یک شرکت مشاوره علم و فناوری در کارولینای جنوبی از تجزیه و تحلیل مکانی برای شناسایی صاحبخانه هایی استفاده می کند که شیوه های استفاده آب آنها ممکن است باعث آسیب رساندن به آبهای موجود در حوضه رودخانه Catawba شود. هنگامی که این صاحبخانه ها شناسایی شدند، یک برنامه رسمی مشارکت یک برنامه هزینه ای را تشویق می کند که کمک می کند تا چاه های آبرسانی صحیح، لوله آبرسانی، موانع را از بین برده و سایر امکانات را نصب کنند.

حفاظت از کیفیت آب

وزارت بهداشت و محیط زیست کارولینای جنوبی (SCDHEC) اداره آب، بخش کیفیت آب، با مشورت با آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA)، به اعطای کمک های پروژه های کنترل غیر وابسته (NPS) در مورد نقص آب در کارولینای جنوبی می پردازد. به این اساس نواحی آب که استانداردهای کیفیت آب را طبق بخش 303 قانون آب پاک فدرال مطرح می کنند، در معرض آسیب قرار می گیرند.

EPA پول برای این پروژه ها را به SCDHEC تحت قانون آب پاک، بخش 319 (h) فراهم می کند. اهداف برنامه SCDHEC 319 عبارتند از: کاهش مشارکت ناپیوسته در حوزه آبخیز کارولینای جنوبی و اجرای حداکثر بارهای روزانه (TMDLs). بیشتر پروژه های پیاده سازی TMDL در کارولینای جنوبی تمرکز بر اجرای بهترین شیوه های مدیریت در مزارع دام و کاهش سیستم های سپتیک شکست خورده است. [منابع غیر انتفاعی منابع آلودگی هستند که هیچ نقطه منشاء یا خروجی خاصی برای جریان ندارند و عموما از طریق آب طوفان از زمین خارج می شود. طبق EPA، یک TMDL "مقدار یک آلاینده منفرد (مانند باکتری، مواد مغذی، فلزات) است که می تواند به صورت روزانه به ساختار آب وارد شود درحالی که هنوز با استانداردهای کیفیت آب مطابقت دارد."]

رویکرد هدفمند به سلامت حوزه آبخیز

SCDHEC اعطای کمک مالی به تحقیقات برنامه ریزی، RPI را برای اجرای TMDL برای باکتری های کولورکتال مدفوع در حوزه آبریز بولاک و ترک کریک در حوضه رودخانه Catawba را اعطا کرد. مسئولیت های RPI تحت این کمک شامل شناسایی صاحبان زمین (کشاورزان و صاحبان سیستم های سپتیک) که شیوه های فعلی استفاده از آنها ممکن است موجب آسیب رساندن به آب ها شود؛ اجرای سازه های آبیاری سازگار با محیط زیست، چاه ها، خطوط آب، نرده های محدوده رودخانه ها و دیگر مناطق برفی در مناطق کشاورزی؛ و تعمیر سیستم های سپتیک شکست خورده است.

RPI همچنین برای رسیدن به مشارکت بیشتر از طریق کمک های مالی، برنامه های دیگر فدرال یا به صورت داوطلبانه برای بهبود عملکرد مزرعه در حوزه آبریز محلی و فراتر از آن، مشارکت اجتماعی را انجام می دهد. SCDHEC نیازمند به روز رسانی های سه ماهه ای کامل است از تمامی اعضا برای ارزیابی پیشرفت پروژه هایی که آنها به عنوان بخشی از برنامه 319 مدیریت می کنند.

براساس کمک های قبلی که SCDHEC به RPI اعطا کرد، هر گونه بهبود در حوزه آبخیزداری موفق بود. با این حال، در طی یک جلسه پیشین برای پروژه بولاک کریک، SCDHEC پیشنهاد کرد که یک رویکرد هدفمند تر برای شناسایی شرکت کنندگان بالقوه (مثلا کشاورزان) جذاب ترین مسیر بود.

تلاش های گذشته برای شناسایی صاحبان مزایدات شرکت کننده بر جلسات جامعه و سخنان شفاهی متمرکز بود. بازسازی استفاده کامل از آب  هدف هر دو SCDHEC و EPA است. بنابراین، بهبود هدف در زمین هایی که به احتمال زیاد به کیفیت آب در ایستگاه های نمونه گیری تاثیر می گذارد، مطلوب بود.

به عنوان یک مرحله اولیه در پروژه و در تلاش برای برآوردن نیاز به یک رویکرد هدفمند، RPI پیشنهاد تجزیه و تحلیل جغرافیایی به عنوان یک روش برای شناسایی آن زمین های کشاورزی بود که بیشترین تاثیر را بر کیفیت آب در حوزه آبخیز داشت. هدف این بود که مالکانی که زمین های آنها به شدت بر هیدرولوژی منطقه تاثیر می گذارند، مشارکت در برنامه 319 را درخواست کنند. برنامه 319 دو نوع برنامه برای به اشتراک گذاری هزینه: برنامه برای بهبود سرمایه برای تولید کنندگان حیوانات که به حفاظت آب و برنامه ها کمک می کنند که از طریق تعمیر سیستم های سپتیک شکست خورده آن ارائه می دهد. اگر چه تجزیه و تحلیل RPI بیش ار این بود، اما این مقاله بر برنامه های تولید دام ها تمرکز دارد.

هنگامی که صاحب زمین بخشی از برنامه است، هزینه های صرف شده برای پرداخت یک درصد از هزینه های اجرای اصلاحات مزرعه ای که به طور معقول بر کیفیت آب در حوزه آبریز تاثیر می گذارد، پرداخت می شود.

RPI در ابتدا مطالعات قبلی مربوط به اختلال آبخیز را مورد بررسی قرار داد. بر اساس این بررسی، RPI لیستی از لایه های GIS را ایجاد کرد که در این تحلیل مفید باشد و مشخص شود چگونه می توان آنها را به دست آورد. نقاط مهم نگرانی شناسایی شده و مورد استفاده قرار می گیرند تا تمرکز تلاش های به اشتراک گذاری را مورد توجه قرار دهند. این مناطق نگرانی (AOCs) با ایجاد یک بافر و انجام تجزیه و تحلیل اندازه شیب و قطعه شناسایی شد.

مراحل در فرایند تجزیه و تحلیل عبارتند از: 1- تعریف نواحی مورد نظر توسط کد پستی؛ 2- ایجاد ایستگاه نظارتی کیفیت آب و بافر های آبی؛3- انجام تجزیه و تحلیل شیب؛ و 4- شناسایی قطعه های نقطه داغ برای هدف قرار دادن در مشارکت در برنامه هزینه اشتراکی.

ایجاد مناطق نگران کننده

در مطالعات AOCs بر اساس تولید گاو گوشتی در وزارت کشاورزی ایالات متحده USDA آمار کشاورزی، جدیدترین مجموعه داده موجود در زمان تجزیه و تحلیل، انتخاب شده است. این فایل خام، بدون پرداخت هزینه، شامل اطلاعات مربوط به تعداد مزارع گوشت گاو، تعداد گاو و دیگر آمار مزرعه است. جزء مکانی براساس اطلاعات کد پستی در فایل ایجاد شده است. برای به دست آوردن تخمین های فعلی از گاو گوشتی در هر کدپستی در منطقه مطالعه، داده های سرشماری به شکل کلی کد پستی Esri پیوست شد. با استفاده از تعداد گاو های گوشتی، RPI کد های ZIP را در حوزه آبخیز رتبه بندی کرده و AOC 1 منطقه ای با بیشترین تعداد دام گاو های گوشتی است که بیشترین تاثیر را در ناحیه مطالعه نشان می دهد.

بافر ها در اطراف هر دو ویژگی هیدرولوژیکی و ایستگاه های کنترل کیفیت آب (WQMS) ایجاد شد. مجموعه داده های هیدرولوژیکی به دست آمده از Esri به عنوان بخشی از بسته های داده استاندارد ArcGIS شامل جریان های مرتبه سوم و بالاتر است. مجموعه داده های هیدرولوژیکی از دولت های محلی و ایالتی و سایر منابع در نظر گرفته شد، اما آنها شامل جریان های نظم کوچکتر بودند که مساحت بیش از حد را پوشش می دادند و نادیده گرفتن رویکرد مورد نظر است. همچنین برخی از این مجموعه داده ها حاوی مقادیر متفاوتی و طولانی مدت آب بود. برای تعیین اندازه های بافر که به بهترین وجه مناسب تجزیه و تحلیل هستند، یک روش آزمایش و خطا استفاده شد. اندازه های بافر برای تجزیه و تحلیل (داده شده در مایل) 0.125، 0.25 و 0.50 بود.

داده های WQMS، بدون هیچ هزینه ای از وب سایت SCDHEC به دست آمد، شامل تنها ویژگی های نقطه بود. بافرهای بزرگتر برای این نقاط ساخته شده است تا ویژگی های هیدرولوژیکی. بافرهای انتخابی 0.50، 0.75 و 1 مایل داشتند.

تهیه و ترجمه: سایت بیسین

ادامه دارد...

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

پروژه تخصصی در لینکدین

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح