Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chế độ sinh thái so với lưu lượng môi trường tối thiểu: So sánh kết quả cho một con sông ở khu vực nửa Địa Trung Hải
Tóm tắt
Việc duy trì Lưu lượng Môi trường (EF) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các con sông và hệ sinh thái của chúng. Do thiếu dữ liệu và nguồn lực tài chính hạn chế ở các nước đang phát triển, có xu hướng sử dụng các phương pháp thủy văn đơn giản thay vì các phương pháp đánh giá EF toàn diện. Trong nghiên cứu này, hai phương pháp thủy văn phổ biến nhất (Tennant và Q95) đã được so sánh với một phương pháp mô phỏng sinh cảnh (PHABSIM) trong điều kiện thiếu dữ liệu. Kết luận cho thấy, trong khi kết quả của phương pháp mô phỏng sinh cảnh ngay cả khi sử dụng dữ liệu đầu vào không chính xác được chấp nhận, thì các tác động của việc thực hiện các dòng chảy EF từ hai phương pháp thủy văn lên hệ sinh thái có thể là không thể hồi phục. Các phương pháp Tennant và Q95 dẫn đến lưu lượng dòng chảy tối thiểu rất thấp, trong khi phương pháp mô phỏng sinh cảnh đưa ra một chế độ sinh thái chấp nhận được. Trong trường hợp không có dữ liệu sinh thái và sau khi xác định các loài mục tiêu trong một nghiên cứu trường hợp ở phía nam Biển Caspian, kỹ thuật Delphi đặc biệt đã được sử dụng để chuẩn bị dữ liệu phù hợp. Để nâng cao kết quả của mô-đun thủy lực PHABSIM, HEC-RAS đã được triển khai cho mô phỏng thủy lực và sau đó với một sửa đổi đơn giản về vận tốc trung bình, phân bố vận tốc mặt cắt ngang để suy ra Khu vực Có Thể Sử Dụng Được (WUA) đã được tạo ra. Phát hiện cho thấy phương pháp này cùng với việc duy trì lưu lượng cao trong dòng sông đã bảo tồn Lưu lượng Trung bình Hàng năm (MAF) trong những tháng ẩm ướt và bảo tồn Lưu lượng Thấp Trung bình Hàng năm (MALF) trong những tháng khô cạn, đồng thời duy trì Yêu cầu Lưu lượng Môi trường (EFR) theo cách cung cấp cho dòng sông một chế độ sinh thái gần với chế độ lịch sử của nó và đảm bảo sức khỏe của dòng sông.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Abdoli A, Naderi M (2008) Biodiversity of fishes of the southern basin of the Caspian Sea. Scientific publication of Abzian, Tehran, p. 237
Anonymous (2009) Comprehensive project of west of Mazandaran river engineering, Co-consulting Engineers Ab-energy-mohit, Mazandaran regional Water Company, Ministry of Energy of Iran
Arthington AH, Zalucki JM (1998) Comparative Evaluation of Environmental Flow Assessment Techniques: Review of Methods. Occasional Paper No. 27/98. Land and Water Resources Research and Development Corporation: Canberra
Arthington AH, Tharme RE, Brizga SO, Pusey BJ, Kennard MJ (2004). Environmental Flow Assessment with Emphasis on Holistic Methodologies. In proceeding of the second international symposium on the management of large rivers for fisheries volume 2, Sustaining Livelihoods and Biodiversity in the New Millennium, 11 – 14 February 2003, Phnom Penh
Arthington AH, James CS, Mackay SJ, Rolls R, Sternberg D, Barnes A (2012) Hydro-ecological relationships and thresholds to inform environmental flow management, Science Report. International Water Centre, Brisbane
Bovee, KD (1986) Development and evaluation of habitat suitability criteria for use in the instream flow incremental methodology, Washington, DC: USDI Fish and Wildlife Service Instream Flow Information Paper #21 FWS/OBS-86/7, 235 p
Bovee KD (1997) Data Collection Procedures for the Physical Habitat Simulation System, U.S. Geological Survey, Biological Resources Division, Mid-Continent Ecological Science Center, Fort Collins
Cichra E D, Dahm C N, Locke A (2007) Proposed Minimum Flows and Levels for the Upper Segment of the Braden River, from Linger Lodge to Lorraine Road, Ecological Evaluation Section, Resource Conservation and Development Department, Southwest Florida Water Management District
Coad BW (2016) (Last visited) Fresh water fishes of Iran. Online available at www.briancoad.com
Conder AL, Annear TC (1987) Test of weighted usable area estimates derived from a PHABSIM model for instream flow studies on trout streams. N Am J Fish Manag 7(3):339–350
Crance JH (1987) Guidelines for Using the Delphi Technique to Develop Habitat Suitability Index Curves, U.S. Fish and Wildlife Service, National Ecology Center, Biological Report 82 (10.134), 21 pp
Dunbar MJ, Acreman, MC, Gustard A, Elliott CRN (1998) Overseas Approaches to Setting River Flow Objectives. Phase I Report to the Environment Agency. Environment Agency R&D Technical Report W6161. 82 pp.
Ghanem A, Steffler P, Hicks F, Katopodis C (1996) Two-Dimensional Hydraulic Simulation of Physical Habitat Conditions in Flowing Streams. Regul Rivers: Res Manage 12:185–200
Godinho F, Costa S, Pinheiro P, Reis F, Pinheiro A (2014) Integrated procedure for Environmental Flow Assessment in Rivers. Environ Process 1:137–141
Hatten J, Tiffan K (2005) Developing Spatially Explicit Habitat Models by Integrating GIS, River 2D, and Logistic Regression. USGS Presentation. U.S. Geological Survey – Western Fisheries Research Center. Columbia River Research Lab:Cook
Hay J (2008) Instream flow assessment for the lower Ruamahanga River. Cawthron Report No. 1403 prepared for Greater Wellington Regional Council.
Hughes DA (2001) Providing hydrological information and data analysis tools for the determination of ecological instream flow requirements for south African rivers. J Hydrol 241:140–151
Hughes DA, Hannart P (2003) A desktop model used to provide an initial estimate of the ecological instream flow requirements of rivers in South Africa. J Hydrol 270:167–181
Jowett IG (1992) Models of the abundance of large brown trout in New Zealand rivers. N Am J Fish Manag 12:417–432
Jowett IG (1997) Instream flow methods: a comparison of approaches. Regul Rivers: Res Mgmt 13:115–127
Jowett IG, Davey AJH (2007) A comparison of composite habitat suitability indices and generalized additive models of invertebrate abundance and fish presence–habitat availability. Trans Am Fish Soc 136(2):28–444. doi:10.1577/T06-104
Jowett, I G, Hayes JW, Duncan MJ (2008) A Guide to Instream Habitat Survey Methods and Analysis, NIWA Science and Technology Series No.54
Karr JR, Dudley DR (1981) Ecological perspectives on water quality goals. Environ Manag 5:55–68
Keenan L (2009) Waiohine River instream values and minimum flow assessment, Greater Wellington Regional Council, Publication No. GW/EMI-G-09/276, Wellington.
King J, Louw D (1998) Instream flow assessments for regulated rivers in South Africa using the Building Block Methodology. Aquat Ecosyst Health Manag 1(2):109–124 . doi:10.1080/14634989808656909To link to this Article
Kondolf GM, Larsen EW, Williams JG (2000) Measuring and modeling the hydraulic environment for assessing instream flows. N Am J Fish Manag 20(4):1016–1028
Mathur D, Bason W, Purdy E, Silver CA (1985) A critique of the instream flow incremental methodology. Can J Fish Aquat Sci 42:825–831
Olden JD, Poff NL (2002) Redundancy and the choice of hydrological indices for Poff N L, Allan J D, Bain M B et al., 1997. The natural flow regime: a paradigm for river conservation and restoration. Bioscience 47:769–784
Orth DJ, Leonard PM (1990) Comparison of discharge methods and habitat optimization for recommending instream flows to protect fish habitat. Regul Rivers: Res Manage 5:129–138
Poff NL, Richter BD, Arthington AH, Bunn SE, Naiman RJ, Kendy E, Acreman M, Apse C, Bledsoe BP, Freeman MC, Henriksen J, Jacobson RB, Kennen JG, Merritt DM, O’keeffe JH, Olden JD, Rogers K, Tharme RE, Warner A (2010) The Ecological Limits of Hydrologic Alteration (ELOHA): a New Framework for Developing Regional Environmental Flow Standards. Freshw Biol 55:147–170
Schoeller S, Sánchez, MJ (2005) Determining instream flow, analysis of methods and their application to the river Ebro in Spain, Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona, 60 p
Shirvell CS (1986) Pitfalls of physical habitat simulation in the instream flow incremental methodology. Can Tech Rep Fish Aquat Sci 1460:68
Shokoohi A (2015) Sensitivity analysis of Hydraulic models regarding hydromorphologic data derivation methods to determine environmental water requirement. J Water Waste Water 26(3):104–115
Shokoohi A, Amini M (2014) Introducing a new method to determine rivers’ ecological water requirement in comparison with hydrological and hydraulic methods. Int J Environ Sci Technol 11(3):747–756
Shokoohi A, Hong Y (2011) Using hydrologic and hydraulically derived geometric parameters of perennial rivers to determine minimum water requirements of ecological habitats (case study: Mazandaran Sea basin—Iran. Hydrol Process 25:3490–3498
Smakhtin VU, Shilpakar RL, Hughes DA (2006) Hydrology-based assessment of environmental flows: an example from Nepal. Hydrol Sci J 51(2):207–222. doi:10.1623/hysj.51.2.207
Steffler P, Blackburn J (2002) Two-Dimensional Depth Averaged Model of River Hydrodynamics and Fish Habitat –River2D user’s manual, University of Alberta,120 p
Tennant DL (1976) Instream flow regimens for fish, wildlife, recreation and related environmental resources. Fisheries 1:6–10
Tharme RE (2003) A global perspective on environmental flow assessment: emerging trends in the development and application of environmental flow methodologies for rivers. River Res Appl 19:397–441
Thompson M (2011) Otaki River instream values and minimum flow assessment, Greater Wellington Regional Council, Publication No. GW/EMI-T-11/133, Wellington.
USACE (2010) HEC-RAS 4.1.0, Hydrologic Engineering Center, US Army Corps of Engineers
USDA (2005) WinXSPRO3.0., National Stream & Aquatic Ecology Center, USDA, Forest Service, Rocky Mountain Research Station. 2150 Centre Ave, Bldg. A, Suite 368, Fort Collins, CO 80526
USGS (2012) PHABSIM Version 1.5.1 Release, USGS-MESC, 412 McMurry Ave., Ft. Collins, Colorado, 80525–3400
Waddle TJ (ed.) (2012) PHABSIM for Windows user’s manual and exercises: U.S. Geological Survey Open-File Report 2001–340, 288 p