بررسی شاخص‌های جریان زیست‌محیطی و مدل اکوهیدرولیکی phabsim در برآورد محدوده جریان رهاسازی بهینه اکولوژیکی از مخزن سد لتیان

در مدیریت و برنامه‌ریزی منابع آب و مدیریت اکوسیستمی رودخانه‌های تنظیم شده، ضرورت دارد تاثیر جنبه‌های مختلف رژیم طبیعی جریان رودخانه در تعیین نیاز جریان مطلوب اکولوژیکی در چارچوب پروژه‌های سد و نیروگاه برق‌آبی، در نظر گرفته شود. تعیین جریان زیست‌محیطی یکی از روش‌های موثر است که می‌تواند پتانسیل مناسبی برای کاهش تاثیرات منفی تنظیم رودخانه و محافظت زیستگاه ایجاد کند. در این مطالعه، از سه روش مبتنی بر هیدرولوژی، روش تنانت، کمبود جریان اکولوژیکی و روش تغییرپذیری شاخص‌های هیدرولوژیکی برای ارزیابی جریان زیست‌محیطی و از مدل اکوهیدرولیکی phabsim برای به‌دست آوردن مطلوبیت زیستگاه و رژیم جریان اکولوژیکی در پایین‌دست سد لتیان استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، جریان زیست‌محیطی با ترکیب روش‌های هیدرولوژیکی و شبیه‌سازی زیستگاه در محدودۀ 18/55-2/5 مترمکعب بر ثانیه به‌عنوان میزان جریان رهاسازی مورد‌نیاز، که باعث پایداری گونه‌های ماهی و زیستگاه رودخانه جاجرود می‌شوند، محاسبه شدند. ماه‌های کم‌جریان (تیر تا آبان) در مقایسه با ماه‌های پرآبی جریان (اسفند تا خرداد)، نیاز خواهد بود نسبت بیشتری از متوسط جریان ماهانه نسبت به میانگین جریان سالانه (در محدوده 36-13 درصد) به‌عنوان حداقل جریان مورد نیاز زیست‌محیطی در نظر گرفته شود. سرانجام این نتیجه‌ به‌دست آمد که دبی رودخانۀ‌ جاجرود کمتر از نیاز آبی اکولوژیکی است که نشان می‌دهد میزان دبی آب مناسب را برای گونه‌های آبزی فراهم نمی‌کند. از سوی دیگر، مقدار کلی تغییرات رژیم هیدرولوژیکی رودخانۀ جاجرود 64 درصد محاسبه و مقدار متوسط جریان ماهانه و جریان حداکثر به ترتیب 73 و 82 درصد، در مقایسه با قبل از احداث سد لتیان، کاهش یافته است. این مطالعه چارچوبی مفید برای رهاسازی جریان مطلوب از مخزن سد با درنظرگرفتن تجزیه و تحلیل شرایط طبیعی هیدرولوژیکی و اکولوژیکی زیستگاه‌های آبی به منظور احیا و مدیریت اکوسیستم رودخانه ارائه می‌دهد.

study indicators of environmental flow and phabsim ecohydraulic model to estimation of ecological optimal release flow range from latyan dam reservoir

introduction the study of fish habitats is important for us to understand better the impacts of reservoir construction on river ecosystems. hydropeaking hydropower plants are the main source of renewable energy, meeting sub-daily peaks in electricity demand. dam reservoir that regulates river water to supply different sectors demands such as drinking water, agriculture, and hydropower generation and this ignores the need for water in the river as the first beneficiary. the development of a rational watershed planning and management plan (develop a suitable ecological flow scenarios) is significant for the survival, reproduction, and development of fish. recently, several classical approaches were used to estimate ecological flow, including hydrologic, hydraulic, and a habitat suitability modeling approach. the hydrological approach determines ecological flow based on historical hydrological data, of which one representative method is the tennant method. the hydraulic approach determines the ecological flow according to the wetted perimeter of the cross section of the river. hydrological and hydraulic approaches are favored because of their simplicity and ease of calculation, but both of them lack the biological mechanisms and biological requirements. fortunately, the habitat suitability modeling approach combines the knowledge of hydraulics and biology to establish the relationship between habitat and hydraulic factors. it has certain advantages in the evaluation of ecological flow and has attracted more and more researchers’ attention. the most classical habitat suitability modeling approach is the instream flow incremental methodology (ifim) and its physical habitat simulation component (phabsim), which includes the suitability of habitat target species to a series of hydraulic factors such as flow velocity and water depth to build a habitat suitability index model. the habitat suitability modeling approach provides the best range of hydraulic factors such as flow for habitat target species, which has certain reference significance for guiding reservoir operation. therefore, environmental flow determination is one of the effective methods that can create a suitable potential to reduce the negative effects of river regulation and habitat protection.