تعیین حریم کیفی رودخانه با استفاده از تلفیق روش USDA و آسیب‌‌پذیری کیفی (مطالعه موردی: رودخانه آب شیرین)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس پژوهشی موسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو

2 گروه آموزشی آبیار ی و زهکشی پردیس ابوریحان

3 عضوء هیئت علمی موسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو

4 دانش‌آموخته دکتری منابع آب دانشگاه تهران

چکیده

سابقه و هدف: تعیین حریم کیفی منابع آب سطحی با توجه به حساسیت و آسیب‌پذیری بالای آن به آلودگی نسبت به منابع آب زیرزمینی در ارجحیت قرار دارد. از طرف دیگر در تعیین حریم کیفی رودخانه‌ها براساس نوع هدف مورد نظر و میزان اهمیت رودخانه در منطقه، می‌توان مقادیر متفاوتی از اطراف بستر رودخانه را در نظر گرفت. از مهمترین اهداف مورد نظر در تعیین حریم کیفی می‌توان به کنترل و کاهش آلودگی‌ آب، کنترل فرسایش و یا ایجاد پناهگاه‌های حیات وحش اشاره نمود.
مواد و روشها: سازمان کشاورزی ایالات متحده (USDA ) عوامل مختلف فیزیوگرافی رودخانه از جمله توپوگرافی، ظرفیت نگهداشت خاک و پوشش گیاهی را در تعیین حریم کیفی رودخانه موثر دانستند. از اینرو در تعیین حریم کیفی به روش USDA بر مبنای سه فاکتور و از طرف دیگر از آنجا که در روش USDA تنها عوامل فیزیکی منطقه در نظر گرفته شده است، از اینرو در این مطالعه جهت لحاظ نمودن تاثیر کیفیت رودخانه در تعیین حریم آن از تلفیق روش USDA با آسیب-پذیری کیفی برای نخستین بار استفاده شده است. این مطالعه روی یکی از رودخانه‌های اصلی در استان کهگیلویه و بویراحمد بنام رودخانه آب‌شیرین انجام گرفته که سرشاخه‌های آن بطور کامل مورد تجزیه و تحلیل کیفی قرار گرفته است. در این راستا به منظور تعیین آسیب‌پذیری کیفی رودخانه جهت تعیین حریم کیفی، نمونه برداری از رودخانه در 9 ایستگاه در اسفندماه سال 1394 صورت پذیرفت.
یافته‌ها: در این مطالعه، روشی جدید جهت تعیین حریم کیفی رودخانه با درنظر گرفتن روش ارائه شده از سوی USDA و تلفیق آن با آسیب‌پذیری کیفی مبتنی بر نمونه‌برداری ارایه می‌گردد. روش USDA با تلفیق لایه‌های شیب، نوع خاک و پوشش گیاهی اطراف رودخانه میزان حریم اولیه رودخانه را تعیین می‌کند. در مرحله بعد به منظور تعیین آسیب‌پذیری کیفی رودخانه آب‌شیرین، نمونه‌برداری در مسیر جریان رودخانه انجام گردید. تحلیل نتایج نمونه‌برداری نشان داد از بین کلیه پارامترهای کیفی، غلظت نیترات، BOD و Ec نسبت به سایر پارامترهای کیفی بخصوص در برخی از بازه‌های رودخانه به ویژه در محل تلاقی سرشاخه‌های آن بالاتر می‌باشد. از طرف دیگر در زمینه کاهش غلظت این پارامترهای کیفی در اطراف بستر رودخانه‌، تحقیقاتی توسط محققین صورت گرفته که ضروری است جهت کاهش غلظت این پارامترها عرض پیشنهادی به حریم کیفی رودخانه اضافه شود. به عبارت دیگر چنانچه حریم کیفی رودخانه در بازه‌هایی که میزان غلظت آن بالاتر از حد مجاز است، افزایش یابد سبب کاهش و یا حذف آلاینده‌ی انتقالی به رودخانه خواهد گردید. تلفیق حریم کیفی بدین صورت انجام می‌گیرد که در یک بازه مورد نظر از رودخانه چنانچه میزان غلظت بالاتر از حد مجاز باشد، با توجه به نتایج محققین، میزان عرض حریم جهت کاهش غلظت به عرض به دست آمده از روش USDA اضافه می‌شود. ‏به عنوان نمونه در یک بازه رودخانه با حریم محاسبه شده به روش USDA، چنانچه شیب کم، پوشش گیاهی متراکم و نفوذپذیری خاک نیز کم باشد، حریم در نظر گرفته شده در مرحله اول (با روش USDA) 21 متر می‌باشد، که با توجه به وضعیت غلظت پارامترهای کیفی، حریم کیفی26 متر پیشنهاد شده است. به عبارت دیگر با افزایش حریم به میزان 5 متر، مطابق پژوهش دیگر محققین، غلظت پارامترهای کیفی به دلیل افزایش مسافت و زمان انتقال تعدیل خواهد شد.
نتیجه‌گیری: نتایج طبقه‌بندی حریم کیفی رودخانه آب‌شیرین نشان داد که بیشترین تغییرات ناشی از آسیب‌پذیری در سرشاخه منشعب شده از محدوده‌ی مطالعاتی دهدشت و در محل تقاطع رودخانه‌ها در محدوده تیله کوه است. همچنین حریم کیفی رودخانه یاسوج از حدود 10 متر تا 55 متر متغیر بوده و پارامترهای Ec، نیترات و BOD بیشترین تأثیر را در افزایش حریم داشته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Rivers Riparian buffer zones Determination by Combining USDA and Qualitative Vulnerability (Case study: Ab shirin River)

نویسندگان [English]

  • hamid Kardan moghaddam 1
  • Saman Javadi 2
  • Reza Roozbahani 3
  • Mehdi Mohamadi 4

1 Researcher, Research Insstitute, Ministry of Energy Water Research Institute, Tehran, Iran

2 Department of Irrigation and Drainage Engineering, Aburaihan campus, University of Tehran, Tehran, Iran

3 Assistant Professor, Research Insstitute, Ministry of Energy Water Research Institute, Tehran, Iran

4 Phd. Graduated of Water resource, Department of irrigation, Faculty of Agriculture, Tehran University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Background and Objectives: Vulnerability of surface water resources to contamination in comparison with groundwater is often higher, and thus, their quality buffers determination is more important than groundwater. The aims of rivers quality buffers determination are mainly the reduction of water pollution, erosion control, and sometimes the creation of wildlife sanctuaries. According to the intended purpose and the importance of rivers, the different values of quality buffers can be considered around the river.
Materials and Methods: The United States Agriculture Organization (USDA) considers various physiography factors of rivers such as topography, soil holding capacity and vegetation as effective factors for finding out rivers quality buffers. Due to consider only physical factors by USDA and aim to improve it, the USDA method was combined with rivers quality vulnerability as the first study. The case of this study was the Ab-Shirin river in Kohgiluyeh and Boyer Ahmad province, where its branches have been qualitatively analyzed. Sampling of the river was carried out at 9 stations in Esfand 1394 in order to determine the qualitative vulnerability of the river.
Results: This study presents a new method to determine the quality buffers of rivers by combining the USDA method with qualitative vulnerability based on sampling. The USDA method proposes an initial quality buffer for the Ab-Shirin river by integrating slope, soil type and vegetation layers of river banks. In the next step, sampling was done along the river to determine its qualitative vulnerability. Sampling analysis showed that the amount of Nitrate Concentration, BOD and Ec were higher than other qualitative parameters, especially at the upstream intersections of the river branches. Moreover, some studies were already conducted by other researchers to propose quality buffers. In other words, where the concentration of contamination exceeds their limitations, they could be reduced or eliminated by increasing the quality buffers of the river. These buffers should also be added to USDA suggested buffers. For instance, where the slope and the soil permeability of the river bank are low and also the vegetation is thick, USDA suggested a quality buffer about 21 m, but regarding the sampling and the other studies result, it considers increasing to 26 m. In other words, by increasing the buffer around 5 meters, according to other researchers’ studies, the concentration of contamination will be moderated due to increased distance and transport time.
Conclusion: The results of the qualitative classification of Ab-Shirin showed that the biggest change in vulnerability belongs to branches come from the Dehdasht study area, at the intersection of branches in the Tilkeh-Kuh zone. Also, the quality buffers of the Yasouj River vary from 10 m to 55 m, and the parameters of Ec, Nitrate and BOD have the greatest effect on the increase in buffers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Riparian buffer zones
  • Vulnerability
  • Ab shirin river
  • USDA
  • Nitrate