Bank Erosion Potential and Channel Instability in Haji Arab River Located in Buin Zahra, Qazvin

Document Type : Research Article

Authors

• Mohammad Mahdi Hosseinzadeh ¹
• Sivosh Shayan ²
• Fatemeh Najafzadeh ³

¹ Associate Professor in Geomorphology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

² Associate Professor in Geomorphology, Human and Science Faculty, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

³ PhD Student in Geomorphology, Human and Science Faculty, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

10.22067/geoeh.2021.71397.1087

Abstract

Water flow is one of the earth processes that in addition to changing earth surface, affect human's life. Any change in channel properties affects other variables. Stream bank erosion is very important because entering a large part of the river sediments through erosion of the river bank changes some parts the river channel such as width and depth. It is also important as it affects the characteristics of river pattern and hazards that threaten people's lives and properties. The purpose of this study was to investigate the instability and morphometric changes of canal in Haji Arab river in Buin Zahra of Qazvin province. Rapid Geomorphic Assessment (RGA) was used for measuring the stability and morphometric changes in Haji Arab river. For this purpose 8 reaches were chosen. Indices of stability and instability along the bank stream were evaluated using cross-sectional mapping and field operations. The parameters of Channel Stability Index (CSI) were scored during the field works. The reaches were classified in terms of sensitivity to lateral erosion. The results show that the highly unstable stream banks belong to reaches of 7 and 8. Moreover, the distribution of data was determined using a Box Plot diagram. According to the relative score, it was found that the stream bank erosion and the vegetation of riparine are the most effective factors in the instability of the banks of Haji Arab river.

Graphical Abstract

Keywords

• Rapid Geomorphic Assessment (RGA)
• Stream Bank Stability
• Channel Stability Index (CSI)
• Haji Arab river
• Fluvial Geomorphology

20.1001.1.23221682.1401.11.1.10.2

---

References

اسفندیاری درآباد، فریبا؛ بخشنده، رسول؛ رحیمی، مسعود؛ حاجی، خدیجه؛ مصطفی‌زاده، رئوف؛ 1399. طبقه‌بندی و تحلیل ژئومورفولوژیکی بخشی از رودخانه حمزه‌خانلو با استفاده از مدل رزگن. هیدروژئومورفولوژی. دوره 7. شماره 25، صص 59-39،                                          doi.org/10.22034/hyd.2021.39301.1527

اسماعیلی، رضا؛ حسین زاده، محمد مهدی؛ متولی، صدرالدین؛ 1390. تکنیک‌های میدانی در ژئومورفولوژی رودخانه‌ای. چاپ اول. انتشارات لاهوت

اسماعیلی، رضا؛ محمدیان، راضیه؛ لرستانی، قاسم؛ 1397. تحلیل پایداری کرانه رود با استفاده از تکنیک‌های ارزیابی سریع ژئومورفیک مطالعه موردی: رودخانه سیمره در محدوده شهرستان دره شهر استان ایلام. پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، سال هفتم. شماره (3). صص: 70 – 57

https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519424.1397.7.3.4.2

اطمینان، زهرا؛ رستمی، میلاد؛ نصرتی، کاظم؛ 1399. بررسی پایداری کناره رودخانه طالقان در برابر فرسایش و راهکارهای مدیریتی آن با استفاده از روش تنش برشی لین. اکوهیدرولوژی. دوره 7. شماره 1. صص 119-111

 https://dx.doi.org/10.22059/ije.2020.291934.1236

امیری‌تکلدانی، ابراهیم؛ صمدی، امیر؛ رحیمی، حسن؛ 1384. اثرات موقعیت و عمق ترک کششی در پایداری ساحل رودخانه. مجله  تحقیقات مهندسی کشاورزی. دوره 6. شماره 25. صص 94-77

آقا نباتی، علی؛ 1383. کتاب زمین شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین شناسی کشور.

حسین زاده، محمد مهدی؛ اسماعیلی، رضا؛ ‌1397. برآورد فرسایش کناره‌ای رودخانه با استفاده از مدل BSTEM. فصلنامه زمین شناسی ایران، سال 11. شماره 45. بهار. صص 70-53.

http://geology.saminatech.ir/Article/9571

حسین زاده، محمدمهدی؛ خالقی، سمیه؛ رستمی، میلاد؛ 1396. مقایسه روش‌های برآورد خطر فرسایش کرانه‌ای با‌ استفاده از مدل NBS) مطالعه موردی رودخانه گلالی قروه. مخاطرات محیط طبیعی، شماره 14. صص 152 -141

https://dx.doi.org/10.22111/jneh.2017.3217

حسین زاده، محمدمهدی؛ خالقی، سمیه؛ واحدی فر، فراز؛ 1396. ارزیابی تغییرات مورفولوژیک و پایداری رودخانه قرانقوچای هشترود با استفاده از مدل BEHI. هیدروژئومورفولوژی. شماره 10. صص 164 - 145.

https://dorl.net/dor/20.1001.1.23833254.1396.4.10.8.7

رضائی مقدم، محمدحسین؛ پیروزی نژاد، نوشین؛ 1393. بررسی تغییرات مجرا وفرسایش کناره‌ای در رودخانه گاماسیاب از سال 1334تا 1389. نشریه علمی _ پژوهشی جغرافیا و برنامه ریزی، سال 18. شماره 47. بهار. صص 132-109.

https://geoplanning.tabrizu.ac.ir/article_1441.html

یمانی، مجتبی؛ ابراهیم خانی، نرگس؛ 1389. ارزیابی فرسایش پذیری سازندها از طریق رسوب شناسی آبرفت‌های معرف مطالعه موردی: حوضه حاجی عرب در استان قزوین. مجله جغرافیا. دوره  8. شماره  24. صص 69_ 86.

یمانی، مجتبی؛ سیامک شرفی؛ 1391. ژئومورفولوژی و عوامل مؤثر در فرسایش کناری رودخانه هررود در استان لرستان. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، سال 23. شماره 45. صص 32 – 15

https://journals.ui.ac.ir/article_18528_0.html

 

Bernhardt ES, Palmer MA, Allan JD, Alexander G, Barnas K, Brooks S, Carr J, Clayton S, Dahm C, Follstad-Shah J, Galat D, Gloss S, Oodwin P, Hart D, Hassett B, Jenkinson R, Katz S, Kondolf GM, Lake PS, Lave R, Meyer JL, O’Donnell TK, Pagano L, Powell B, Sudduth E., 2005. Synthesizing U.S. River Restoration Efforts. Science, 308: 636–637.

Coryat M., 2014. Analysis of the Bank Assessment for Non-point Source Consequences of Sediment (BANCS) Approach for the Prediction of Streambank Stability and Erosion along Stony Clove Creek in the Catskills. Master of Science Thesis, Syracuse University.

De Rose RC, Basher LR., 2011. Measurement of river bank and cliff erosion from sequential LIDAR and historical aerial photography. Geomorphology 126: 132–147.

Gray DH, Leiser AT., 1982. Bio-Technical slope Protection and Erosion Control”. Van Nostrand Reinhold Company inc, New York.

Heeren DM, Mittelstet AR, Fox GA, Storm DE, Al-Madhhachi AT, Midgley TL, Stringer AF, Stunkel KB, Tejral RD., 2012. Using rapid geomorphic assessments to assess stream bank stabililty in Okkahmoma Ozarak streams. American Society of Agricultural and Biological Engineers 55(3): 957-968

Johnson PA, Gleason GL, Hey RD., 1999. Rapid assessment of channel stability in Vivtiny of road crossing. Journal of Hydraulic Engineering 125( 6) : 645-651.

Jorge DA, Macelo HG., 2006. RVR Meander: A Toolbox for Re-meandering of Channelized Streams. Computers & Geosciences 32: 92-101      

Lawler DM., 1993. The measurement of river bank erosion and lateral channel change: a review. Earth Surf Process Landf 18: 777–821.

Petersen MS., 1986. River Engineering. Prentice-Hall

Rosgen DL., 2001. A Practical Method for Computing Stream Bank Erosion Rate.In: Pages 9–15 in Proceedings of the 7th Federal Interagency SedimentationConference, Mar 25–29, U.S. Interagency Committee on Water Resources, Sub-committee on Sedimentation, Reno, Nevada, 9–15.

Sarma JN, Borah D, Goswam U., 2007. Change of river channel and bank erosion of the Burhi Dihing river (ASSAM), assessed using remote sensing and GIS. Remote Sensing 35(1): 93-100.

Simon A, Downs PW., 1995. An interdisciplinary approach to evaluation of potential instability in alluvial channels. Geomorphology 12(3): 215-232.

Simon A, Hupp CR., 1986. Channel Evolution in Modified Tennessee Channels. Proceedings of the Fourth Interagency Sedimentation Conference, 2:74 -82.

Simon A, Klimetz L., 2008. Magnitude, frequency and duration relations for suspended sediment in stable (reference) southeastern streams. Journal of the American Water Resources Association  44: 27-39.

Thakur PK, Laha C, Aggarwal SP., 2012. River bank erosion hazard study of river Ganga upstream of Farakka barrage using remote sensing and GIS. Nat Hazards 61: 967–987.

Zainal Abidin R, Sulaiman MS, Yusoff  N., 2017. Erosion risk assessment: A case study of the Langat River bank in Malaysia. International Soil and Water conservation research 5: 26-35. doi.org/10.1016/j.iswcr.2017.01.002