Evaluation of the hydrogeomorphological quality of the Vihej River in the urban area of Qorveh using the IHG index
Document Type : Original Article
Authors
1
PhD student (pure geomorphology). Faculty of Literature and Humanities, Department of Geography. Razi University. Kermanshah
2
Lecturer at Farhangian University and faculty member
10.22034/gmpj.2025.486267.1533
Abstract
اصطلاح هیدروژئومورفولوژی، تغییرات در رژیم رودخانه، حمل رسوب، مورفولوژی رودخانه، تغییرات جانبی مجرا را مورد توجه قرار میدهد که در مطالعات هیدرولوژی، ژئومورفولوژی و اکولوژی کاربرد داشته و فرایندهای طبیعی را در اقدامات و استراتژیهای مربوط به مدیریت رودخانه دربر میگیرد(لارج و نیوسون ، 2006). تخریب هیدرومورفولوژیکی به علت مداخلات انسان، و خطرات مربوط به فرایندهای رودخانهای و دینامیک کانال بهخاطر افزایش شهرنشینی اهمیت زیادی دارد(رینالدی و سورین ، 2003). رودخانهها از مهمترین عوامل موثر در فرایندهای ژئوموفولوژیک زمین و چرخهی فرسایش میباشند(شایان و همکاران، 1396). تغییر بخشی جدایی ناپذیر از تمام سیستمهای رودخانهای است. اکثر رودخانهها در حال حاضر در شرایطی کاملاً متفاوت با رودخانههایی که قبلا وجود داشتند، کار میکنند. مداخلات انسانی به طور غیرمستقیم فرآیندهای ژئومورفیکی مانند انتقال رسوب، فرسایش و رسوبگذاری در امتداد رودخانهها را تغییر میدهد و توزیع مکانی و سرعت این فرآیندها، تغییرات عمیقی را در مورفولوژی رودخانه ایجاد میکند. لذا ارزیابی کیفیت مورفولوژیکی بهویژه برای رودخانههای ایران که با سطح بسیار بالایی از فشار انسانی مشخص میشوند، حائز اهمیت است(ایوب زاده و همکاران، 1401). گسترش سکونتگاههای انسانی در قالب افزایش ساخت و سازها و دامنه نفوذ انسان و بهره برداری هر چه بیشتر از طبیعت موجب تخریب محیط طبیعی و برهم خوردن اکوسیستم طبیعی میشود. برهم خوردن تعادل اکوسیستم آن هم در این زمان کم، خود ناپایداری منابع آب را تشدید کرده و اکولوژی گیاهی، جانوری و در نهایت انسانی در حوضه را تحت تاثیر قرار میدهد. در این صورت با این روند گسترش سکونتگاه ها و تغییرات کاربری زمین و افزایش دخالتهای انسانی، پایداری محیطی با آسیب جدی مواجه خواهد شد (رحمانی فضلی و صالحیان بادی، 1395). تأثیر مداخله انسان بر سامانه رودخانه به عنوان یک موضوع مهم در زمینه جغرافیای طبیعی مطرح میشود. حدود 50 درصد از سطح زمین در اثر تلاش انسان تغییر یافته است(هوک و همکاران، 2012. رودز و همکاران، 2016 و بیسواس و همکاران، 2021). همواره زندگی بشر در کناره رودخانهها، تغییرات زیادی در بستر و کناره رودخانهها ایجاد کرده است و آسیبهای زیادی بر اکوسیستم، ظرفیت آبگذری و شرایط تعادل ژئومورفولوژیکی وارد کرده است که این آسیبها مشکلات فراوانی را نیز برای خود بشر به وجود آورده است (پورطبری و همکاران، 1396: 2). توسعه مناطق مسکونی در اطراف سامانههای رودخانهای نقش زیادی در کنترل ویژگیهای ژئومورفولوژیکی رودخانهها، بهویژه باریک شدن رودخانهها ایفا کرده است (یوسفی و همکاران، 2019: 4). پیامدهای مستقیم نقش انسان، که در آن فعالیت انسانی از طریق کارهای مهندسی از جمله کانالسازی، سدسازی، انحراف و کالورت سازی بر آبراهه رودخانه تأثیر میگذارد، مدتهاست که شناخته شده است(گریگوری ، 2006). پایداری رودخانه و واکنش به شرایط محیطی در حال تغییر به شدت به ویژگی مکانی و موضعی (نوع کانال و درجات آزادی؛ ماهیت رسوبات،رژیمهای هیدرولوژیکی و پوشش گیاهی؛ محدودیتهای انسانی؛ و مداخلات طبیعی و انسانی گذشته) وابسته است(بافینگتون ، 2012).
برای جلوگیری از تخریب رودخانهها و اکوسیستمهای آبی نیاز است که چارهاندیشی شود و رویکردی برای حفاظت از محیط و عملکرد طبیعی رودخانهها اتخاذ شود. رویکردهایی که در کشورهای پیشرو در زمینه احیاء رودخانهها در نظر گرفته میشود همگی بروی حداکثر تلاش برای بازگشت به وضعیت قبل از دستکاری رودخانه است(عنبران و همکاران، 1402). مفاهیم هیدرولوژی و ژئومورفولوژی برای پروژههای احیای رودخانه شامل تغییرپذیری در زمان و مکان، تأثیر اثرات محلی و پاییندست بر فرآیندهای آبراهه است، درک تغییرپذیری هیدروژئومورفیک در اکوسیستمهای رودخانهای برای تدبیر و ارائه راهکار مؤثر برای حفاظت و بازیابی سامانههای رودخانهای مهم و ضروری است(مونتگومری و بولتون ، 2003). دینامیک و پویایی هیدروژئومورفولوژیکی رودخانه عامل کلیدی در سامانههای رودخانهای است. این نه تنها از نظر عملکردی، بلکه از نظر ارزش اکولوژیکی، چشم انداز و زیست محیطی سامانه ها نیز حائز اهمیت است(اولرو اوجدا و همکاران، 2011). از اوایل دهه 1980، طیف گستردهای از روش های ارزیابی با تفاوتهای قابل توجه در اهداف، مقیاس های فضایی، کاربرد، رویکردها، شرایط مرجع و غیره توسعه یافته است(خالقی و همکاران، 1400). روشهای ارزیابی هیدرومورفولوژیکی به 5 دسته تقسیم میشوند: 1- ارزیابی زیستگاه طبیعی(لورنز ،2006). 2- ارزیابی روش هیدرولوژیکی (مارتینز سانتا ماریا و فرناندز یوست ، 2009).3- ارزیابی مورفولوژیکی (رینالدی و همکاران، 2013). 4- ارزیابی زیستگاه اطراف رودخانه (گونزالس دلتاناگو و گارسیا دی جالون ، 2011). 5- ارزیابی تداوم و استمرار حیات ماهیها (بورن و همکاران، 2011). روشهای ارزیابی مورفولوژیکی با روشهای ارزیابی زیستگاه طبیعی متفاوت است زیرا دیدگاه ژئومورفولوژیکی گستردهتری دارند و به فرآیندهای فیزیکی (مانند تداوم هیدرولوژیکی و رسوب، انتقال رسوب، فرسایش، تنظیم کانال) و تغییرات ناشی از فشارهای انسانی توجه بیشتری میکنند و معمولاً در مقیاس های بازه و حوضه استفاده میشوند. همچنین روشهای مورفولوژیکی فرآیندگرا هستند و به طور کلی شرایط هیدرومورفولوژیکی رودخانه را در مقیاس زمانی بیشتر ارزیابی میکنند(رینالدی و همکاران، 2013).
برای جلوگیری از تخریب رودخانهها و اکوسیستمهای آبی نیاز است که چارهاندیشی شود و رویکردی برای حفاظت از محیط و عملکرد طبیعی رودخانهها اتخاذ شود. رویکردهایی که در کشورهای پیشرو در زمینه احیاء رودخانهها در نظر گرفته میشود همگی بروی حداکثر تلاش برای بازگشت به وضعیت قبل از دستکاری رودخانه است(عنبران و همکاران، 1402). مفاهیم هیدرولوژی و ژئومورفولوژی برای پروژههای احیای رودخانه شامل تغییرپذیری در زمان و مکان، تأثیر اثرات محلی و پاییندست بر فرآیندهای آبراهه است، درک تغییرپذیری هیدروژئومورفیک در اکوسیستمهای رودخانهای برای تدبیر و ارائه راهکار مؤثر برای حفاظت و بازیابی سامانههای رودخانهای مهم و ضروری است(مونتگومری و بولتون ، 2003). دینامیک و پویایی هیدروژئومورفولوژیکی رودخانه عامل کلیدی در سامانههای رودخانهای است. این نه تنها از نظر عملکردی، بلکه از نظر ارزش اکولوژیکی، چشم انداز و زیست محیطی سامانه ها نیز حائز اهمیت است(اولرو اوجدا و همکاران، 2011). از اوایل دهه 1980، طیف گستردهای از روش های ارزیابی با تفاوتهای قابل توجه در اهداف، مقیاس های فضایی، کاربرد، رویکردها، شرایط مرجع و غیره توسعه یافته است(خالقی و همکاران، 1400). روشهای ارزیابی هیدرومورفولوژیکی به 5 دسته تقسیم میشوند: 1- ارزیابی زیستگاه طبیعی(لورنز ،2006). 2- ارزیابی روش هیدرولوژیکی (مارتینز سانتا ماریا و فرناندز یوست ، 2009).3- ارزیابی مورفولوژیکی (رینالدی و همکاران، 2013). 4- ارزیابی زیستگاه اطراف رودخانه (گونزالس دلتاناگو و گارسیا دی جالون ، 2011). 5- ارزیابی تداوم و استمرار حیات ماهیها (بورن و همکاران، 2011). روشهای ارزیابی مورفولوژیکی با روشهای ارزیابی زیستگاه طبیعی متفاوت است زیرا دیدگاه ژئومورفولوژیکی گستردهتری دارند و به فرآیندهای فیزیکی (مانند تداوم هیدرولوژیکی و رسوب، انتقال رسوب، فرسایش، تنظیم کانال) و تغییرات ناشی از فشارهای انسانی توجه بیشتری میکنند و معمولاً در مقیاس های بازه و حوضه استفاده میشوند. همچنین روشهای مورفولوژیکی فرآیندگرا هستند و به طور کلی شرایط هیدرومورفولوژیکی رودخانه را در مقیاس زمانی بیشتر ارزیابی میکنند(رینالدی و همکاران، 2013).
Keywords
احمدآبادی، ع؛ کیانی، ط؛ و غفورپور عنبران، پ (1396). تحلیل اثرات عملیات آبخیزداری بر روی خصوصیات هیدروژئومورفولوژی حوضه آبریز عنبران چای با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT، برنامهریزی و آمایش فضا، دوره 21، شماره2، صص 35-55. http://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-5891-en.html.
اصغری سراسکانرود، ص (1396). تحلیل شکل مجرای رودخانه کلقان چای(حد فاصل سد کلقان تا الحاق به رودخانه قرنقو چای) پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، سال ششم، شماره 2، صص 116-132.
ایوب زاده، س.ع؛ طالبی، ز؛ مصطفوی، ح. حسین زاده، م.م. و شفیع زاده، ح. (1401). تحلیل و ارزیابی مورفولوژیک رودخانه مبتنی بر ویژگیهای مورفولوژیک، سازههای مصنوعی و تنظیمات آبراهه (مطالعه موردی: رودخانه تالار- از بالادست تا شیرگاه). فصلنامه علوم محیطی. https://doi.org/10.48308/envs.2023.1250
غفورپورعنبران، پ؛ احمدآبادی، ع؛ قنواتی، ع. و یاسی، م. (1401). تحلیل هیدرومورفولوژیک رودخانه کرج در بازه شهری از بیلقان تا پل راه آهن. جغرافیا و پایداری محیط، 13 (1)، 39-21. https://doi.org/10.22126/ges.2022.8026.2552.
خالقی، سم؛ حسین زاده، م. م؛ و هاشمی بوئینی، ز. ( 1400). ارزیابی و تحلیل شرایط هیدرومورفولوژیکی رودخانه حاجی عرب، شهرستان بویین زهرا، جغرافیا و پایداری محیط، دوره 11، شماره 2، شماره پیاپی 39، صص 89-75. https://doi.org/10.22126/ges.2021.6392.2381.
ایلانلو، م؛ و کرم، ا. (بهار 1399). ارزیابی شرایط هیدرومورفولوژیکی رودخانه جاجرود با استفاده از روش MQI ، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال بیستم، شماره 56، صص 53-35. http://dx.doi.org/10.29252/jgs.20.56.35
رحمانی فضلی، ع؛ و صالحیان بادی، س. (1395). بررسی پایداری محیطی گسترش سکونتگاههای انسانی در حوضه آبریز رودخانه زاینده رود، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره هجدهم، 105-125. https://doi.org/10.22067/geo.v5i2.55042.
رجبی، م؛ کرمی، ف؛ و رنجبری، م. (1403). بررسی کیفیت شیمیایی آب رودخانه قرنقوچای هشترود به منظور مصارف بخشهای کشاورزی و شرب با تاکید بر نقش سازندهای زمین شناس. پژوهشهای ژئومورفولوژی کمّی، سال سیزدهم، شماره 1، تابستان 1403، صص 175-157.
غفورپور عنبران، پ؛ احمدابادی، ع؛ و کیانی، ط. (1394). بررسی اثرات عملیات آبخیزداری بر خصوصیات هیدروژئومورفولوژی حوضه آبریز عنبران چای، پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته ژئومورفولوژی، دانشگاه خورازمی تهران. DOI: 10.22126/GES.2022.8026.2552.
پورطبری، م؛ بنی حبیب، م.ا؛ و نجفی مرغملکی،س. (1396). احیای رودخانه ها، چهارمین کنفرانس بین المللی برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست، تهران. https://civilica.com/l/6739/.
پاکنژاد، ف؛ قنواتی، ع؛ و احمدآبادی، ع. (1403). پیشبینی واکنشهای هیدرولوژیکی به تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل HMS-HEC (مطالعه موردی: حوضه آبریز گرگان رود). پژوهشهای ژئومورفولوژی کمّی، سال سیزدهم، شماره 1، تابستان 1403، صص. 49-18.
شایان، سی؛ شریفیکیا، م؛ و ناصری، ن. (1396). تحلیل عوامل مورفولوژیکی در تغییرات الگوی مکانی، فضایی رودخانه الوند. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال سی و دوم، شماره اول،بهار1396 ، شماره پیاپی 124. http://dx.doi.org/10.18869/acadpub.geores.32.1.24.
Alvarez-caber, M. Barquín, J. Juanes, J.A. (2010). Spatial and seasonal variability of macroinvertebrate metrics: Do macroinvertebrate communities track river health? Ecological Indicators, 10(2): 370–379. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2009.06.018.
Barbour, M. T. Gerritsen J., Snyder B. D. & Stribling J. B. (1999). Rapid Bioassessment Protocols for use in streams and wadeable rivers: periphyton, benthic macroinvertebrates, and fish. Second edition. EPA (841)-B-99-002
U.S.https://www.researchgate.net/publication/313706475_Rapid_bioassessment_protocols_for_use_in_streams_and_wadeable_rivers_Periphyton_benthic_macroinvertebrates_and_fish_2nd_edition
Bourne, C. Kehler D. Wiersma, Y. & Cote, D. (2011). Barriers to fish passage and barriers to fish passage assessments: the impact of assessment methods and assumptions on barrier identification and quantification of watershed connectivity. Aquatic Ecology, 45 (3), 389- 403. https://doi.org/10.1007/s10452-011-9362-z.
Biswas, S. Ghosh, S. Halder, R. (2021). Impact of human intervention on assessing downstream channel behaviour of Ichamati River on the lower Gangetic Plain of West Bengal, India. Modeling Earth Systems and Environment, 7(3), pp.1651-1665. DOI:10.1007/s40808-020-00895-7.
Buffington, J.M. (2012). Changes in channel morphology over human time scales [Chapter 32]. In: Church, Michael; Biron, Pascale M.; Roy, Andre G., eds. Gravel-Bed Rivers: Processes, Tools, and Environments. Chichester, UK: Wiley. Pp.435-463. https://www.fs.usda.gov/research/treesearch/40245.
El Hourani, M. Härtling, J. Broll, G. (2022). Hydromorphological Assessment as a Tool for River Basin Management: Problems with the German Field Survey Method at the Transition of Two Ecoregions. Hydrology 2022, 9(7), 120; https://doi.org/10.3390/hydrology9070120
González Del Tánago, M. & García De Jalón, D. (2011). Riparian Quality Index (RQI): a methodology for characterizing and assessing environmental conditions of riparian zones. Limnetica, 30 (2), 235-254. http://dx.doi.org/10.23818/limn.30.18.
Gregory, K.J. (2006). The human role in changing river channels. Geomorphology, 79(3-4), pp.172-191. http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.06.018.
Hooke, R.L. Martín Duque, J.F. and Pedraza Gilsanz, J.D. (2012). Land transformation by humans: a review. GSA today, 22(12), pp.4-10. http://dx.doi.org/10.1130/GSAT151A.1.
Large, A. R. G. & Newson, M. D. (2006). Natural rivers, ‘hydromorphological quality’ and river restoration: a challenging new agenda for applied fluvial geomorphology. Earth Surface Processes and Landforms, (31), 1606-1624. http://dx.doi.org/10.1002/esp.1430.
Martínez Santa-María, C. Fernández Yuste, J. A. (2010). IAHRIS 2.2. Indicators of Hydrologic Alteration in Rivers. User’s Manual. Ministry of the Environment – Polytechnic University of Madrid – CEDEX. https://doi.org/10.3390/w12061745.
Montgomery, D.R. and Bolton, S.M. (2003). Hydrogeomorphic variability and river restoration. Strategies for Restoring River Ecosystems: Sources of Variability and Uncertainty in Natural and Managed Systems, American Fisheries Society, Bethesda, Maryland, pp.39-80. https://doi.org/10.47886/9781888569469.
Newson, M.D. and Large, A.R. (2006). ‘Natural’rivers, hydromorphological quality’and river restoration: a challenging new agenda for applied fluvial geomorphology. Earth Surface Processes and Landforms: The Journal of the British Geomorphological Research Group, 31(13), pp.1606-1624. http://dx.doi.org/10.1002/esp.1430.
Ojeda, A.O. Ferrer, D.B. Bea, E.D. Mur, D.M. Fabre, M.S. Naverac, V.A. Arnedo, M.T.E. García, D.G. de Matauco, A.I.G. Gil, L.S. and Gil, N.S. (2007). IHG: An index for the hydro geomorphological assessment of fluvial systems. Geographicalia, (52), pp.113-142. https://unizar.academia.edu/AlfredoOllero.
Ollero, A. Granado, D. Acín, V. Gimeno, M. Gonzalo, L.E. Ballarín, D. Díaz, E. Domenech, S. Sánchez, M. Horacio, J. and Mora, D. (2011). The IHG index for hydromorphological quality assessment of rivers and streams: updated version, Limnetica, 30 (2): 255-262. DOI: 10.23818/limn.30.19
Ollero, A. Ibisate, A. Granado, D. and de Asua. R.R. (2015). Channel responses to global change and local impacts: Perspectives and tools for floodplain management, Ebro River and Tributaries, NE Spain. In Geomorphic approaches to integrated floodplain management of lowland fluvial systems in North America and Europe (pp. 27-52). Springer, New York, NY. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-2380-9_3.
Rinaldi, M. Surian, N. Comiti, F. & Bussettini, M. (2012). Guidebook for the Evaluation of Stream Morphological Conditions by the Morphological Quality Index (MQI). Geomorphology, 180-181, 96-108. https://www.researchgate.net/publication/322012176_Guidebook_for_the_evaluation_of_stream_morphological_conditions_by_the_Morphological_Quality_Index_MQI.
Rinaldi, M. Surian, N. Comiti, F. & Bussettini, M. (2013). A Method for the assessment and analysis of the hydromorphological condition of Italian streams: the morphological quality index (MQI). Geomorphology, (180), 96-108. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.09.009.
Raven, P. J. Holmes, N. T. Vaughan, I. P. Dawson, F. H. & Scarlett, P. (2010). Benchmarking habitat quality: observations using River Habitat Survey on near-natural streams and rivers in Northern and Western Europe. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 20: S13–S30. https://doi.org/10.1002/aqc.1103.
Rhoads, B.L. Lewis, Q.W. and Andresen, W. (2016). Historical changes in channel network extent and channel planform in an intensively managed landscape: Natural versus human-induced effects. Geomorphology, 252, pp.17-31. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.04.021.
Rojas Briceño, N.B. Barboza Castillo, E. Gamarra Torres, O.A. Oliva, M. Leiva Tafur, D. Barrena Gurbillón, M.Á. Corroto, F. Salas López, R. and Rascón, J. (2020). Morphometric prioritization, fluvial classification, and hydrogeomorphological quality in high Andean livestock micro-watersheds in northern Peru. ISPRS International Journal of Geo-Information, 9(5), p.305. https://doi.org/10.3390/ijgi9050305.
