بهبود روش شبيه‌سازي زيستگاه با كاربرد مدل هيدروديناميكي River2D به منظور تعيين رژيم اكولوژيكي رودخانه

Improvement of Habitat Simulation Method Using River2D Hydrodynamic Model to Determine Ecological Regime of River

مديريت منابع آب در سطح حوضه آبريز به طور فزاينده‌اي به تخصيص جريان زيست‌محيطي به عنوان يك ابزار جهت بهبود كيفيت زيستگاه اكوسيستم‌هاي آبي در پروژه‌هاي حفاظت و احيا رودخانه مرتبط مي‌باشد. در اين راستا براي تسهيل تخمين جريان زيست‌محيطي رودخانه قره‌سو استان گلستان، برپايه چارچوب تحقيق پس از آناليز هيدرولوژيكي و مطالعات و مشاهدات ميداني، مدل مطلوبيت زيستگاهي گونه سياه‌ماهي C.Capoeta gracilis توسعه داده شد و در مرحله بعد، مدلسازي هيدروديناميكي پارامترهاي هيدروليكي جريان انجام شد و در نهايت مدلسازي و شبيه‌سازي زيستگاهي با تلفيق مطالعات اكولوژيك و هيدروديناميكي جريان صورت گرفت و رژيم جريانات اكولوژيك استخراج شد. بر پايه نتايج حاصله، سياه‌ماهي در مراحل مختلف زندگي به تغييرات پارامترهاي هيدروليكي (عمق و سرعت) و نرخ جريان عكس‌العمل نشان داده و براي حفاظت از اكوسيستم رودخانه قره‌سو با استفاده از مدل River2D و متغيرهاي فيزيك زيستگاه و شاخص مطلوبيت زيستگاه مبتني بر مساحت قابل استفاده وزني، حداقل و حداكثر جريان زيست‌محيطي به ترتيب معادل 47/0 مترمكعب بر ثانيه براي ماه شهريور و 03/3 مترمكعب بر ثانيه براي ماه ارديبهشت پيشنهاد مي‌گردد. نتايج پژوهش نشان داد كه استفاده از مدل دوبعدي هيدروديناميكي براي مدلسازي مطلوبيت زيستگاه گونه هدف مي‌تواند به عنوان ابزاري مفيد جهت بهبود عملكرد مدلسازي در شبيه‌سازي زيستگاه و پياده‌سازي رژيم اكولوژيكي در پروژه‌هاي حفاظت و احياء مهندسي رودخانه توصيه شود.

Water resources management in the basin area is increasingly associated with the allocation of environmental flows as a tool for improving the quality of ecosystem habitats in river conservation and restortion projects. In order to facilitate the estimation of the environmental flow of the Gharasoo River in Golestan province, based on the research framework after the hydrological analysis and field studies and observations, the Habitat Suitability model of the C.Capoeta gracilis species was developed and in the next step, of the flow was performed hydrodynamic modeling of the hydraulic parameters, and Finally habitat simulation and modeling with the integration of ecological and hydrodynamic studies of the flow and extracted the ecological flow regime. Based on the results of this study, C.Capoeta gracilis species in various stages of life has shown a response to changes in hydraulic parameters (depth and velocity) and flow rate, and to conservation of the ecosystem of the Gharasoo river using River2D model and variables of Habitat physics and Habitat Suitability Index of based Weighted Usable Area, Minimum and Maximum Environmental Flows are proposed to be 0.47 m3/s for the month of September and 3.03 m3/s for month of May. Results of this study showed the use of a two-dimensional hydrodynamic model for modeling the habitat desirability of the target species can recommended a tool for improving the performance of modeling in habitat simulation and implementation of the ecological river regime in river engineering projects conservation and restoration.