Streambank erosion potential can be evaluated and ranked using David Rosgen’s Bank Erosion Hazard Index (BEHI), however this protocol has significant limitations. Here we present protocol modifications to address time constraints, allow nonprofessionals to complete accurate assessments, and account for non-alluvial stream conditions in Northeast Ohio.
Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream’s function and habitat it provides. Sediments from highly eroding streambanks are a major source of pollution in a stream system and have the potential to jeopardize habitat, infrastructure, and stream function. Watershed management practices throughout the Cleveland Metroparks attempt to locate and inventory the source and rate the risk of potential streambank erosion to assist in formulating effect stream, riparian, and habitat management recommendations. The Bank Erosion Hazard Index (BEHI), developed by David Rosgen of Wildland Hydrology is a fluvial geomorphic assessment procedure used to evaluate the susceptibility of potential streambank erosion based on a combination of several variables that are sensitive to various processes of erosion. This protocol can be time consuming, difficult for non-professionals, and confined to specific geomorphic regions. To address these constraints and assist in maintaining consistency and reducing user bias, modifications to this protocol include a “Pre-Screening Questionnaire”, elimination of the Study Bank-Height Ratio metric including the bankfull determination, and an adjusted scoring system. This modified protocol was used to assess several high priority streams within the Cleveland Metroparks. The original BEHI protocol was also used to confirm the results of the modified BEHI protocol. After using the modified assessment in the field, and comparing it to the original BEHI method, the two were found to produce comparable BEHI ratings of the streambanks, while significantly reducing the amount of time and resources needed to complete the modified protocol.
Streambank erosion är en naturlig process; Men överdriven erosion kan bidra med en betydande mängd diffusa föroreningar i form av suspenderat sediment 2. Ökad suspenderat sediment påverkar vattenkvaliteten, fysisk och biologiska funktioner hos en ström 3. Mänsklig påverkan kan kraftigt påverka streambank erosion, och avsevärt öka sedimentbelastning 4, särskilt i storstads system där det finns en ökad dagvattenavrinning och ogenomträngliga ytor 5. Högre sedimentbelastning kan negativt påverka vattenkvaliteten och ekosystemen i strömmarna 6. Vattendelare förvaltningsmetoder i hela Cleveland Metroparks försöker lokalisera och inventering källan och betygsätta risken för potentiella streambank erosion att bistå i effektiva förvaltningsstrategier, liksom i bäcken, strand och återställa livsmiljöer.
David Rosgen, med Wildland hydrologi, utvecklade banken ErosionHazard Index (BEHI), som utvärderar känslighet streambank erosion på en ström når bygger på en kombination av flera eroderbarhet variabler 7. BEHI använder en mängd olika indikatorer för att rangordna svårighetsgraden och sannolikheten för streambank erosion, inklusive bankmaterialet, skiktning, rot djup och täthet, bankvinkel, den bankfull större bankhöjdförhållande till, och mängden ytskydd närvarande. Den BEHI bedömningen delar ett numeriskt värde som motsvarar den övergripande bedömningen BEHI (mycket låg, låg, måttlig, hög, mycket hög, eller extrem), för en viss streambank. Detta protokoll har varit effektiva i att bedöma potentiella streambank erosion 8-10 och kan användas tillsammans med andra bedömningar vattenkvalitet och livsmiljöer. Streambanks uppvisar en hög BEHI rating har visat sig motsvara mindre varierande och mindre stabila makroinvertebrater samhällen, som huvudsakligen består av opportunistiska arter 11. Fastän det ursprungliga BEHI metod Is användbart, kan det vara mycket tidskrävande, svårt för icke-professionella, och begränsas till specifika geomorphic regioner, skräddarsydda för alluviala stream förhållanden 12.
Ändringar av detta protokoll var nödvändigt för att ta itu med dessa begränsningar. En "Pre-Screening Questionnaire" (Figur 1) har utvecklats för att identifiera och eliminera streambanks som sannolikt kommer att rangordna mycket låg eller låg, vilket fokuserar bedömningen på högre områden erosions, och minska den tid och de resurser som krävs för att utföra en BEHI bedömning på en hel ström. Enkäten tar också geologiska skillnader mellan alluviala och icke-alluviala stream förhållanden ses i nordöstra Ohio, såsom extremt eroderbar skiffer berggrund 13, som inte skulle bedömas som en eroderbar material baserat på den ursprungliga BEHI protokollet. Eliminering av studie Bank-höjdförhållande metriska inklusive bankfull stadiet, vilket kan varamycket svårt att avgöra, tillåtet för en snabbare streambank bedömning och för icke-fackmän att slutföra bedömningen med en introduktionsutbildning. Denna eliminering av studie Bank-höjdförhållande baserades på en modifierad BEHI förfarande som utvecklats av Joe Rathbun vid Michigan Department of Environmental Quality 14. För att eliminera behovet av ytterligare beräkningar inom området, är alla andra mått uttryckt i procent med undantag för bankvinkel, samt skiktning och väsentliga justeringar bank. Root täthet ursprungligen uttryckt som procent av marken består av rötter, där rötterna förlängs. Detta multiplicerat med roten djup till svars för hela bankhöjden; men vi ersatt detta med en enkel uppskattning av densiteten av rötter i hela banken. Betyg justeringar gjordes till den ursprungliga BEHI poängsystemet för att redogöra för eliminering av studie Bank-höjdförhållande metriska och uppskattade procentsatser. Såsom beskrivits i den ursprungliga BEHIprotokoll de uppmätta mått omvandlades till ett riskvärderings 1-10 (10 är den högsta risknivå). De riskklassificering 1-10 motsvarar riskera betyg av mycket låg, låg, måttlig, hög, mycket hög, och extrem potential erosion. Dessa relationer etablerades utifrån en katalog med fältobservationer 10. I den modifierade BEHI protokollet, var poängen för Studie Bank-höjdförhållande metriska subtraheras från den ursprungliga BEHI poängsystem för att återspegla nya totala poäng och riskklassificering (Figur 2). Dessa modifieringar itu med begränsningarna i den ursprungliga BEHI protokollet i nordöstra Ohio och hjälpte till att upprätthålla konsekvens och minska användar partiskhet.
Den modifierade BEHI protokoll användes för att bedöma flera högprioriterade strömmar inom Cleveland Metroparks. Den ursprungliga BEHI bedömning utfördes av utbildad Cleveland Metro personal, på en längd av ström för att bekräfta effektiviteten av de ändringar i identifying streambanks med högre hastigheter av erosion. Den modifierade BEHI protokollet används av yrkesverksamma, volontärer, personal och elever för att utvärdera streambank erosion hela Cleveland Metroparks.
The most critical steps for accurate completion of the modified BEHI protocol are to: correctly identify a uniform section of streambank to assess, if the streambank length has too much variability it is best to separate and assess smaller segments to accurately capture the erodibility of the streambank; complete the Pre-Screening Questionnaire to confirm that a BEHI assessment should be completed on that streambank, if there is uncertainty in whether a bank passes the Pre-Screening Questionnaire, a BEHI assessment shoul…
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the Cleveland Metroparks, including J. Grieser, J. Markowitz, B. Garman, and supporting staff; Case Western Reserve University, Dr. J. Burns; and GLISTEN, the Great Lakes Innovative Stewardship through Education Network.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
200' reel tape measure | Any | N/A | Tape measure can be used to measure bank length and height |
Inclinometer | Any | N/A | Inclinometer may be used to measure bank angle. |
GPS | Any | N/A | GPS is used to take points along the stream, make sure for mapping purposes to use a GPS that takes accurate readings. |
Camera | Any | N/A | Camera is used to take photos of the banks under assessment and of any major stream features. |