Die vierte Kaskade – Schluchten und Bäche

Die vierte Kaskade – Schluchten und Bäche

DREVO Schluchten- und Bachrenaturierungssystem (RSRS)

Die Rolle von Schluchten und Bächen

Schluchten und temporäre Bäche sind natürliche Entwässerungskanäle im Gebirgssystem. Sie nehmen Wasser von den oberen und mittleren Hängen auf, verteilen es, halten Sedimente zurück und speisen permanente Bäche und Quellen.

In einem gesunden Gebirgsökosystem sollte eine Schlucht keine tiefe Erosionswunde sein. Sie sollte ein stabiles Flussbett mit abwechselnden Stromschnellen, ruhigen Abschnitten, Verbreiterungen und Auen bilden.

Das Hauptprinzip:

Die Schlucht sollte das Wasser nicht beschleunigen, sondern seine Energie allmählich dämpfen, den Fluss reinigen und einen Teil des Wassers zurück in den Boden leiten.

Hauptaufgaben

Die vierte Kaskade erfüllt folgende Funktionen:

sicheres Durchfließen von Überschwemmungen;

Verringerung der Durchflussrate;

Verringerung der Tiefenerosion;

Sedimentrückhaltung;

Grundwasseranreicherung;

Renaturierung von Bächen;

Bildung von Auenvegetation;

Schaffung von Lebensräumen für Tiere.

Hauptbedrohungen

Wenn Schluchten erodieren, geschieht Folgendes:

Vertiefung des Kanals;

Küstenerosion;

Verlust der fruchtbaren Bodenschicht;

Entstehung von Schlammströmen;

Versandung tiefer gelegener Gebiete;

Zerstörung von Straßen und Brücken;

Verringerung der Nährstoffversorgung im Frühjahr.

Kaskadenstruktur

Jede Schlucht besteht aus sich wiederholenden funktionalen Elementen.

1. Empfangsbereich

Wird vom mittleren Hang bewässert.

Hauptelemente:

Pflanzenfilter;

Steintrenner;

Vertriebsgebiete;

Sedimentfallen.

2. Stufenpools

In Abständen von wenigen Metern (der Abstand wird durch das Gefälle und den geschätzten Wasserdurchfluss bestimmt) werden niedrige Steinschwellen geschaffen.

Funktionen:

Verringerung der Durchflussrate;

Sauerstoffanreicherung von Wasser;

Verhinderung von Bodenerosion;

Längsprofilstabilisierung;

Schaffung natürlicher Stufen.

Jeder Schwellenwert hat:

solides Fundament;

seitliche Befestigung;

zentrale oder dezentrale Entwässerung;

Schutz vor Untergrabung unterhalb der Schwelle.

3. Kanalverbreiterung

Nach jedem Schwellenwert wird eine erweiterte Zone bereitgestellt.

Zweck:

Verringerung der Wassergeschwindigkeit;

Ablagerung von Sand und Schluff;

Infiltration;

Entwicklung der Küstenvegetation;

Bildung kleiner Altwasserarme.

Die Erweiterungen müssen flache Uferböschungen aufweisen und dürfen den Abfluss des Bemessungshochwassers nicht behindern.

4. Nano-Sedimentfallen

Nach Gebieten mit starker Erosion entstehen spezielle Mulden für die Akkumulation:

Sand;

Kies;

organische Rückstände;

Holz;

Samen.

Besonderheiten:

bequemer Zugang für Wartungsarbeiten;

Möglichkeit des natürlichen Überwucherns;

sicherer Überlauf.

Das gewonnene Material kann zur Wiederherstellung von Hängen verwendet werden.

5. Infiltrationsbereiche

In weiten Abschnitten der Schlucht entstehen Zonen, in denen ein Teil des Wassers im Boden versickert.

Gebraucht:

Kieselfilter;

großer Stein;

Holzreste;

tiefes Wurzelsystem der Pflanzen.

Solche Zonen tragen zur Grundwasserneubildung bei und verringern das Volumen des schnellen Oberflächenabflusses.

6. Überschwemmungsgebiete

An Stellen, wo sich das Flussbett auf natürliche Weise verbreitert, bilden sich kleine Überschwemmungsgebiete.

Ihre Funktionen:

vorübergehende Rückhaltung von Hochwasser;

Ansammlung von fruchtbarem Schlamm;

Entwicklung von Feuchtvegetation;

Schaffung von Lebensräumen für Amphibien und Insekten.

Überschwemmungsgebiete sollten nicht vollständig vom Hauptgerinne isoliert werden.

Arbeiten in einer Dürre

Während der Trockenperiode sollte das System Folgendes leisten:

Restfeuchtigkeit bewahren;

Federn instand halten;

Überhitzung des Flussbetts verringern;

Für Schatten durch Wasser und Vegetation sorgen;

Feuchte Mikrobiotope erhalten.

Auch wenn der Oberflächenabfluss vorübergehend ausbleibt, ist es wichtig, die Verbindung zum unterirdischen Entwässerungssystem aufrechtzuerhalten.

Arbeiten bei ungewöhnlichen Regenfällen

Bei extremen Regenfällen:

Das Wasser stammt aus den oberen Kaskaden;

Stromschnellen verringern die Durchflussrate;

Die Verlängerungen nehmen einen Teil des Wassers auf;

Sedimente lagern sich in Fallen ab;

Infiltrationszonen absorbieren einen Teil des Volumens;

Der verbleibende Wasserstrom fließt sicher das Flussbett hinab.

Jedes Element muss unabhängig funktionieren, ohne dass die Gefahr besteht, das gesamte System zu zerstören.

Pflanzengesellschaften

Der Grund des Flussbetts

Seggen (Carexspp.);

sytniki (Eilenspp.);

Heimische, feuchtigkeitsliebende Kräuter.

Küsten

Weiden (Salixspp.);

Erle (Alnusspp.);

Faulbaum (Faulbaum);

дёрен (Blutrote Hainbuche).

Oberer Teil der Ufer

Hasel;

Schneeball;

Weißdorn;

Vogelkirsche;

einheimische Sträucher.

Baumschicht

Je nach Region:

Esche;

Ulme;

Eiche;

Ahorn;

Linde.

Die Bäume werden so angeordnet, dass sie die Ufer verstärken, aber keine Hindernisse für den Abfluss von Überschwemmungen darstellen.

Arbeiten mit Holzabfällen

Große Stämme und Wurzelsysteme können als Elemente der natürlichen Ingenieurskunst genutzt werden.

Sie helfen:

Wassergeschwindigkeit verringern;

Sedimente zurückhalten;

Mikroumgebungen schaffen;

Feuchtigkeit speichern;

die Banken stärken.

Allerdings müssen solche Konstruktionen gesichert sein und dürfen keine gefährlichen Blockaden verursachen.

Bioingenieurwesen

Gebraucht:

lokale Mykorrhiza;

Hydroseeding einheimischer Arten;

Biomatten an erodierten Ufern;

Holzmulch oberhalb der Hochwasserlinie;

Naturfasern zum Schutz junger Pflanzen.

Robotergestützte Wiederherstellung

DREVO Mountain Rover

Aufgeführt von:

Schwellenwertgerät;

Erweiterungen erstellen;

Bildung von Sedimentfallen;

Stärkung der Banken;

Anpflanzen von Pflanzen.

TREVO AeroSense Drohne

Bedienelemente:

Kanalwechsel;

Sedimentvolumen;

Erosionsrate;

Luftfeuchtigkeit;

Zustand der Vegetation;

Folgen von Überschwemmungen.

WOOD AI

Analysiert:

Durchflusshydraulik;

Schwellenwertstabilität;

Sedimentablagerung;

Wartungsbedarf;

Prognose von Flussbettveränderungen.

Überwachung

Aufzeichnungen des Living Mountain Observatory:

Wasserverbrauch;

Wasserstand;

Trübung;

Temperatur;

Luftfeuchtigkeit an der Küste;

Durchflussrate;

Volumen des angesammelten Sediments;

der Zustand der Küstenvegetation.

Integration

Die vierte Kaskade kombiniert:

DREVO Bergschwamm— Regulierung des Wasserzuflusses;

Bergquellen-Wiederherstellung— Speisung von Quellen;

Bergwaldkorridore— Wiederherstellung der Küstenwälder;

Lebende Bergsternwarte— Überwachung;

Digitaler Zwilling des Gebirges— digitales Modell des Flussbetts;

TREVO AeroSense Drohne- Fernüberwachung;

WOOD BioFire-System— Bereitstellung des Zugangs zu Wasser für Brandbekämpfungsmaßnahmen.

Erwartete Ergebnisse

Nach der Renaturierung des Schluchten- und Bachsystems ist Folgendes zu erwarten:

Verringerung der Tiefenerosion;

Verringerung der Flutgeschwindigkeit;

erhöhte Infiltration;

Ansammlung fruchtbarer Sedimente;

Wiederherstellung der Küstenvegetation;

Küstenstabilisierung;

Verbesserung der Wasserqualität;

zunehmende Biodiversität;

Verringerung des Risikos von Schlammlawinen;

stabile Stromversorgung der unteren Kaskaden.

Abschluss

Die vierte Kaskade bildet ein Bindeglied zwischen Hangprozessen und dem Flussnetz. Ihre Aufgabe ist es, einen zerstörerischen Abfluss in ein kontrolliertes natürliches System umzuwandeln, in dem Stromschnellen, Flussbettverbreiterungen, Sedimentfallen, Versickerungsflächen und Auen die Energie des Wassers reduzieren, den Boden regenerieren und die Stabilität des gesamten Gebirgsökosystems erhalten. Hier findet die Umwandlung des Oberflächenabflusses in eine langfristige Wasserressource für Wälder, Quellen und Täler ihren Abschluss.