Průchodnost toků, podpora vzniku habitatů

1. Průchodnost toků,podpora vzniku habitatů Ing. Daniel Mattas, CSc. 141RIN

2. příčné stavby (jezy, přehrady) omezení až přerušení migrace diskontinuita Průchodnost toků pro organismy drift (bezobratlí) migrace ryb: - za vhodným habitatem, potravou, ... - rozmnožování - ryby: - anandromní (losos) - katadromní (úhoř) - potamodromní 141 RIN

3. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. kde diskontinuita začíná? jak pro koho – schopnost pohybu proti proudu, možné poškození při pohybu po proudu hlavní faktory: - hloubka proudění (derivované úseky, ...) - rychlost proudění (stupně, jezy, ...) ? výška překážky ?  rychlost proudění 141 RIN

4. maximální spád na příčné překážce (Salmonidae): max. v ≈ 2,5 ms-1  H ≈ 0,3 m Průchodnost toků pro organismy - pokrač. max. rychlost pohybu [ms-1] některých ryb: pstruh 2-3 losos 3+ úhoř 0,9-1,5 okoun 1,6 kapr 0,5-1 parma 2,4 cejn 0,9 plotice 1,2 lososovití překonají skokem i překážky značně vyšší – pstruh podle velikosti těla a proudových poměrů pod překážkou až 0,7-1,0 m 141 RIN

5. rybochody: přírodě blízké: technické: zdrsněné skluzy komůrkové rybí rampy štěrbinové bypasy Denilovy (obtok. kanály) pro úhoře Průchodnost toků pro organismy - pokrač. vysoké překážky  umělé pomůcky: - rybí přechody (rybochody) - rybí komory (vč. plavebních) - rybí zdviže 141 RIN

6. V.E. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. umístění rybího přechodu vůči stavbě V.E. V.E. V.E. 141 RIN

7. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. rybí přechod: vtok (východ) → vlastní přechod → výtok (vchod) vtok – za všech možných hladin v horní zdrži požadovaný průtok Q výtok – za všech možných hladin v dolní zdrži pod hladinou, mimo vývar vlastní přechod – diverzifikované proudění, spád mezi komorami/tůňkami max. 0,3 m (podle cílových druhů) průtok Q – dostatečně velký, aby ryba přechod našla a šla do něj (možný přídatný „lákací“ Ql) 141 RIN

8. hhmax hdmax hhmin Hmax DH l hdmin H0 L=n.l hmin základní návrhové parametry z rozboru hladin/konsumčních křivek příčné stavby a odpadního koryta Průchodnost toků pro organismy - pokrač. Základní prvky návrhu technického rybochodu i0≈ 10 % ?? ... i0 z délky L a dostupného místa půdorysné řešení – rybochod přímý, 1x nebo vícekrát lomený, spirálový ... 141 RIN

9. Průchodnost toků pro organismy Základní prvky návrhu technického rybochodu spád mezi komorami: 0,20 m běžné sladkovodní druhy 0,30 m pstruh, losos velikost otvorů/štěrbin v přepážkách min. 150 mm, pro velké Salmonidae až 450 mm, standardně 300 mm velikost komory - hloubka min. 1,2 m, šířka min. 1,5 – 2 m, délka min. 2,5 – 3 m - disipace energie v komoře max. 150 Wm-3 pro Cyprinidae, max. 200 Wm-3 pro Salmonidae * - podle očekávaného chodu ryb V ≈ 0,120 m3kg-1 ryb * P = ρgQH 141 RIN

10. v současné době volání po řešeních „přírodě blízkých“ betonové přepážky s otvory či štěrbinami lze nahradit vhodně uspořádanými balvany, zabetonovanými nebo jinak vhodně kotvenými do dna přechodu dno přechodu, resp. prostor mezi balvany se vysype vhodným materiálem (štěrkopísek s kameny) Průchodnost toků pro organismy - pokrač. údajně takové řešení nejekologičtější, neb umožňuje migrace nejen rybě, ale i dalším organismům ??? cena klasického technického X „přírodě blízkého“ řešení ??? 141 RIN

11. rybochody přírodě blízké – zdrsněné skluzy, rampy a bypasy Průchodnost toků pro organismy - pokrač. zdrsněné skluzy − přes celou šířku toku a spád do 2 m, rampy – jako zdrsněný skluz, obvykle ≤ 1/3 šířky koryta, vyšší spády zdrsněný skluz rybí rampa 141 RIN

12. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. bypas – z hlediska ochrany přírody a požadavků ekologie na 1 místě standardní návrhové parametry ???  ??? - koryto co nejvíce podobné přirozenému toku (půdorys, příčný profil, materiál dna a břehů), zvýšená drsnost, sklon max 1:20 pro mimopstruhové, max 1:15 pro pstruhové vody max hloubka min 0,8 m pro mimopstruhové, 0,5 m pro pstruhové vody - rychlost proudění co možná diversifikovaná, nutná místa kde v < 0,5, ideálně < 0,2 ms-1- hloubka vody zajištěna příčnými řadami balvanů 0,6 – 1,0 m i více vysokými, mezi nimi svislé štěrbiny na celou hloubku vody- rozdíl hladin v tůňkách mezi řadami balvanů max 15 cm u mimopstruhových, max 20 cm u pstruhových toků- dnový substrát dostatečně hrubý v tlouštce min 25 cm Náročný na prostor a práci (cena!) – ne všude možný. Projektant má možnost seberealizace, ale nikdy pořádně neví jak to dopadne 141 RIN

13. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. dvě ukázky provedení bypasu rampa ve výstavbě 141 RIN

14. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. bypas rybí přechod (bypas) u jezu na řece Waldnaab v bavorském Weidenu 141 RIN

15. Průchodnost toků pro organismy - pokrač. Průchodnost při poproudních migracích Nízké stupně bez problémů Vysoké stupně – možnost poškození ryb (změny tlaku, odřeniny, ...), menší ryby větší šance Vodní elektrárny – značný problém ochrana: - česle, sítě, jiné mechanické zábrany - elektrické zábrany (problematické) - behaviorální zábrany zavěšené řetězy vzduchové (bublinkové) clony světelné stroboskopické clony ... tytéž systémy lze použít pro ochranu odběrů vody z toku 141 RIN

16. prostředí: - hloubka - rychlost proudění - substrát - možnost úkrytu  preference se mohou měnit v závislosti na věku a jiných parametrech Podpora vzniku habitatů každý jednotlivý druh specifické nároky na prostředí vysoká diversita prostředí  vysoká biologická diversita 141 RIN

17. Podpora vzniku habitatů – pokrač. základní zásady (podle Just a kol.) • koryto musí disponovat dostatkem potenciálních úkrytů, popř. útvarů, rozbíjejících proud, vytvářejících tišiny a pod. (např. velké kameny). • koryto modelovat co možná nejvíce hloubkově členité a s partiemi s různými rychlostmi • umožnit rozliv na okolní pozemky všude kde je to možné. • ukládání sedimentů v toku není nežádoucím jevem, ale součástí jeho správné ekologické funkce. • celkový charakter toku volit tak, aby se co nejvíce blížil stavu charakteristickému pro toky v dané oblasti. Používat místní materiály (kameny, ...) • případné výsadby volit tak, aby kořenové systémy stromů zpevňovaly a stabilizovaly břehy toku a zároveň vytvářely potenciální úkryty pro živočichy jak na souši, tak ve vodě. • břehy revitalizovaného toku co možná nejčlenitější a pokud možno neopevněné. Nejlépe ponechat „syrové“ koryto vlastnímu vývoji. • zajistit obousměrnou migrační prostupnost revitalizovaného toku. 141 RIN

18. Literatura Clay, C.H.: Design of Fishways and Other Fish Facilities. 2nd ed. Lewis Publishers, 1995 Dams and Fishes. Review and Recommendations. Bulletin 116, ICOLD 1999 Gebler R.J.:Sohlrampen und Fischaufstiege. J.R.Gebler, Walzbachtal 1991 Just, T. a kol.: Vodohospodářské revitalizace a jejich uplatnění v ochraně před povodněmi. AOPK ČR, Praha 2006 141 RIN