Banco Erosão Hazard para Avaliação Rápida de Streambank Erosão na Northeastern Ohio

O Cleveland Metro Parks apresenta com orgulho a modificação do protocolo do índice de risco de erosão de margens para avaliação rápida da erosão de margens de cursos d'água no nordeste de Ohio. Seção um, introdução: a erosão de margens de cursos d'água é um processo natural; no entanto, a erosão excessiva pode ser uma causa importante de poluição difusa por sedimentos em suspensão. O renomado hidrólogo Dr. David Roskin, da Wildland Hydrology, no Colorado, desenvolveu o BHI, ou índice de risco de erosão de margens, que utiliza uma variedade de indicadores para classificar a severidade e a suscetibilidade à erosão de margens de cursos d'água. O método original BEHI, embora útil, pode ser demorado, difícil para não especialistas e está limitado a ambientes aluviais específicos no sul do Colorado.

O Cleveland Metro Parks, um sistema de parques de 23.000 acres no nordeste de Ohio, busca determinar a fonte do volume e a taxa de erosão das margens dos cursos d'água para auxiliar nos esforços de manejo e restauração da terra. Modificações ao protocolo de Roskins adaptam os procedimentos do tipo colmeia às configurações geomorfológicas dos cursos fluviais do nordeste de Ohio. Foram feitas alterações adicionais para permitir que voluntários da ciência cidadã realizem o protocolo behi.

Com treinamento introdutório, avaliamos apenas os taludes que apresentam mais informações sobre o procedimento behi original. Consulte o livro Avaliação de Bacia Hidrográfica da Estabilidade de Rios e do Suprimento de Sedimentos. A seção dois apresenta as modificações de raskin ao protocolo behi, que começam com um questionário pré-seleção para identificar e eliminar taludes fluviais que provavelmente terão classificação muito baixa ou baixa. Ok.

Isso direciona o foco para as áreas de maior erosão e reduz a quantidade de tempo e recursos necessários para realizar uma avaliação behi em todo o curso d'água. O questionário considera as diferenças geológicas entre o nordeste de Ohio e o sul do Colorado ao abordar condições de contorno não aluviais, como o xisto erodível de Ohio, que não teria sido avaliado como um material erodível com base no protocolo original do beehive. A eliminação da métrica da razão de altura da margem estudada, incluindo o estágio de cheia da margem, cuja determinação pode ser muito difícil, permitiu uma avaliação mais rápida das margens do curso d'água e possibilitou que não especialistas realizassem a avaliação com precisão, eliminando cálculos adicionais em campo.

Todas as outras métricas foram modificadas para serem expressas em porcentagens, exceto a estratificação do ângulo da margem e os ajustes do material da margem. As pontuações foram alteradas para levar em conta as modificações. A seção três, o questionário de triagem prévia modificado do BHI, semelhante ao protocolo original de roskin, inicia o BHI modificado com a identificação de uma seção uniforme da margem.

Esta seção pode ser diferenciada por uma mudança na inclinação, uma interrupção na vegetação ou um material de margem diferente. Não há comprimento mínimo ou máximo para a margem. Seções extremamente longas podem ser divididas em segmentos menores.

No entanto, isso não é necessário. Para concluir o protocolo behi modificado, um trecho do curso d'água deve apresentar dois ou mais dos seguintes critérios de pré-avaliação. Se a margem não apresentar dois ou mais critérios, não prossiga com o protocolo behi, pois ocorre pouca ou nenhuma erosão.

A seção uniforme da margem apresenta proteção menor ou igual a 50% na base? A base localiza-se na parte inferior da margem, onde esta encontra a água. Em média, os seis a oito polegadas inferiores das proteções da margem incluem blocos encaixados, detritos lenhosos grandes encaixados e vegetação enraizada.

A rocha-mãe conta como proteção dos dedos dos pés. No entanto, se você conseguir quebrar facilmente os pedaços da rocha-mãe, isso não conta como proteção dos dedos dos pés. Mais de 50% da margem apresenta um rebaixo de meio pé ou mais?

Bancos submersos apresentam maior risco de colapso devido às forças gravitacionais e tensões cisalhantes quando 50% ou mais do banco exibem estratificação. Estratificação é uma camada horizontal bem definida em geologia que pode causar zonas de erosão preferencial em bancos com mais de uma camada. Mais da metade da seção possui uma altura de banco de 10 pés ou mais com 50% ou mais de exposição do solo?

Muitas vezes, isso indica um canal canalizado com perda do buffer ripário. Será que 50% ou mais da margem apresentam raízes sem material da margem em excesso em relação às raízes pendentes no curso d'água, o que pode indicar erosão ativa? Está 50% ou mais da margem desprovido de vegetação enraizada?

A vegetação enraizada ajuda a proteger o material da margem contra forças erosivas com base nos resultados do questionário de pré-avaliação, caso seja necessário um exame BHI. Anote as perguntas que tiveram resposta afirmativa na ficha de dados. Seção quatro, ficha de dados BHI modificada.

A data, o pessoal envolvido, as condições meteorológicas e as informações da área geral. O número do talude é um número de referência atribuído arbitrariamente ao talude, referente à sua posição avaliada próxima ao talude. Obtenha as coordenadas GPS nos pontos a montante e a jusante.

Capture fotografias de ambos os locais mostrando as características da margem e do canal. Margem refere-se ao lado do curso d'água. Você está avaliando as margens esquerda e direita, determinadas quando se olha no sentido do fluxo descendente.

A altura da margem é uma medida do pé até o topo da margem. O topo pode ser determinado pelo primeiro ponto de inflexão e inclinação definível. O comprimento da margem é uma medida entre os pontos mais a montante e mais a jusante sob avaliação.

Observe a distância até a infraestrutura mais próxima e o tipo de círculo. Registre quaisquer indicadores qualitativos presentes que mostrem a composição dos materiais do talude. Os taludes de cursos d'água podem ser uma mistura de materiais.

Por exemplo, uma margem pode apresentar xisto na base e areia siltosa com traços de cascalho acima; areia siltosa indica mais areia do que silte e traços. Cascalho indica uma pequena quantidade de cascalho ao classificar os tipos de material, utilize os seguintes critérios. Ajustes no material da margem podem ser feitos para levar em conta diferenças erosivas.

Até 10 pontos podem ser adicionados ou subtraídos com base na erodibilidade dos materiais. Uma mistura de materiais, como areia com algo de cascalho ou areia siltosa com traços de cascalho, é mais frequentemente encontrada em sistemas fluviais, portanto, um ajuste médio seria mais apropriado. Este não é um ajuste obrigatório.

A profundidade radicular ripária é a razão entre a profundidade média das raízes das plantas e a altura da margem do estudo, expressa como uma porcentagem. Estime visualmente a profundidade das raízes verticalmente, do topo da margem até a base. Por exemplo, se as raízes estiverem crescendo na parte superior da margem, a profundidade radicular será de 35%. Não considere raízes suspensas que não estejam em contato com o material da margem.

Estime uma porcentagem com base em toda a margem. Em seguida, utilize o gráfico de pontuação BHI para registrar a pontuação na planilha de dados. A densidade radicular é uma avaliação visual da quantidade de margem composta por material radicular, expressa como uma porcentagem.

Não considere raízes pendentes que estejam desprovidas de material do barranco. Raízes finas e fibrosas podem ser muito densas e proporcionar maior retenção do solo em comparação com sistemas de raízes pivotantes grandes. Estime uma porcentagem com base em todo o barranco.

Em seguida, consulte a tabela de pontuação BHI e registre os dados. O ângulo da margem é o ângulo do pé até o topo da margem. Estima-se que ângulos de margem mais íngremes apresentem maior risco de falha em massa devido às forças gravitacionais.

Certifique-se de que as tensões considerem uma média do ângulo do talude ao longo de toda a seção em avaliação. Por exemplo, se a seção for predominantemente de 90 graus com uma pequena parte apresentando um rebaixo de 110 graus, o grau registrado será aproximadamente 100. Estime um ângulo com base no talude inteiro, utilizando a tabela de pontuação para determinar o valor registrado.

A proteção da superfície é a quantidade de margem do curso d'água coberta e protegida por detritos lenhosos, vegetação enraizada e leito rochoso. Isso é medido como a porcentagem da margem do curso d'água não exposta a forças erosivas. Estime uma porcentagem com base em toda a margem.

Em seguida, utilize a tabela de pontuação para registrar a estratificação dos valores. Ajustes podem ser feitos se houver aumento da erosão devido às camadas estratificadas. Até cinco pontos podem ser adicionados para uma única camada ou até 10 pontos podem ser adicionados para múltiplas camadas de estratificação.

Apenas considere a estratificação se pelo menos uma camada do material for erodível, como cascalho de areia. Avalie a posição das camadas estratificadas em relação ao nível da água. Camadas estratificadas que estejam significativamente acima do nível da água podem não ter efeito erosivo.

Camadas estratificadas próximas à ponta do pé podem ter um efeito extremamente erosivo. Este não é um ajuste obrigatório. Some todas as pontuações para determinar a classificação geral de B.Alta.

Registro muito baixo, baixo, moderado, alto, muito alto ou extremo. A pontuação total e a classificação nas anotações registram características específicas do canal e da margem, como o caso em que a margem do curso d'água está localizada na parte externa de uma curva de meandro. Acúmulo de detritos lenhosos de grande porte, danos à infraestrutura, forte odor de motor a gasolina ou película na superfície da água.

Resultados representativos da seção cinco. As margens de córrego que passaram no questionário de pré-avaliação e não foram avaliadas com nosso BHI modificado obtiveram classificação baixa ou muito baixa quando avaliadas com o protocolo original de Rogan. 16 das 18 margens de córrego avaliadas com ambos os protocolos tiveram a mesma classificação final.

Este banco em particular obteve 23,0 utilizando o protocolo modificado, o que corresponde a 0,5 abaixo do limite entre uma classificação BHI moderada e alta. Utilizando o protocolo original, o banco obteve 31,25, uma classificação BHI alta. No entanto, a pontuação estava a menos de 1,25 do limite entre moderado e alto.

A pequena diferença na classificação final pode ser atribuída às margens de corte dentro do sistema de pontuação. O outro talude com a classificação BHI diferente era uma parede de xisto alterado que não pôde ser avaliada com o protocolo original de BHI, pois a rocha consolidada recebe automaticamente uma pontuação BHI muito baixa. No entanto, este talude fluvial não passou no questionário de pré-avaliação devido à ausência de proteção na base.

Uma margem com inclinação superior a 3 metros com mais de 50% de exposição do solo e mais de 50% da margem desprovida de vegetação enraizada. Portanto, foi necessária uma avaliação utilizando o protocolo modificado de BHI. A classificação final utilizando o protocolo modificado de BHI foi extrema, o que é confirmado pelo ângulo acentuado da margem, material extremamente erodível, ausência de sistema radicular ripariano e pequena quantidade de proteção superficial presente.

Ao avaliar a saúde geral do curso d'água, recomenda-se considerar as pontuações numéricas finais para melhor representar a amplitude das pontuações. Cada classificação representa. Seção seis.

Conclusão, o protocolo da colmeia modificado é eficaz para classificar e priorizar a erosão das margens do curso d'água, auxiliando na formulação de estratégias de manejo de cursos fluviais. No entanto, devido à remoção da métrica de altura da margem até a cota de cheia, nosso modelo não pode ser utilizado para prever taxas anuais de erosão das margens. Uma avaliação da margem para consequências difusas do modelo de sedimento deve ser realizada caso se deseje obter as taxas anuais de erosão das margens por meio de modificações.

Reaproveitamos efetivamente o protocolo original do índice de risco de erosão de margens do Dr. Rogan para obter informações valiosas dentro da paisagem geomórfica do nordeste de Ohio.