Synthesebericht Schwall/Sunk - Rhone-Thur Projekt - Eawag

Das Ausmass der
Kanalisierung
(Verbauung) eines
Fliessgewässers
kann entscheidend
dafür sein,
wie stark sich
Schwälle auf seine
ökologische Struktur
und Funktion
auswirken. Sind
noch ausreichend
natürliche oder naturnahe
flussmorphologische
Strukturen
erhalten und
bleibt der Schwallbetrieb
innerhalb
vertretbarer Grenzen,
so können
sich auch anspruchsvolle
Organismen
behaupten.
In der Rhone zeigte
sich ausserdem,
dass auch kleinräumige
Strukturen zu einer quantitativen
und qualitativen Verbesserung der benthischen
Besiedlung und damit zu einer ökologischen
Aufwertung des Flusses führen
können. Zu den lokalen Strukturen, die in
der Rhone heute über weite Strecken verschwunden
sind, zählen hauptsächlich Kiesund
Schotterbänke, Flussinseln, schnell und
flach überströmte Schnellen (Riffles) oder
Totholz (Baumann, 2004). Flussaufweitungen,
die kiesige Schotterbänke oberhalb
der mittleren Hochwasserlinie schaffen,
können die negativen Auswirkungen des
Schwallbetriebes auf die Uferfauna reduzieren
und damit die Vernetzung zwischen
Fluss und Umland verbessern. Dennoch
sollten Massnahmen zur Aufweitung von
Gerinnen mit Massnahmen zur Schwalldämpfung
gekoppelt werden (Tockner et al.,
2004a).
2.2.2 Sohlen-Kolmation und Grundwasser
Abbildung 17: Pegel- und Temperaturmessungen in der Rhone und im Grundwasser
bei Riddes. Wegen der kühlen Witterung war der Rhone-Abfluss in der
dargestellten Periode hauptsächlich durch den Schwallbetrieb der Kraftwerke
beeinflusst. Die Temperaturschwankungen in der Rhone werden zeitverzögert
durch konvektiven Wärmeübertrag an das Grundwasser weitergegeben. Zeitverzögerungen:
a) 12h, b) 10h, c) 8h, d) 10h, e) 10h, f) 12h. Bei Unterschreitung
eines gewissen Wasserstandes in der Rhone (ca. 467.5 m.ü.M.) kommt
dieser konvektive Transport jedoch zum Erliegen (grau hinterlegte Periode).
Durch die starke Strömung in der Rhone
werden Feinanteile des Substrates (Sand,
Kies) aus der obersten Sedimentschicht
herausgespült und abgeführt. Die Sohlenoberfläche
vergrössert sich, und die verbleibenden
grösseren Körner bilden eine kompakte,
unbewegliche Deckschicht. Diese
Abpflästerung der Sohle ist an sich eine natürliche
Erscheinung, die aber durch die
Einengung (Kanalisierung) des Gerinnes
noch wesentlich ausgeprägter wird. In den
darunterliegenden, von der Strömung weitgehend
abgeschirmten Lagen, können sich
hingegen Feinanteile ablagern und verdichten.
Die Korngrössenzusammensetzung
wird dabei hauptsächlich vom Abfluss und
vom Gefälle bestimmt. In den untersuchten
Querprofilen der Rhone wird das oberflächennahe
Sohlenmaterial in der Regel umso
gröber (mittlere Korngrösse), je grösser
das Gefälle ist. Es folgt somit dem zu erwartenden
Trend (Baumann und Meile, 2004).
Der Schwallbetrieb kann die Kolmation der
Flussohle verstärken, indem bei Schwall
mehr Feinmaterial (Trübung) in das Sediment
eingetragen wird (Kapitel 1.2.2). Zudem
kommt es durch die strömungsbedingte
Vibration der Feinanteile zu stärkerer Verdichtung,
was wiederum die Durchlässigkeit
der Sohle verringert (Schälchli, 1993).
In der Rhone konnte die Kolmation auch
anhand von Temperaturmessungen im
Fluss und im flussnahen Grundwasser verfolgt
werden (Abbildung 15; Fette et al.,
eingereicht-a). Bei Fully ergaben diese Messungen
zeitlich versetzte Temperaturmuster,
welche je nach Auflösung unterschiedlich zu
interpretieren sind (Schachtschabel et al.,
1998):
• Die saisonale Betrachtung (Abbildung
16) erlaubt eine Abschätzung der Kolmation
in jenem Bereich der Gewässersohle,
der meistens benetzt bleibt.
• Die Auswertung des Zeitversatzes der
täglichen Wasserstandsschwankungen
(Abbildung 17) erlaubt Aussagen über
RHONE-THUR PROJEKT Synthesebericht Schwall/Sunk Seite 24