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

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

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

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 maximální spád na příčné překážce (Salmonidae): max. v ≈ 2,5 ms-1  H ≈ 0,3 m lososovití překonají skokem i překážky značně vyšší – pstruh podle velikosti těla a proudových poměrů pod překážkou až 0,7-1,0 m 141 RIN

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

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

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

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

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

v současné době volání po řešeních „přírodě blízkých“ Průchodnost toků pro organismy - pokrač. 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) údajně takové řešení nejekologičtější, neb umožňuje migrace nejen rybě, ale i dalším organismům ??? cena klasického technického X „přírodě blízkého“ řešení ??? 141 RIN

Průchodnost toků pro organismy - pokrač. rybochody přírodě blízké – zdrsněné skluzy, rampy a bypasy 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

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

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

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

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

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

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

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