نقش طبیعی‌سازی جریان در برآورد حقابه زیست‌محیطی به روش‌های هیدرولیکی و هیدرولوژیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

3 استادیار، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

چکیده

تعیین حقابه زیست‌محیطی رودخانه‌ها با استفاده از روش‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی با توجه به اطلاعات در دسترس و هزینه و زمان کمتر، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. نکته حائز اهمیت در استفاده از این روش‌ها، مد نظر قرار دادن شرایط طبیعی رودخانه با حذف اثر برداشت‌های بالادست است. برای بررسی ضرورت طبیعی‌سازی جریان و تأثیر آن بر تعیین حقابه زیست‌محیطی رودخانه زاینده‌رود در محل ایستگاه سد تنظیمی (قبل از برداشت‌های عمده شرب، صنعت و کشاورزی) و ایستگاه ورزنه (در نزدیکی تالاب گاوخونی و پس از برداشت‌ها و نفوذ آب) به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. حقابه زیست‌محیطی بر اساس روش تنانت با استفاده از دبی‌های مشاهداتی و طبیعی شده در ایستگاه ورزنه، نشان داد که در صورت استفاده از دبی‌های مشاهداتی، حقابه زیست‌محیطی در حدود 0/6 متر مکعب بر ثانیه به دست خواهد آمد که عملاً آبی در رودخانه جریان نخواهد یافت. در صورتی که با استفاده از دبی طبیعی شده، 16 درصد از پتانسیل رواناب حوضه به محیط زیست اختصاص خواهد یافت. حقابه زیست‌محیطی بدست آمده از روش محیط خیس شده با الگوریتم شیب منحنی در ایستگاه‌‌ سد تنظیمی و ورزنه، به ترتیب 13 و 16 درصد از متوسط دبی طبیعی سالانه کل را برآورد کرده است، که این مقدار در محدوده نتایج قابل قبول روش تنانت اصلاح شده قرار گرفته است. در نتیجه استفاده از روش تنانت اصلاح شده به دلیل سهولت در محاسبه و ارائه توزیع ماهانه حقابه زیست‌محیطی به شرط استفاده از سری زمانی دبی طبیعی شده در محل ایستگاه‌های مورد مطالعه توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Role of flow naturalization in estimating environmental flow by hydraulic and hydrological approaches

نویسندگان [English]

  • shamim taheri gorji 1
  • Ali Moridi 2
  • seyed mohammadreza majdzadeh tabatabaei 3
1 M.Sc Student, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Environmental Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Determination of the environmental flow of rivers using hydrological and hydraulic methods has received more attention due to the available information and less cost and time. The important point in using these methods is to consider the natural conditions of the river by eliminating the effect of upstream withdrawals. To investigate the necessity of naturalization of the flow and its effect on determination of the ecological water supply of Zayandehroud river at the location of the Sad-e-tanzimi station (before major drinking, industrial and agricultural harvests) and Varzaneh station (near Gavkhuni wetland and after harvest and water infiltration) has been selected as a case study. Based on the Tennant method, using the observed and naturalized flows at Varzaneh station, the ecological watercourse showed that if the observed flows are used, it will obtain about 0.6 cubic meters per second. It turned out that there would be practically no water flowing in the river. If naturalized flow is used, 16 percent of the basin runoff potential will be allocated to the environment. The environmental flow obtained from the wetted perimeter method with the curved slope algorithm at the Sad-e-tanzimi and Varzaneh station has estimated 13 and 16 percent of the annual average natural flow, respectively, which is within the acceptable results of the modified Tennant method. Has been located. As a result, the use of the modified Tennant method is recommended due to the ease of calculating and providing the monthly distribution of environmental water, provided that the naturalized flow time series is used at the study stations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flow stability
  • Modified Tennant method
  • Montana method
  • Wetted perimeter method
  • Zayandehroud river

مراجع

  1. Ahmadi, A., Zadehvakili, N., Safavi, H. R., & Ohab Yazdi, S. A. (2015). Development of a dynamic planning model for surface and groundwater allocation, case study: Zayandehroud river basin. Iran-Water Resources Research, 11(1), 22-32. (In Persian)
  2. Asadpour, S., Abgun, A., Nazari, A., & Ebrahimi, K. (2021). Estimation and comparison of ecological Flow of Dinachal and Pesikhan rivers. In: Proceeding of 19th Iranian Hydraulic Conference, 15 february, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (In Persian)
  3. Dogrul, E. C., Kadir, T. N., Brush, C. F., & Chung, F. I. (2016). Linking groundwater simulation and reservoir system analysis models: The case for California’s Central Valley. Environmental Modelling and Software, 77, 168-182.
  4. Fattahpour, F., Ebrahimi, K,. & Bayat, S. (2018). Determination of the environmental Flow of Sefidrood, Echo Hydrology, 5(3), 753-762. (In Persian)
  5. Gippel, C. J., & Stewardson, M. J. (1998). Use of wetted perimeter in defining minimum environmental flows. River Research and Applications, 14(1), 53-67.
  6. Jafari, T., Kiem, A. S., Javadi, S., Nakamura, T., & Nishida, K. (2021). Using insights from water isotopes to improve simulation of surface water-groundwater interactions. Science of The Total Environment, 798, 149-253.
  7. Kiani, N. (2015). Assessment of environmental flows suply strategies in rivers and wetlands. Master dissertation, Shahid beheshti University, Iran. (In Persian)
  8. Liu, C., Zhao, C., Xia, J., Sun, C., Wang, R., & Lui, T. (2011). An instream ecological flow method for data-scarce regulated rivers. Journal of Hydrology, 398(1-2), 17-25.
  9. Moridi, A., Sarang, A., Tofigh, M., Eftekharian, L., & Feizi, H. (2011). Estimation of minimum downstream environmental flow of dams, challenges and solutions. In: Proceeding of 2th National Conference. 18 May, Zanjan, Iran. (In Persian)
  10. Peng, L., & Sun, L. (2016). Minimum instream flow requirement for the water-reduction section of diversion-type hydropower station: a case study of the Zagunao River, China. Environmental Earth Sciences, 75(17), 1-8.
  11. Poursalehan, S. J., Sedghi Asl, M., & Parvizi, M. (2013). Use of hydraulic method to estimate the minimum environmental flow of the Maroon River. In: Proceeding of 17th National Congress of Civil Engineering, 7 May, Shahid Nikbakht School of Engineering, Zahedan, Iran. (In Persian)
  12. Qureshi, A.S. & Massih, I. (2003). Managing soil salinity through conjunctive use of surface water and ground water: A simulation study. ICID Asian Regional workshop, Chines, Taipei. pp. 233-247.
  13. Saedi, F., Ahmadi, A., & Abbaspour, K. C. (2021). Optimal water allocation of the Zayandeh-Roud Reservoir in Iran based on inflow projection under climate change scenarios. Journal of Water and Climate Change, 12(5), 2068-2081.
  14. Shahreza, F., Moridi, A., & Mousavi Nadoushani, S. S. (2018). Estimating Stationary Inflow Time Series for Planning Water Resources at the Basin Level (Case Study: Karkheh Watershed). Iran-Water Resources Research, 13(4), 168-173. (In Persian)
  15. Standard 557, (2011). Guide to determination of the water requirements of aquatic ecosystems. (In Persian)
  16. Stewardson, M. J., Webb, J. A., & Horne, A. (2017). Environmental Flows and Eco-Hydrological Assessments in Rivers. Decision Making in Water Resources Policy and Management: An Australian Perspective, December, 113-132.
  17. Tennant, D. L. (1976). Instream flow regimes for fish, wildlife, recreation and related environmental resources Fisheries, 1, 6-10.
  18. Tharme, R.E. (2003). A global perspective on environmental flow assessment: Emerging trends in the development and application of environmental flow methodologies for rivers. River Research and Applications, 19(5-6),397-441.
  19. Zhang, Z., Dehoff, A. D., Pody, D., & Balay, J. W. (2010). Detection of streamflow change in the susquehanna River Basin. Water Resources Management, 24(10), 1947-1964. (In Persian)
مدیریت آب و آبیاری
دوره 12، شماره 3
شهریور 1401
صفحه 615-628

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار