Name: modifying the bank erosion hazard index (behi) protocol for rapid assessment of streambank erosion in northeastern ohio
Uploaded: 2015-02-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modifying the Bank Erosion Hazard Index BEHI Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio at JoVE.com

The authors would like to acknowledge the Cleveland Metroparks, including J. Grieser, J. Markowitz, B. Garman, and supporting staff; Case Western Reserve University, Dr. J. Burns; and GLISTEN, the Great Lakes Innovative Stewardship through Education Network.

1. Streambank Kimlik <ol><li> Akımının bir tarafında banka muntazam bir bölümünü tanımlar. Banka, farklı banka malzeme, ya da bitki örtüsü bir mola bir ölçüde farklı yamaç bu bölümü ayırır. Streambank bu bölümü her iki tarafındaki bölümlerde görülür şekilde farklı olmalıdır. Minimum veya banka maksimum uzunluğu yoktur. Küçük parça halinde son derece uzun bölümlerin ayrılması değerlendirmesini basitleştirecek. </li></ol> 2. Behi Anketi Ön Eleme (Şekil 1) <ol><li> Şekil 1 evet / hayır yanıtları üniforma streambank bölüm hakkında aşağıdaki soruları yanıtlayın. <ol><li> Soruya cevap ayak baz akış koşullarında suyun buluştuğu bankanın üssünde bulunan &quot;? Veya daha az bankanın ayak% 50 koruma eşit banka sergi düzgün bölümünü yok&quot;; Bankanın ortalama alt altı ila sekiz santim. Protection gömülü kayalar, gömülü büyük odunsu enkaz ve köklü bitki örtüsü bulunmaktadır. Bedrock ayak koruma olarak sayar; Ancak, kolayca kırılabilir kaya ayak koruması değil. </li><li> Soruya cevap &quot;50 veya% 0,5 metre veya daha fazla bir alttan banka sergi daha yapar?&quot; Bir alttan banka toprak yüzeyinin altında erozyonu uğramıştır bir streambank olduğunu. </li><li> Soruya cevap &quot;% 50 veya banka sergi tabakalaşma daha yapar?&quot; Tabakalaşma jeoloji açıkça tanımlanmış yatay bir mola. Tabakalaşma biri tabakası aşınabilir malzeme (kum, çakıl, veya matris) oluşmalıdır. </li><li> Soruya cevap &quot;bankanın% 50 veya daha fazla% 50 ya da daha fazla toprak maruz kalma ile on metre veya daha fazla bir banka yüksekliği var mı?&quot; </li><li> Soruya cevap &quot;banka malzemesi (toprak) eksik banka sergi köklerinin% 50 veya daha fazlasını yapar?&quot; </li><li> Soruya cevap &quot;50 veya% köklü bitki örtüsünün banka boşluğun daha? &amp; # Olan8221; </li></ol></li><li> Şekil 1 anket iki veya daha fazla &quot;EVET&quot; cevabı varsa streambank erozyon meydana veya oluşacağını önemli bir şans var gibi, bankanın bir behi değerlendirmesini gerçekleştirmek. </li><li> Şekil 1 anket az iki &quot;EVET&quot; cevabı varsa banka hiçbir erozyon (düşük behi değerlendirmesi yani, çok düşük) az yaşanıyor, çünkü behi değerlendirme ile devam etmeyin. </li></ol> 3. Behi Değerlendirme Bilgi Formu (Şekil 3) <ol><li> Tarih, hava ve Behi Değerlendirme Bilgi Formunda verilen alanlarda personel kaydedin. </li><li> Banka sayısı değerlendirilmektedir kaydedin. Örneğin, 1 o gün değerlendirilmesi olmak ilk banka, 2 böylece ikinci, 4, 3, 5 değerlendirilmesi olmak bankası ... ve olduğunu. </li><li> Al GPS nerede su i (en yukarı (su akan nerede) ve en alt koordinatlarıbankanın puan) akan s. Doğruluğunu sağlamak için mümkün bankaya yakın durun. </li><li> Banka hem memba ve mansap noktalarında fotoğraf çekin. Resimlerde bankanın temel özelliklerini yakalayın. (Yani., Tabakalaşma, büyük odunsu enkaz reçel, vb) banka veya kanal özellikleri yakalamak için ek fotoğraflar çekin. Referans için resim numaralarını kaydedin. </li><li> Dere kenarını kaydedin (sol banka veya sağ banka) değerlendirilen. Mansap bakarken sol ve sağ banka banka belirleyin; Sağ sırasıyla sol ve. </li><li> Bankaya üstüne bankanın ayak itibaren, ayaklarda, banka yüksekliğini ölçün. Genellikle su akışına paralel uzanan, yamaç ilk tanımlanabilen mola bankanın üst belirleyin. </li><li> Banka en üst ve en alt noktaları arasında, ayaklarda, ayak banka uzunluğunu ölçün. </li><li> Bir &quot;evet&quot; ile cevap soruların sayısını Yazınİlk &quot;Ön Eleme Behi Anketi&quot; Adım 2. </li><li> Altyapı mesafe ve altyapı türü (örn., Köprü, menfez, yol, altyapı, evler vb) dikkat edin. </li><li> Çember mevcut aşağıdaki nitel göstergeler herhangi: Unvegetated orta kanal çubuğu / örgülü bir barajın mansap kanalı, her iki tarafta maruz ağaç kökleri, her iki tarafta yaslanmış ağaçlar, maruz altyapı, toprak kayması streambanks, headcuts, tünemiş kolları, başarısız &quot;En İyi Yönetim Uygulamaları&quot; (BMP) gibi kaplama duvarları, Gabion sepetler veya menfez gibi. </li><li> Banka malzemenin kompozisyonu unutmayın. Değerlendirme altında banka bölümü boyunca bulundu baskın malzemeleri kaydedin. NOT: Streambanks malzemelerin bir karışımı olabilir. Örneğin, bir banka &quot;Yukarıdaki iz çakıl ile burun kısmında şeyl ve siltli kum&quot; olabilir. Silt ve &quot;iz çakıl&quot; işaret &quot;daha Siltli kum&quot; daha fazla kum gösterirçakıl küçük bir miktar. &quot;Sandy silt&quot; kum daha silt gösterir. </li><li> Malzemenin erodibilite dayalı banka malzeme ayarlamaları yapın. <ol><li> Erodibilite yüksek oranda yok malzeme için 10 puan (yani., Çakıl) kadar çıkarın. Son derece aşınabilir malzemelerin (yani., Kum) için 10 puana kadar ekleyin. Ortalama puanı (Şekil 4) daha uygun olacağını bu yüzden malzeme karışımı (yani., Bazı çakıl veya iz çakıl ile siltli kum kum) daha sık akışı sistemlerinde bulunur. Bu zorunlu bir ayar değildir. Sonuçlar Bölümde Şekil 4 Bkz. </li></ol></li><li> Çalışma banka yüksekliği bitkilerin ortalama kök derinliği oranını belirlemek, bitki örtüsü (Şekil 5) banka malzemenin yapışmasını tahmin etmek, bir yüzdesi olarak ifade edilir. <ol><li> Görme bankanın ayak bankanın üst dikey kök derinliği tahmin. Examp içinkökleri bankanın üst yarısında büyüyor eğer le, kök derinliği 50% olacaktır. Ayak bankanın üst büyüyen kökleri varsa, kök derinliği 100% olacaktır. </li><li> Değerlendirme altında tüm bölüm boyunca kök derinliği ortalama yüzde atın. (Kökleri asılı, yani.) Banka malzemenin geçersizdir kökleri düşünmüyoruz. </li><li> Sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için &quot;Behi Puan tablosu&quot; kullanın, tüm banka dayalı bir yüzdesini tahmin. Sonuçlar Bölüm Şekil 5&#39;e bakınız. </li></ol></li><li> Kök malzemeden oluşan bankanın miktarını görsel değerlendirme yaparak kök yoğunluğunu belirlemek, bir yüzde olarak ifade edilmiştir. <ol><li> Banka malzemenin geçersizdir kökleri düşünmüyoruz. Küçük, lifli kökler çok yoğun olması ve ağaçlar daha büyük kök sistemleri (Şekil 6A ve 6B) ile karşılaştırıldığında daha büyük kir tutma sağlar. Dayalı bir yüzdesini tahminTüm banka, daha sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için &quot;Behi Puan tablosu&quot; kullanın. Sonuçlar Bölüm Şekil 6 Bkz. </li></ol></li><li> Bankaya üstüne taban akışı (Şekil 7) sırasında su hattı alt bankadan açısını ölçün. Son derece alttan banka 120 derecelik bir açı kadar olabilir. <ol><li> Banka açısını tahmin veya varsa bir eğimölçere kullanmak için su hattı için 90 derecelik açıyla bir ölçüm çubuğunu yerleştirin. Değerlendirme altında tüm bölüm boyunca banka açısı ortalama atın. Bölümü çoğunlukla 110 derece altı kesilmiş olan küçük bir bölümü ile 90 derece olduğunda, örneğin, kaydedilen derecesi yaklaşık 100 derece olacaktır. </li><li> Sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için &quot;Behi Puan tablosu&quot; kullanın, tüm banka dayalı bir yüzdesini tahmin. Sonuçlar S Şekil 7 görünection. </li></ol></li><li> Yüzey koruma mevcut, streambank kaplı ve odunsu enkaz, köklü bitki örtüsü, gömülü kayalar, kıyı koruma, ana kaya veya erozyon streambank koruyan diğer gömülü malzemeleri (Şekil 8) tarafından korunan miktarını belirleyin. <ol><li> Görme streambank yüzdesini eroziv kuvvetlerine maruz kalmayan tahmin. Sonra veri sayfasında bu yüzde puanı kaydetmek için &quot;Behi Puan tablosu&quot; kullanın, tüm banka dayalı bir yüzdesini tahmin. Sonuçlar Bölüm Şekil 8 Bkz. </li></ol></li><li> Görme tabakalı katmanları sayısını belirlemek. Tabakalaşma neden ve tercihli erozyon (Şekil 9) bölgeleri geliştirmek için potansiyele sahip jeoloji açıkça tanımlanmış yatay mola anlamına gelir. <ol><li> Tabakalaşma Kayıt kaç tabakaları mevcuttur. Sonuçlar Bölüm Şekil 9&#39;a bakın. </li></ol> &lt;/ Li&gt; <li> Artan erozyon tabakalı katmanları nedeniyle oluşup oluşmadığını tabakalaşma ayarlamaları yapın. <ol><li> Tabakalaşma tek bir katman (iki farklı jeolojik katmanlar) için 5 puan kadar ekleyin. Tabakalaşma çoklu katmanlar (üç farklı jeolojik katmanlar) için 10 puana kadar ekleyin. Malzemeden yapılmış en az bir tabaka (kum, çakıl, veya matris) aşınabilir ise sadece sınıflandırması için ayarlanır. </li><li> Tabakalı katmanları, yani su ile ilgili nerede düşünün., 50 metre taban akışı üzerinde olan tabakalı katmanları bir aşındırıcı etkiye sahip olmayabilir. Bankanın ayak yakın bir katmanlı tabaka son derece aşındırıcı etkiye sahip olabilir. Bir puan ortalaması, özellikle tabakalı tabaka su ile ilgili ne kadar aşınabilir malzemelerdir ve nerede göz önüne alındığında, gerekli olabilir. Bu zorunlu bir ayar değildir. </li></ol></li><li> Çok düşük / düşük (toplam modifiye behi derecelendirme belirlemek için birlikte tüm puanları ekleyin: 4-15,5, orta: 15,75211; 23.5, yüksek: 23,75-31,5, çok yüksek: 31,75-36,5, veya aşırı: değerlendirilen streambank için&gt; 36.5). Toplam puanı ve veri sayfasında verilen alanlarda notunu kaydedin. </li><li> Streambank özelliklerini not alın. Örneğin, streambank kıvrımlı viraj, bir büyük odunsu enkaz reçel, yer menfez dışı bir, ya da güçlü petrol kokusu dışında olduğunu. Burada herhangi bir başarısız altyapı unutmayın. </li></ol>

<ol>
	<li>Rosgen, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Stream+Channel+Assessment+Methodology.">A Stream Channel Assessment Methodology.</a> Proceedings of 7th Federal Interagency Sedimentation Conference. , 26 (2001).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Upper Esopus Creek Management Plan. 1-3, (2007).</li><li>Karr, J. R., Dudley, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+perspective+on+water+quality+goals.">Ecological perspective on water quality goals.</a> Environmental Management. 5 (1), 55-68 (1981).</li><li>Trimble, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+Stream+Channel+Erosion+to+Sediment+Yield+from+an+Urbanizing+Watershed.">Contribution of Stream Channel Erosion to Sediment Yield from an Urbanizing Watershed.</a> Science. 278 (1), 1442-1444 (1997).</li><li>Lee, J. G., Heaney, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+Urban+Imperviousness+and+its+Impacts+on+Storm+Water+Systems.">Estimation of Urban Imperviousness and its Impacts on Storm Water Systems.</a> Journal of Water Resources Planning and Management. 129 (5), 419-426 (2003).</li><li>Bilotta, G. S., Brazier, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+influence+of+suspended+solids+on+water+quality+and+aquatic+biota.">Understanding the influence of suspended solids on water quality and aquatic biota.</a> Water Research. 42 (12), 2849-2861 (2008).</li><li>Hansen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Streambank+(RBS)+erosion+study+for+the+Minnesota+River+basin.">Streambank (RBS) erosion study for the Minnesota River basin.</a> Report prepared for the Minnesota Pollution Control Agency. , (2010).</li><li>Fox, N., Goodman, B., Teel, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+Conservation+Reserve+Program+Impacts+on+Smith+Creek+Erosion+Rates+in+the+Shenendoah+Valley.">Evaluating Conservation Reserve Program Impacts on Smith Creek Erosion Rates in the Shenendoah Valley.</a> Virginia Water Research Symposium. , 103-113 (2004).</li><li>Rosgen, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Practical+Method+of+Computing+Streambank+Erosion+Rate.">A Practical Method of Computing Streambank Erosion Rate.</a> , 15 (2001).</li><li>Simpson, A., Turner, I., Brantley, E., Helms, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bank+erosion+hazard+index+as+an+indicator+of+near-bank+aquatic+habitat+and+community+structure+in+a+southeastern+Piedmont+stream.">Bank erosion hazard index as an indicator of near-bank aquatic habitat and community structure in a southeastern Piedmont stream.</a> Ecological Indicators. 43 (1), 19-28 (2014).</li><li>Rosgen, D. L., Frantila, D., Silvey, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=River+Stability:+Field+Guide.">River Stability: Field Guide.</a> Wildland Hydrology. , (2008).</li><li>Prosser, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Huron+and+Cleveland+Shales+of+Northern+Ohio.">The Huron and Cleveland Shales of Northern Ohio.</a> The Journal of Geology. 21 (4), 323-362 (1913).</li><li>Rathbun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+operating+procedure:+assessing+bank+erosion+potential+using+Rosgen's+bank+erosion+hazard+index+(BEHI).">Standard operating procedure: assessing bank erosion potential using Rosgen's bank erosion hazard index (BEHI).</a> Michigan Department of Environmental Quality, Water Bureau, Nonpoint Source Division. , (2008).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

The most critical steps for accurate completion of the modified BEHI protocol are to: correctly identify a uniform section of streambank to assess, if the streambank length has too much variability it is best to separate and assess smaller segments to accurately capture the erodibility of the streambank; complete the Pre-Screening Questionnaire to confirm that a BEHI assessment should be completed on that streambank, if there is uncertainty in whether a bank passes the Pre-Screening Questionnaire, a BEHI assessment shoul...

Streambank erozyon doğal bir süreçtir; Ancak aşırı erozyon askıya tortu 2 şeklinde noktasal olmayan kaynak kirliliği önemli miktarda katkıda bulunabilir. Artan askıda sediman su kalitesi, fiziksel, ve bir dere 3 biyolojik fonksiyonlarını etkiler. İnsan etkileri büyük ölçüde streambank erozyonu etkileyen ve yağmur suyu akış ve geçirimsiz yüzeylerde 5 bir artış olduğu ölçüde, özellikle kentsel sistemlerde, sediman yükleri 4 artırabilir. Yüksek sediment yükler olumsuz su kalitesi ve akarsu ekosistemleri 6 etkileyebilir. Cleveland Metroparks boyunca Havza yönetim uygulamaları bulmak ve envanter kaynak ve dere, riparian, ve habitat restorasyonu yanı sıra, etkin yönetim stratejilerinin yardımcı potansiyel streambank erozyon riskini değerlendirmek için çalışmayın. David Rösgen, Wildland Hidroloji ile, Banka Erozyonla geliştirdiBir dere üzerinde streambank erozyon duyarlılığı değerlendirir Tehlike İndeksi (Behi), birkaç erodibilite değişkenli 7 kombinasyonuna dayalı ulaşır. Behi banka malzemesi, tabakalaşma, kök derinliği ve yoğunluğu, banka açısı, banka yükseklik oranı taşma yüksekliği ve yüzey koruma mevcut miktarı da dahil olmak üzere şiddetini ve streambank erozyon olasılığını, rütbe göstergelerin çeşitli kullanır. Behi değerlendirmesi, belirli bir streambank için, genel bir değerlendirmesi behi (çok düşük, düşük, orta, yüksek, çok yüksek veya aşırı) karşılık gelen bir sayısal değer atar. Bu protokol potansiyel streambank erozyonu 8-10 değerlendirirken etkili olmuştur ve diğer su kalitesi ve habitat değerlendirmeler ile birlikte kullanılabilir. Yüksek behi derecesi sergileyen Streambanks fırsatçı türlerin 11 esas olarak aşağıdakilerden oluşan, daha az çeşitli daha az kararlı makroinvertebrat toplulukları uygun olduğu gösterilmiştir. Orijinal Behi yöntemi i rağmenkullanışlıdır, son derece zaman alıcı olmayan profesyoneller için zor ve spesifik jeomorfik bölgelerle sınırlı, özellikle alüvyon akışı koşulları 12 için uyarlanmış olabilir. Bu protokole Değişiklikler bu kısıtlamaları ele almak için gerekli idi. Bir &quot;Ön Eleme Anketi&quot; (Şekil 1) böylece daha yüksek erozyon alanlarında değerlendirme odaklanarak, ve bir Behi gerçekleştirmek için gerekli zaman ve kaynakların miktarını azaltarak, çok düşük veya düşük rütbe muhtemeldir streambanks belirlemek ve ortadan kaldırmak için geliştirilmiştir tüm akışı değerlendirme. Anket ayrıca orijinal behi protokolüne dayanan bir aşınabilir malzeme olarak değerlendirilir olmaz son derece aşınabilir şeyl ana kaya 13 olarak Kuzeydoğu Ohio görülen alüvyon ve alüvyon akışı olmayan koşulları arasındaki jeolojik farklılıkları giderir. Olabilir taşma aşamasında dahil Çalışma Bankası-Yükseklik Oranı metrik ortadan kaldırılması,belirlemek çok zor, daha hızlı streambank değerlendirilmesi ve sivil uzmanları tanıtım eğitim ile değerlendirmesini tamamlamak için izin verdi. Çalışma Bankası Yükseklik Oranı Bu eleme Çevre Kalitesinin 14 Michigan Bölümü Joe Rathbun tarafından geliştirilen modifiye Behi prosedürü dayanmaktadır. Alanında ek hesaplamalar için gerekliliğini ortadan kaldırmak için, tüm diğer ölçümler banka açısı dışında yüzdeleri ve tabakalaşma ve banka malzeme ayarlamaları olarak ifade edilmiştir. Kök yoğunluğu başlangıçta kökleri genişletilmiş köklerden oluşan toprak yüzdesi olarak ifade edildi. Bu, tüm banka yüksekliği hesaba kök derinliği ile çarpılarak; Ancak biz tüm banka köklerinin yoğunluğu basit bir tahminle bu yerini aldı. Skor ayarlamalar Çalışma Bankası-Yükseklik Oranı metrik ve tahmini yüzdeleri ortadan kaldırılması için hesap için orijinal behi skorlama sistemi yapılmıştır. Orijinal behi tarif edildiği gibiprotokol ölçülen ölçümler 1-10 risk değerlendirmesi (10 risk en üst düzeyde olması) dönüştürülmüştür. 1-10 risk dereceleri çok düşük, düşük, orta, yüksek, çok yüksek, ve aşırı potansiyel erozyon derecelendirme riske karşılık gelmektedir. Bu ilişkiler saha gözlemleri 10 bir katalog dayanarak kurulmuştur. Modifiye Behi protokolde, Çalışma Bankası-Boy Oranı metrik için puanlar yeni toplam puanları ve risk derecelendirme (Şekil 2) yansıtacak orijinal behi skorlama sistemi çıkarılmıştır. Bu değişiklikler Kuzeydoğu Ohio orijinal behi protokol sınırlamaları ele almak ve tutarlılığı korumak ve kullanıcı önyargı azaltılmasında yardımcı. Modifiye Behi protokolü Cleveland Metroparks içinde birkaç yüksek öncelikli akışları değerlendirmek için kullanıldı. Orijinal behi değerlendirme Tanımı modifikasyon etkinliğini teyit etmek için akımın bir uzunluğuna eğitimli Cleveland Metropark personeli tarafından gerçekleştirilmiştirerozyon yüksek oranları ile streambanks resi. Modifiye Behi protokolü Cleveland Metroparks boyunca streambank erozyonu değerlendirmek için profesyoneller, gönüllüler, personel ve öğrenciler tarafından kullanılmaktadır.

<table><tbody><tr><td>200&#039; reel tape measure</td><td></td><td></td><td>Tape measure can be used to measure bank length and height</td></tr><tr><td>Inclinometer</td><td></td><td></td><td>Inclinometer may be used to measure bank angle.</td></tr><tr><td>GPS</td><td></td><td></td><td>GPS is used to take points along the stream, make sure for mapping purposes to use a GPS that takes accurate readings.</td></tr><tr><td>Camera</td><td></td><td></td><td>Camera is used to take photos of the banks under assessment and of any major stream features.</td></tr></tbody></table>

modifying the bank erosion hazard index (behi) protocol for rapid assessment of streambank erosion in northeastern ohio

Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream&#8217;s function and habitat it provides. Sediments from highly eroding streambanks are a major source of pollution in a stream system and have the potential to jeopardize habitat, infrastructure, and stream function. Watershed management practices throughout the Cleveland Metroparks attempt to locate and inventory the source and rate the risk of potential streambank erosion to assist in formulating effect stream, riparian, and habitat management recommendations. The Bank Erosion Hazard Index (BEHI), developed by David Rosgen of Wildland Hydrology is a fluvial geomorphic assessment procedure used to evaluate the susceptibility of potential streambank erosion based on a combination of several variables that are sensitive to various processes of erosion. This protocol can be time consuming, difficult for non-professionals, and confined to specific geomorphic regions. To address these constraints and assist in maintaining consistency and reducing user bias, modifications to this protocol include a &#8220;Pre-Screening Questionnaire&#8221;, elimination of the Study Bank-Height Ratio metric including the bankfull determination, and an adjusted scoring system. This modified protocol was used to assess several high priority streams within the Cleveland Metroparks. The original BEHI protocol was also used to confirm the results of the modified BEHI protocol. After using the modified assessment in the field, and comparing it to the original BEHI method, the two were found to produce comparable BEHI ratings of the streambanks, while significantly reducing the amount of time and resources needed to complete the modified protocol.

Orijinal behi protokolü (Şekil 10) ile değerlendirildiğinde Ön Eleme Anketi geçemedi ve modifiye Behi protokolü ile değerlendirildi değil Streambanks, düşük veya çok düşük sırada yer aldı. Bu hızla erozyona aşırı oranları ılımlı yaşandığı streambanks tanımlamak için bir yol olarak Öncesi Tarama Anketi kullanımını destekler. Aşağıdaki Şekil 10 Bkz. Genel olarak değerlendirilebilir streambanks özgün...

Watch this Scientific Journal Video about Modifying the Bank Erosion Hazard Index BEHI Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio at JoVE.com

Modifying the Bank Erosion Hazard Index BEHI Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Streambank erosion potential can be evaluated and ranked using David Rosgen&#8217;s Bank Erosion Hazard Index (BEHI), however this protocol has significant limitations. Here we present protocol modifications to address time constraints, allow nonprofessionals to complete accurate assessments, and account for non-alluvial stream conditions in Northeast Ohio.

Kuzeydoğu Ohio Streambank Erozyon Hızlı Değerlendirme Banka Erozyon Tehlike İndeksi (Behi) Protokolü değiştirme

Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream&#8217;s function and habitat it provides. ...

modifying-bank-erosion-hazard-index-behi-protocol-for-rapid

Research

JoVE Journal

Environment

Modifying the Bank Erosion Hazard Index (BEHI) Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

9.0K Görüntüleme.  Cleveland Metroparks. Streambank erosion potential can be evaluated and ranked using David Rosgen’s Bank Erosion Hazard Index (BEHI), however this protocol has significant limitations. Here we present protocol modifications to address time constraints, allow nonprofessionals to complete accurate assessments, and account for non-alluvial stream conditions in Northeast Ohio.

Video: Modifying the Bank Erosion Hazard Index BEHI Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use due to increased demand for landscape irrigation. Improper irrigation practices and large rainfall events can result in runoff from urban landscapes which has potential to carry nutrients and sediments into local streams and lakes where they may contribute to eutrophication. A 1,000 m2 facility was constructed which consists of 24 individual 33.6 m2 field plots, each equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated urban landscapes. Runoff volumes from the first and second trials had coefficient of variability (CV) values of 38.2 and 28.7%, respectively. CV values for runoff pH, EC, and Na concentration for both trials were all under 10%. Concentrations of DOC, TDN, DON, PO4-P, K+, Mg2+, and Ca2+ had CV values less than 50% in both trials. Overall, the results of testing performed after sod installation at the facility indicated good uniformity between plots for runoff volumes and chemical constituents. The large plot size is sufficient to include much of the natural variability and therefore provides better simulation of urban landscape ecosystems.

This paper describes the design, construction, and function of a 1,000 m2 facility containing 24 individual 33.6 m2 field plots equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated home lawns.

Kentsel Akış Araştırma Tesisi Tasarımı ve İnşaat

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

Çevre

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as plant-soil feedbacks (PSF) have large effects on plant performance, and create environmental heterogeneity that depends on the community composition. Understanding the importance of PSF for plant community assembly necessitates understanding of the role of heterogeneity in PSF, in addition to mean PSF effects. Here, we describe a protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity. Two example experiments are presented: (1) a field experiment with a 6-patch grid of soils to measure plant population responses and (2) a greenhouse experiment with 2-patch soils to measure individual plant responses. Soils can be collected from the zone of root influence (soils from the rhizosphere and directly adjacent to the rhizosphere) of plants in the field from conspecific and heterospecific plant species. Replicate collections are used to avoid pseudoreplicating soil samples. These soils are then placed into separate patches for heterogeneous treatments or mixed for a homogenized treatment. Care should be taken to ensure that heterogeneous and homogenized treatments experience the same degree of soil disturbance. Plants can then be placed in these soil treatments to determine the effect of plant-induced soil heterogeneity on plant performance. We demonstrate that plant-induced heterogeneity results in different outcomes than predicted by traditional coexistence models, perhaps because of the dynamic nature of these feedbacks. Theory that incorporates environmental heterogeneity influenced by the assembling community and additional empirical work is needed to determine when heterogeneity intrinsic to the assembling community will result in different assembly outcomes compared with heterogeneity extrinsic to the community composition.

Understanding the role of environmental heterogeneity in species coexistence has typically focused on types of heterogeneity that are extrinsic to the community&#8217;s species composition. We provide novel detailed methods for creating soil heterogeneity treatments using soils subject to plant-soil feedback conditioning, or heterogeneity intrinsic to the community composition.

Kurgulama Bitki kaynaklı Toprak Heterojen Deneysel Protokol

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The objective of this study was to characterize the effects of antecedent soil moisture content on the fate and transport of surface applied commercial urea, a common form of nitrogen (N) fertilizer, following a rainfall event that occurs within 24&#160;hr&#160;after fertilizer application. Although urea is assumed to be readily hydrolyzed to ammonium and therefore not often available for transport, recent studies suggest that urea can be transported from agricultural soils to coastal waters where it is implicated in harmful algal blooms. A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall across packed soil boxes that had been prewetted to different soil moisture contents. By controlling rainfall and soil physical characteristics, the effects of antecedent soil moisture on urea loss were isolated. Wetter soils exhibited shorter time from rainfall initiation to runoff initiation, greater total volume of runoff, higher urea concentrations in runoff, and greater mass loadings of urea in runoff. These results also demonstrate the importance of controlling for antecedent soil moisture content in studies designed to isolate other variables, such as soil physical or chemical characteristics, slope, soil cover, management, or rainfall characteristics. Because rainfall simulators are designed to deliver raindrops of similar size and velocity as natural rainfall, studies conducted under a standardized protocol can yield valuable data that, in turn, can be used to develop models for predicting the fate and transport of pollutants in runoff.

A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall to packed soil boxes in a study of the fate and transport of urea, a nonpoint source environmental contaminant. Under uniform soil and rainfall conditions, antecedent soil moisture content exerted strong control over urea loss in surface runoff.

Toprak Debinin Eğitim için Yağmur Simülasyon yürütülmesi için protokol

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

Watershed Planning within a Quantitative Scenario Analysis Framework

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems within heavily impacted watersheds. Current efforts often fall short as a result of an inability to quantify and predict complex cumulative effects of current and future land use scenarios at relevant spatial scales. The goal of this manuscript is to provide methods for conducting a targeted watershed assessment that enables resource managers to produce landscape-based cumulative effects models for use within a scenario analysis management framework. Sites are first selected for inclusion within the watershed assessment by identifying sites that fall along independent gradients and combinations of known stressors. Field and laboratory techniques are then used to obtain data on the physical, chemical, and biological effects of multiple land use activities. Multiple linear regression analysis is then used to produce landscape-based cumulative effects models for predicting aquatic conditions. Lastly, methods for incorporating cumulative effects models within a scenario analysis framework for guiding management and regulatory decisions (e.g., permitting and mitigation) within actively developing watersheds are discussed and demonstrated for 2 sub-watersheds within the mountaintop mining region of central Appalachia. The watershed assessment and management approach provided herein enables resource managers to facilitate economic and development activity while protecting aquatic resources and producing opportunity for net ecological benefits through targeted remediation.

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems in the face of uncertain future conditions. We provide methods for conducting a targeted watershed assessment that enables resource managers to produce landscape-based cumulative effects models for use within a scenario analysis management framework.

Bir Kantitatif Senaryo Analizi Çerçevesinde Planlama Havza

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems within heavily impacted watersheds. Current efforts often fall ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental changes. Repeated sampling to monitor these changes in forest soils is a relatively new practice that is not well documented in the literature and has only recently been broadly embraced by the scientific community. The objective of this protocol is therefore to synthesize the latest information on methods of soil resampling in a format that can be used to design and implement a soil monitoring program. Successful monitoring of forest soils requires that a study unit be defined within an area of forested land that can be characterized with replicate sampling locations. A resampling interval of 5 years is recommended, but if monitoring is done to evaluate a specific environmental driver, the rate of change expected in that driver should be taken into consideration. Here, we show that the sampling of the profile can be done by horizon where boundaries can be clearly identified and horizons are sufficiently thick to remove soil without contamination from horizons above or below. Otherwise, sampling can be done by depth interval. Archiving of sample for future reanalysis is a key step in avoiding analytical bias and providing the opportunity for additional analyses as new questions arise.

Repeated soil sampling has recently been shown to be an effective way to monitor forest soil change over years and decades. To support its use, a protocol is presented that synthesizes the latest information on soil resampling methods to aid in the design and implementation of successful soil monitoring programs.

Toprak Yeniden örnekleme yöntemleri Orman Topraklarının Kimyasal Konsantrasyonlarına Değişiklik Monitör

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in water resources is a prerequisite for understanding the drivers of the pollutant loads and for making informed water resource management decisions. The commonly used &#34;grab sampling&#34; method provides the concentrations of pollutants at the time of sampling (i.e., a snapshot concentration) and may under- or overpredict the pollutant concentrations and loads. Continuous monitoring of nutrients and sediment has recently received more attention due to advances in computing, sensing technology, and storage devices. This protocol demonstrates the use of sensors, sondes, and instrumentation to continuously monitor in situ nitrate, ammonium, turbidity, pH, conductivity, temperature, and dissolved oxygen (DO) and to calculate the loads from two streams (ditches) in two agricultural watersheds. With the proper calibration, maintenance, and operation of sensors and sondes, good water quality data can be obtained by overcoming challenging conditions such as fouling and debris buildup. The method can also be used in watersheds of various sizes and characterized by agricultural, forested, and/or urban land.

With the advancement of technology and the rise in end-user expectations, the need and use of higher temporal resolution data for pollutant load estimation has increased. This protocol describes a method for continuous in situ water quality monitoring to obtain higher temporal resolution data for informed water resource management decisions.

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonate (CaCO3) profiles. The objective is to describe a simple conceptual model and detailed protocol for repeatable field and laboratory measurements of these quantities. Here, accurate elevation is measured using a ground-based differential global positioning system (GPS); other data acquisition methods could be applied to the same basic method. Soil samples are collected from prescribed depth intervals and analyzed in the lab using an efficient and precise modified pressure-calcimeter method for quantitative analysis of inorganic carbon concentration. Standard statistical methods are applied to point data, and representative results show significant correlations between changes in soil surface layer CaCO3 and changes in elevation consistent with the conceptual model; CaCO3 generally decreased in depositional areas and increased in erosional areas. Maps are derived from point measurements of elevation and soil CaCO3 to aid analyses. A map of erosional and depositional patterns at the study site, a rain-fed winter wheat field cropped in alternating wheat-fallow strips, shows the interacting effects of water and wind erosion affected by management and topography. Alternative sampling methods and depth intervals are discussed and recommended for future work relating soil erosion and deposition to soil CaCO3.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonates. Repeatable methods for field and laboratory measurements of these quantities and data analysis methods are described here.

Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. However, they are vulnerable parts of the landscapes that are often poorly understood and understudied. Land use and management practices, as well as climate change are thought to be a contribution to the global amphibian decline. However, more research is needed to understand the extent of these impacts. Here, we present methodology for characterizing a vernal pond's morphology and detail a monitoring station that can be used to collect water quantity and quality data over the duration of a vernal pond's hydroperiod. We provide methodology for how to conduct field surveys to characterize the morphology and develop stage-storage curves for a vernal pond. Additionally, we provide methodology for monitoring the water level, temperature, pH, oxidation-reduction potential, dissolved oxygen, and electrical conductivity of water in a vernal pond, as well as monitoring rainfall data. This information can be used to better quantify the ecosystem services that vernal ponds provide and the impacts of anthropogenic activities on their ability to provide these services.

Understanding the ecosystem services and processes provided by vernal ponds and the impacts of anthropogenic activities on their ability to provide these services requires intensive hydrologic monitoring. This sampling protocol using in-situ monitoring equipment was developed to understand the impact of anthropogenic activities on water levels and quality.

Sürekli hidrolojik ve su kalitesi Vernal havuz izleme

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. ...

Laboratory and Field Protocol for Estimating Sheet Erosion Rates from Dendrogeomorphology

Sheet erosion is among the crucial drivers of soil degradation. Erosion is controlled by environmental factors and human activities, which often lead to severe environmental impacts. The understanding of sheet erosion is, consequently, a worldwide issue with implications for both environment and economies. However, the knowledge on how erosion evolves in space and time is still limited, as well as its effects on the environment. Below, we explain a new dendrogeomorphological protocol for deriving eroded soil thickness (Ex) by acquiring accurate microtopographic data using both terrestrial laser scanning (TLS) and microtopographic profile gauges. Additionally, standard dendrogeomorphic procedures, dependent on anatomical variations in root rings, are utilized to establish the timing of exposure. Both TLS and microtopographic profile gauges are used to obtain ground surface pro&#64257;les, from which Ex is estimated after the threshold distance (TD) is determined, i.e., the distance between the root and the sediment knickpoint, which allows de&#64257;ning the lowering of the ground surface caused by sheet erosion. For each profile, we measured the height between the topside of the root and a virtual plane tangential to the ground surface. In this way, we intended to avoid small-scale impacts of soil deformation, which may be due to pressures exerted by the root system, or by the arrangement of exposed roots. This may provoke small amounts of soil sedimentation or erosion depending on how they physically affect the surface runoff. We demonstrate that an adequate microtopographic characterization of exposed roots and their associated ground surface is very valuable to obtain accurate erosion rates. This finding could be utilized to develop the best management practices designed to eventually halt or perhaps, at least, lessen soil erosion, so that more sustainable management policies can be put into practice.

Characterizing erosion from dendrogeomorphology has usually focused on accurately finding the starting time of root exposure, by examining macroscopic or cell level changes caused by exposure. Here, we offer a detailed description of different novel techniques to obtain more precise erosion rates from highly accurate microtopographic data.

Laboratuvar ve levha erozyon oranları üzerinden Dendrogeomorphology tahmin etmek için alan Protokolü

Sheet erosion is among the crucial drivers of soil degradation. Erosion is controlled by environmental factors and human activities, which often lead to ...

Parameterizing V-notch Weir Equations for Flow Monitoring in a Drainage Control Structure

Accurate estimation of drainage discharge (flow rate or water volume per unit time) is essential for calculating nutrient loads delivered to surface water and assessing the performance of edge-of-field conservation practices. Determining drainage flow rates requires monitoring the head in a drainage control structure and applying an appropriate equation for the weir installed in the structure. Previous studies that developed calibrated equations for weirs in control structures have produced different equations (i.e., different weir flow equation coefficients) for the same type of weir and control structure size. This study describes procedures for setting up experimental water flow rate and head measurements within a drainage control structure and developing a weir equation for flows contained within a V-notch weir. Additionally, the procedure for obtaining a weir equation for overtopping flows -- when the water level exceeds the top of the V-notch weir -- is outlined. This process involves using the weir equation developed in the laboratory for a V-notch weir and an online tool, the &#34;Weir Flow Equation Coefficients Calculator&#34;, developed by the authors. The online tool can also generate weir flow equation coefficients for both V-notch-contained and overtopping flows across various sizes of Agri Drain water control structures, even when users lack site-specific flow rate vs. head relationship.

This protocol describes methods for obtaining weir flow equation coefficients for a V-notch weir within a drainage control structure using (1) a laboratory calibration procedure and (2) an online tool, the "Weir Flow Equation Coefficients Calculator", developed by the authors. These methods apply to flows contained within the V-notch and overtopping flows.

Accurate estimation of drainage discharge (flow rate or water volume per unit time) is essential for calculating nutrient loads delivered to surface water ...