Fischaufstiegsanlagen

Transkript

1 Bewertung von Maßnahmen zur Herstellung der Durchgängigkeit Jena, Funktionskontrollen von Fischaufstiegsanlagen IGF Jena Sandweg Jena Tel.: info@igf-jena.de

2 Warum Funktionskontrolle? Regelwerke für Konzeption und Bau von FAA

3 Warum Funktionskontrolle? 1. Bewertung von Altanlagen 2. FAA unterliegen bei Planung und Bau vielen Restriktionen 3. Übereinstimmung Bauausführung mit Planung - Bauabnahme? 4. Planung und Bau nach aktuellem Stand der technischen Regelwerks ist Voraussetzung aber keine Garantie für Funktionsfähigkeit denn Rahmenbedingungen im Gewässer unterschiedlich (Hydrologie, Hydraulik, Gewässermorphologie)

4 Funktionskontrolle - Inhalte Zentrale Frage: Können die Fische (& Wirbellose) das Wanderhindernis passieren?? Anforderungen: 1. Eignung als Wanderkorridor (Orientierung+Passierbarkeit) 2. Alle potentiell natürlichen Fischarten 3. Gesamtes Größenspektrum mobiler Stadien 4. Mindestens 300 Tage pro Jahr funktionsfähig

5 Funktionskontrolle - Inhalte Erste Kontrolle der technisch/baulichen Umsetzung der FAA Eigenkontrolle der wichtigsten Parameter - Lage - Beckenanzahl - Wasserspiegeldifferenzen - Beckengrößen - Durchlassmaße - Wassertiefen Messgerät: Zollstock

6 Funktionskontrolle - Grundsätze Methodische Vorgaben

7 Funktionskontrolle - Grundsätze Methodische Vorgaben Funktionskontrolle besteht aus zwei Teilen 1. Technisch-hydraulische Charakterisierung Erfassung und Dokumentation abiotischer Voraussetzungen für die ökologische Durchgängigkeit am Standort 2. Biologische Funktionskontrolle Evaluierung des tatsächlichen Fischaufstiegs über FAA und Bewertung der Evaluierung des tatsächlichen Fischaufstiegs über FAA und Bewertung der biologischen Anlagenfunktion

8 Funktionskontrolle - Ablauf Technisch-hydraulische Charakterisierung Betrachtung: Baukörper der FAA & benachbarte Gewässerabschnitte Bedingungen: Q 60±30d & Q 300±30d 300 Tage Funktionsfähigkeit Parameter (Bsp.) UW: V max,, V M, Q, h max, α, Substrat etc. FAA: Beckendimmension, s min, h min, h max, v max,, p max, Substrat etc. OW: v max, Länge Staubereich, Substrat etc.

9 Funktionskontrolle - Technisch-hydraulische Charakterisierung Grundlage der Bewertung Potentiell natürliche Fischfauna Quelle: Fischfaunistischer Referenzkatalog (Wagner 2008) www.

10 Funktionskontrolle - Technisch-hydraulische Charakterisierung Prüfkriterien 1. Großräumige Auffindbarkeit? Wehr Werra Fließrichtung WKA Triebwerksgraben FAA

11 Funktionskontrolle - Technisch-hydraulische Charakterisierung 2. Kleinräumige Auffindbarkeit

12 Funktionskontrolle - Technisch-hydraulische Charakterisierung 3. Erreichbarkeit der FAA im Unterwasser

13 Funktionskontrolle - Technisch-hydraulische Charakterisierung 4. Passierbarkeit der FAA

14 Funktionskontrolle - Technisch-hydraulische Charakterisierung 5. Bedingungen am Ausstieg im Oberwasser

15 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Grundprinzip Bewertungsrelevant adulter Individuen während der Laichzeit 1. Erfassung der über die Fischaufstiegsanlage(n) aufsteigenden Fische + 2. Erfassung des Fischbestands im Unterwasser (Aufstiegspotential, Akkumulation)

16 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Grundprinzip Erfassung des Fischbestands im Unterwasser (Aufstiegspotential, Akkumulation) Standardmethodik d th dik - Elektrobefischung

17 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Fischbestand Unterwasser Saale A 1 Mutterbett A 3.1 FAA A 3.2 Wehr Saale A 2.1 A 2.2 WKA Treibwerkskanal Triebwerksgraben 1400 Fließrichtung 1200 Räumliche Verteilung der Fische im Unterwasser 1000./ha Ind stagnophil rheophil indifferent A1 A2.2 A2.1 A3.1 A3.2 Befischungsabschnitt

18 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Erfassung der über die Fischaufstiegsanlage(n) aufsteigenden Fische Standardmethodik - Reusenfang

19 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Methodik Reusenfang Methodische Basis 1. Position der Reuse

20 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Methodik Reusenfang Methodische Basis 2. Fangzeitraum / Fangdauer - autochthonen Arten - Abflussverhältnissen und klimatischen Bedingungen Fischart Laichzeit Aal März- Juni Äsche März - Juni Bachforelle Oktober Februar Bachneunauge März Juni Barbe Mai- Juli Blei Mai Juli Döbel April Juni Dreistachliger Stichling April Mai Elritze April Juli Flussbarsch März Juni Groppe Februar Mai Gründling Mai Juni Hasel März Mai Hecht Februar Mai Nase März Mai Plötze Mai Juni Quappe Jan - März Regenbogenforelle November - Mai Rotfeder April - Mai Schleie April - August Schmerle März Juni Ukelei April Juni

21 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Methodik Reusenfang Methodische Basis 3. Reusengröße, Maschenweite /Lochdurchmesser - autochthonen Arten - Bedingungen am Fangort Art Maschenweite 8 mm Maschenweite 10 mm Aal Anguilla anguilla 16,0 20,00 Äsche Thymallus thymallus 4,1 5,2 Bachforelle Salmo trutta ( Fließgewässerform) 3,9 4,8 Bachneunauge Lampetra planeri 10,9 13,6 Bachsaibling Salvelinus fontinalis 3,9* 4,8* Barbe Barbus barbus 4,4 5,5 Bitterling Rhodeus amarus 2,5 3,5 Brassen (Blei) Abramis brama 2,4 3,0 Döbel 2 Leuciscus cephalus 3,2* 4,0* Dreistacheliger Stichling Gasterosteus aculeatus 3,7 4,7 Elritze Phoxinus phoxinus 4,2 5,3 Flussbarsch Perca fluviatilis 3,2 4,0 Giebel Carassius gibelio 2,8* 3,4* Groppe Cottus gobi 50* 5,0 50* 5,0 Gründling Gobio gobio 4,6 5,8 Hasel 1 Leuciscus leuciscus 3,2* 4,0* Hecht Esox lucius 5,7 7,1 Karpfen Cyprinus carpio 2,8 3,4 Kaulbarsch Gymnocephalus cernuus 3,2 4,0 Plötze Rutilus rutilus 3,2 4,0 Regenbogenforelle Oncorhynchus mykiss 3,9* 4,8* Schmerle Barbatula barbatula 6,7* 8,4* Schleie 2 Tinca Tinca 2,8* 3,4* Steinbeißer Cobitis taenia 6,7 8,4 Zander Sander lucioperca 4,6 5,7

22 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Methodik Reusenfang Methodische Basis 4. Leerung Reusenwartung 1 bis 2 x täglich

23 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Alternativmethoden Markierung & Wiederfang

24 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Alternativmethoden Schmerle; 1,1 Äsche; 2,6 Flussbarsch; 1,1 Plötze; 0,5 Veränderung Fischzönose Aal; 1,6 Kaulbarsch; 4,2 Regenbogenforelle; 1,2 Quelle Abb. SUA Suhl, bearbeitet Bachforelle; 87, Kaulbarsch; 10,8 Giebel; 0,2 Aal; 0,2 Flussbarsch; 18,8 Regenbogenforelle; 1,4 Bachforelle; 23,9 Äsche; 2,8 Bachneunauge; 33,9 Plötze; 5, Groppe; 2,2 Regenbogenforelle; 2,1 Kaulbarsch; 2,0 Flussbarsch; 3,4 Hecht; 0,4 Plötze; 3,1 Bachneunauge; 60,9 Bachforelle; 19,0 Äsche; 3,0 Groppe; 4,8 Schmerle; 0, Elritze; 1,0

25 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Bewertung nach Methodenstandard Bewertungsrelevant: adulte Individuen während der Laichzeit UW FAA Wehr Reuse 7 Qualitätsmerkmale Werra Fließrichtung 1. Effektivität (anadrome) UW WKA Triebwerksgraben Fisch- 2. Funktionalität (anadrome) schleuse Reuse 3. Artenselektivität 4. Größenselektivität gegenüber kleinen Individuen 5. Größenselektivität gegenüber großen Individuen 6. Normierte Aufstiegszahl 7. Akkumulation aufstiegswilliger Fische / Sackgasseneffekt

26 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Vergleich Reusenfang und Befischungsergebnis Unterwasser Artenspektrum & Dominanz bewertungsrelevanter Arten Fischart Barbe 1,8 1,2 Döbel 3,1 8,1 Dreist. Stichling 0,2 93 9,3 Elritze 6,0 0,1 Giebel 2,1 23 2,3 UW (n= 386) Gründling 75,4 Reuse (n = 1043) 81,8 Plötze 1,0 4,8 Schmerle 1,3 1, Dominanz [%]

27 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Vergleich Reusenfang und Befischungsergebnis Unterwasser 30 Längenspektrum bewertungsrelevanter Arten 25 il Ind. am Ges samtfang [%] Ante Unterwasser (n = 386) Reuse (n = 1043) Totallänge [cm]

28 Funktionskontrolle - Biologische Funktionskontrolle Bewertung Qual itätsmerkmal (QM) Fangergebnisse Berechnung Ergebni s QM Qualitätsklasse Klasse (Wert) Indexbewertung: mäßig Expertenbewertung: FAA: gut Funktionalität (H) & Effektivität (E) Artselektivität (S) [%] Z UW/OW = 8 Z UW = 8 Größenselektivität kleine Ind. (G MIN ) [cm] Größenselektivität große Ind. (G MAX )[cm] TL MIN, OW = 7,3 cm TL MIN, UW = 5,2 cm TL MAX, OW = 6 1,4 cm TL MAX, UW = 55,9 cm - * -* -* -* -* Z S 1 Z UW / OW UW 8 S G MIN TLMIN, OW TLMIN, UW G MIN 7,3 5,2 G TL TL MAX MAX, OW MAX, UW G MAX 61,4 55,9 0 gut 4 2,1 gut 4 5,5 gut 4 Normierte Aufstiegszahl (N) n = 369 d = 135 Tage MQ = 3,1 m 3 /s N N n d MQ ,1 0,58 unbefriedigend 2 Akkumulation Akkumulation im Unterwasser Sachgasseneffekt im Mutte rbett * nicht bewertbar, da keine Individuen anadromer Arten nachgewiesen schlecht 1 Gesamtmittelwert: 3,0 (mäßig) Bewertung biologische Funktionskontrolle

29 Funktionskontrolle - Inhalte 1. Technisch-hydraulische Charakterisierung 2. Biologische Funktionskontrolle 3. Darstellung der Ergebnisse in einem Fachgutachten - Exakt, verständlich - Begründungen für Untersuchungszeitraum und Methodik - Bewertung auf Basis der Untersuchungsergebnisse und reproduzierbaren Kriterien 4. Anforderungen an Bearbeiter - unabhängig, objektiv - Kenntnisse: Fischökologie, Hydraulik, Hydrologie, Fangmethodik BWK Methodenstandard (2006)

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31 Beispiel - Saale Jena Burgau WKA-Standort Saale - Burgauer Wehr Jena (Eigentümer: Herr Schmidt)

32 Beispiel - Saale Jena Burgau WKA-Standort Saale - Burgauer Wehr Jena (Eigentümer: Herr Schmidt) Saale A 1 Mutterbett A 3.1 FAA A 3.2 r Wehr Saale A 2.1 A 2.2 WKA Treibwerkskanal Triebwerksgraben Fließrichtung

33 Beispiel - Saale Jena Burgau - Technisch hydraulische Charakterisierung Betrachtung: Baukörper der FAA & benachbarte Gewässerabschnitte - Lage der FAA

34 Beispiel - Saale Jena Burgau - Technisch hydraulische Charakterisierung Betrachtung: Baukörper der FAA & benachbarte Gewässerabschnitte - Lage der FAA - Einstieg Unterwasser

35 Beispiel - Saale Jena Burgau - Technisch hydraulische Charakterisierung Betrachtung: Baukörper der FAA & benachbarte Gewässerabschnitte - Lage der FAA - Einstieg Unterwasser - Leitströmung - Erreichbarkeit Einstieg

36 Beispiel - Saale Jena Burgau - Technisch hydraulische Charakterisierung Betrachtung: Baukörper der FAA & benachbarte Gewässerabschnitte - Lage der FAA - Einstieg Unterwasser - Leitströmung - Erreichbarkeit Einstieg - Lage Ausstieg / Bedingungen Oberwasser

37 Beispiel - Saale Jena Burgau - Technisch hydraulische Charakterisierung Betrachtung: Baukörper der FAA & benachbarte Gewässerabschnitte - Wasserspiegeldifferenzen - Beckendimensionen - Sohlsubstrat etc.

38 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Reusenfang Fangstelle Saale A 1 Mutterbett A 3.1 FAA A 3.2 ehr W Saale A 2.1 A 2.2 WKA Treibwerkskanal Triebwerksgraben Fließrichtung

39 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Reusenfang

40 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Reusenfang Fangverlauf 350 Bachforelle Barbe Döbel Gründling Plötze Giebel Schmerle Sonstige Wassertemp Pegel /Tag] r [ C] / Durchflusss [m3/s] Anzahl gefangene Individuen [n/ Wassertemperatur

41 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Elektrobefischung

42 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Elektrobefischung Fangstellen Saale A 1 Mutterbett A 3.1 FAA A 3.2 Weh hr Saale A 2.1 A 2.2 WKA Treibwerkskanal Triebwerksgraben Fließrichtung

43 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Elektrobefischung Saale A 1 Mutterbett A 3.1 FAA A 3.2 Wehr Saale A 2.1 A 2.2 WKA Treibwerkskanal Triebwerksgraben 1400 Fließrichtung 1200 Räumliche Verteilung der Fische im Unterwasser 1000./ha Ind stagnophil rheophil indifferent A1 A2.2 A2.1 A3.1 A3.2 Befischungsabschnitt

44 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Vergleich Reusenfang und Befischungsergebnis Unterwasser Artenspektrum & Dominanz bewertungsrelevanter Arten Fischart Barbe 1,8 1,2 Döbel 3,1 8,1 Dreist. Stichling 0,2 93 9,3 Elritze 6,0 0,1 Giebel 2,1 23 2,3 UW (n= 386) Gründling 75,4 Reuse (n = 1043) 81,8 Plötze 1,0 4,8 Schmerle 1,3 1, Dominanz [%]

45 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Vergleich Reusenfang und Befischungsergebnis Unterwasser 30 Längenspektrum bewertungsrelevanter Arten 25 il Ind. am Ges samtfang [%] Ante Unterwasser (n = 386) Reuse (n = 1043) Totallänge [cm]

46 Beispiel - Saale Jena Burgau Biologische Funktionskontrolle Bewertung Qual itätsmerkmal (QM) Fangergebnisse Berechnung Ergebni s QM Qualitätsklasse Klasse (Wert) Indexbewertung: mäßig Expertenbewertung: FAA: gut Funktionalität (H) & Effektivität (E) Artselektivität (S) [%] Z UW/OW = 8 Z UW = 8 Größenselektivität kleine Ind. (G MIN ) [cm] Größenselektivität große Ind. (G MAX )[cm] TL MIN, OW = 7,3 cm TL MIN, UW = 5,2 cm TL MAX, OW = 6 1,4 cm TL MAX, UW = 55,9 cm - * -* -* -* -* Z S 1 Z UW / OW UW 8 S G MIN TLMIN, OW TLMIN, UW G MIN 7,3 5,2 G TL TL MAX MAX, OW MAX, UW G MAX 61,4 55,9 0 gut 4 2,1 gut 4 5,5 gut 4 Normierte Aufstiegszahl (N) n = 369 d = 135 Tage MQ = 3,1 m 3 /s N N n d MQ ,1 0,58 unbefriedigend 2 Akkumulation Akkumulation im Unterwasser Sachgasseneffekt im Mutte rbett * nicht bewertbar, da keine Individuen anadromer Arten nachgewiesen schlecht 1 Gesamtmittelwert: 3,0 (mäßig) Bewertung biologische Funktionskontrolle