مقایسه هیدرومورفولوژیکی رودخانه پهنه‌کلا در ایران و رودخانه هاردائو در آلمان به‎روش طبقه‌بندی کیفیت ساختاری رودخانه (lawa-os)

مقدمه و هدف: بهبود شرایط هیدرومورفولوژیکی رودخانه یک امر بسیار مهم در مدیریت پایدار رودخانه‌ها است. در دسامبر سال 2000، دستورالعمل چهارچوب اتحادیه اروپا (wfd) ارائه و در مجله رسمی (ojl327) منتشر شد و مناسب‌ترین شیوه برای رسیدن به این هدف به اختیار دولت‌های عضو اتحادیه اروپا واگذار گردیده ‌است. دستورالعمل منتشر‌شده در آلمان در سال 2000 توسط گروه مدیریت مسائل آب برای رودخانه‌های کوچک تا متوسط، با عنوان روش طبقه‌بندی کیفیت ساختاری رودخانه (lawa-os) در چهارچوب wfd تهیه شد. مرور مطالعات پیشین حاکی از آن است که روش lawa-os در پژوهش‌های داخلی پیش از این به ‎صورت ارزیابی تنها یک رودخانه انجام شده‎‌است اما در این پژوهش، دو رودخانه پهنه‌کلا و هاردائو با یکدیگر مقایسه شدند. هم‌چنین، روش مذکور در ایران بر روی رودخانه‎های بزرگ با عرض و دبی زیاد بررسی شده ‌است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی روش‌ طبقه‌بندی کیفیت ساختاری رودخانه در آلمان (lawa-os) و مقایسه وضعیت هیدرومورفولوزی رودخانه‎های هاردائو در آلمان و پهنه‌کلا در ایران است.مواد و روش‌ها: روش طبقه‌بندی ساختار رودخانه در آلمان (lawa-os) به بررسی آسیب‌ها و تغییرات منفی ایجادشده توسط عوامل انسانی در طول زمان می‌پردازد. ارزیابی روش ذکرشده شامل چهار مرحله است. مرحله اول جمع‌آوری داده و تهیه نقشه‌های پایه مانند نقشه توپوگرافی، نقشه خاکشناسی و نقشه کاربری اراضی است. اطلاعات مذکور برای رودخانه پهنه‌کلا از شرکت سهامی آب منطقه‌ای مازندران و اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان مازندران اخذ شد. نقشه توپوگرافی رودخانه هاردائو از وبسایت topografic-map.com تهیه شد. مرحله دوم تعیین بازه و تیپ آن است، که با توجه به قرارگیری رودخانه پهنه‌کلا در کوهستان و رودخانه هاردائو در دشت تیپ بازه تعیین شده و یک کیلومتر از هر دو رودخانه انتخاب و به بازه‌های 100 متری تقسیم شدند. مرحله سوم بازدید میدانی است. پرسشنامه‌های مربوط به ‎روش lawa-os با بازدید از سواحل چپ و راست و عناصر رودخانه‌ها پر می‎شوند. مجموعه‌ای از 25 پارامتر منفرد در شش گروه از پارامتر اصلی در پرسشنامه ذکرشده موجود است. مرحله چهارم ارزیابی نتایج است. تعیین کلاس رودخانه روندی برای ارزیابی آن است و در پنج کلاس طبقه‌بندی می‌شود که با توجه به امتیازات تعلق‌گرفته به هر پارامتر امتیاز کل محاسبه شده و در نهایت کلاس کیفیت ساختاری رودخانه، تعیین می‌شود. ارزیابی نهایی شامل دو بخش ارزیابی براساس واحد‌های عملکردی (عملکرد پارامترهای منفرد با ارزیابی تخصصی ساختار پهنه‌آبی توسط کارشناس) و ارزیابی مبتنی بر شاخص (عملکرد پارامترهای منفرد بر اساس مقادیر شاخص) می‌شود. اگر اختلاف در دو ارزیابی صورت گرفته بیشتر از یک کلاس ساختاری باشد، بررسی مجدد به‎ منظور تعیین خطاهای موجود در دستور کار قرار می‌گیرد.یافته‌ها: ارزیابی‎ها نشان دادند که در رودخانه‌ هاردائو بیشترین امتیاز تخریبی منفی به‎ ترتیب مربوط به پارامترهای منفرد انحنای جریان، پوشش کناره‎ی ویژه، ساختارهای ویژه‌ی جریان،تغییرات عمق، نوع پروفیل رودخانه و تنوع مواد بستر بود. پارامترهایی که در رودخانه‌ هاردائو در حالت تقریباً طبیعی قرار دارند به ‎ترتیب عبارتند از عمق پروفیل، فرسایش در عرض و کاربری اراضی. به‎ جز پارامتر‌های ذکرشده، چند پارامتر در رودخانه‌ هاردائو به حالت کاملاً طبیعی وجود دارند. در محدوده‎ مورد مطالعه از رودخانه‌ هاردائو، هیچ سازه‌ی عرضی نه در بستر و نه در بدنه‎ آن وجود نداشت. در این راستا، پارامتر منفرد برگشت آب نیز در هیچ‎کدام از بخش‌های مورد مطالعه از رودخانه‌ی هاردائو مشاهده نشد. پارامترهای منفرد مرتبط با کاربری اراضی نیز دارای امتیاز تخریبی کمی هستند چرا که حد و حریم رودخانه کاملا آزاد است و هیچ‌گونه کارخانه، زباله، سطوح سنگفرش‌شده و حتی سازه‌های محافظت در برابر سیل در دشت سیلابی رودخانه وجود ندارد. در رودخانه‌ پهنه‌کلا، بیشترین امتیاز تخریبی منفی به‎ ترتیب مربوط به پارامترهای منفرد ساختار کناره ویژه، عمق پروفیل و فرسایش در عرض بود. پارامترهای منفردی که امتیاز تخریبی کمینه را در رودخانه‌ پهنه‌کلا به خود اختصاص دادند عبارتند از پوشش‌گیاهی ساحل رودخانه، کاربری اراضی و حاشیه اطراف رودخانه. همچنین، پارامترهای منفرد سازه‌ی عرضی، برگشت آب، لوله‌گذاری، تغییرات مسیر در گذر جریان، مواد بستر، پوشش بستر و موارد خاص کاربری اراضی در رودخانه‌ پهنه‌کلا تحت تاثیر دخالت‌های انسان قرار نگرفته‌اند.نتیجه‌گیری: نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن است که رودخانه‌ هاردائو با امتیاز 2/53 در طبقه‌بندی ساختاری کمی تغییریافته و رودخانه‌ پهنه‌کلا با امتیاز 1/71 به لحاظ ساختاری در طبقه‎بندی بدون تغییرات قرار می‌گیرند. با توجه به نتایج ارزیابی شده در رودخانه‎های هاردائو و پهنه‌کلا، رودخانه‌ پهنه‌کلا وضعیت هیدرومورفولوژیکی طبیعی‌تری نسبت به رودخانه‌ هاردائو دارد. دلیل قرارگرفتن رودخانه‌ی هاردائو در طبقه ساختاری کمی تغییر‌یافته می‌تواند سهولت دسترسی به رودخانه و کاربری زمین‌های کشاورزی مجاور باشد که موجب ایجاد دخالت‌های انسان در به هم‎زدن ساختار طبیعی رودخانه شده‌است.

hydromorphological comparison of the pahnehkola river in iran and the hardau river in germany using the river structural quality classification method (lawa-os)

background: improving the hydromorphological conditions of a river is a very important issue in the sustainable management of rivers. in december 2000, the european union framework directive (wfd) was presented and published in the official journal (ojl327), and the most appropriate way to achieve this goal has been left to the discretion of the eu member states. a guideline published in germany in 2000 by the water management group for small to medium-sized rivers was developed as the river structural quality classification method (lawa-os) in the framework of the wfd. a review of previous studies indicates that the lawa-os method in domestic studies has been done in the form of evaluating only one river, but in this research, two pehnehkola and hardau rivers were compared with each other. the mentioned method has also been investigated on large rivers in iran with a high width and flow. this research aims to investigate the structural quality classification of rivers in germany (lawa-os) method and to compare the hydromorphological status of the hardau river in germany and the pahnehkola river in iran.methods: the river structure classification method in germany (lawa-os) examines the damage and negative changes caused by human factors over time. the evaluation of the mentioned method consists of four stages. the first stage is data collection and preparation of basic maps, such as a topography map, a soil science map, and a land use map. the mentioned information for the pahnehkola river was obtained from the sari city regional water company and the general directorate of natural resources and watershed management of mazandaran province. the topographic map of the hardau river was prepared from the topografic-map.com website. the second step is to determine the range and its type, which according to the location of the pahnehkola river in the mountains and the hardau river in the plains, the range type was determined and 1 km from both rivers was selected and divided into 100 m intervals. the third stage is a field visit. the forms related to the lawa-os method are filled by visiting the left and right banks and river elements. a set of 25 individual parameters is available in six groups from the main parameter in the mentioned form. the fourth step is to evaluate the results. determining the river class is a process to evaluate it, and it is classified into five classes, which are calculated according to the points assigned to each parameter, and the structural quality class of the river is determined in the end. the final evaluation includes two evaluation parts based on functional units (the performance of individual parameters with a specialized evaluation of the water zone structure by an expert) and index-based evaluation (the performance of individual parameters based on index values). if the difference in the two evaluations is greater than one structural class, re-examination to determine the existing errors is on the agenda.results: the evaluations showed that the highest negative degradation score in the hardau river belonged to individual parameters of flow curvature, special bank cover, special flow structures, depth changes, the type of river profile, and variety of bed materials. the parameters that are almost natural in the hardau river are profile depth, width erosion, and land use, respectively. except for the mentioned parameters, there are several parameters in the hardau river in a completely natural state. in the studied area of the hardau river, there was no transverse structure either in the bed or in its body. in this regard, the individual parameter of water return was not observed in any of the studied sections of the hardau river. individual parameters related to land use also have a low destruction score because the boundaries of the river are completely free and there are no factories, garbage, paved surfaces, or even flood protection structures in the river floodplain. in the pahnehkola river, the highest negative degradation score belonged to the individual parameters of the special bank structure, profile depth, and width erosion, respectively. the single parameters that received the minimum destruction score in the pahnehkola river are the vegetation cover of the river bank, land use, and the border around the river. moreover, the individual parameters of the transverse structure, water return, piping, changes in the flow path, bed materials, bed cover, and specific cases of land use in the pahnehkola river have not been affected by human interference.conclusion: the results of the present research indicate that the hardau river with a score of 2.53 has slightly changed in the structural classification, and the pahnehkola river with a score of 1.71 is classified structurally without changes. according to the results evaluated in hardau and pahnehkola rivers, the pahnehkola river has a more natural hydromorphological condition than the hardau river. the reason for the placement of the hardau river in a slightly changed structural layer can be the ease of access to the river and the use of nearby agricultural lands, which have caused human interference in disrupting the natural structure of the river.