Říční ekosystémy Z4825 11. Ochrana a revitalizace říčních ekosystémů 0 t GEOGRAFICKY USTAV Mgr-Karel Brabec'PhD přírodovědecká fakulta mu brabec@sci.muni.cz SYLABUS 1. Fluviální struktury a procesy, říční síť a krajina, fyzikální charakteristiky 2. Chemické charakteristiky, cykly látek 3. Sedimenty, hydraulické faktory, typy substrátu, organická hmota a procesy 4. Říční biota - mikroorganismy, řasy, makrofyta, produkce a dekompozice 5. Říční biota - bezobratlí živočichové 6. Říční biota - ryby a další obratlovci 7. Potravní sítě, toky látek a energie 8. Regulace a morfologická degradace vodních toků 9. Znečištění vodních toků a kombinace stresorů 10. Vodohospodářské strategie, hodnocení stavu vod 11. Ochrana a revitalizace říčních ekosystémů 12. Případové studie 13. Exkurze: regulovaný tok v městské krajině PROHLÁŠENÍ K HOSPODAŘENÍ S VODOU • změna hospodaření na zemědělské půdě • zadržování vody v krajině a zpomalení jejího odtoku • infiltrace povrchových vod do vod podzemních • zvýšení akumulace povrchových vod ve vodních nádržích • účelné a efektivní hospodaření se zdroji povrchových a podzemních vod v hydrologický ucelených povodích Společné prohlášení České limnologické společnosti a České vědeckotechnické vodohospodářské společnosti k hospodaření svodou v České republice PROHLÁŠENÍ K HOSPODAŘENÍ S VODOU • k překlenutí krátkodobého sucha (revitalizace, systém drobných nádrží, mokřadů a přírodě blízkých opatření) • k překlenutí dlouhodobého sucha (infiltrace povrchových vod do vod podzemních, akumulace povrchových vod v zásobních prostorách vodních nádrží apod.) • ke snížení rizika povodní (omezení povrchového odtoku a erozních jevů v krajině, retence v nádržích, ochrana sídel) Společné prohlášení České limnologické společnosti a České vědeckotechnické vodohospodářské společnosti k hospodaření svodou v České republice NÁPRAVY DEGRADACE ŘÍČNÍCH EKOSYSTÉMŮ • revitalizace (restoration) restoration project will restore an environment to its original condition • rehabilitace (rehabilitation) improving the condition of a stream environment, even if not to its original condition, is a valuable exercise. Ecological rehabilitation is the re-establishment of a functional community with stable indigenous vegetation cover. It includes stabilisation and revegetation • renaturalizace (renaturalization) specific type of restoration caused by natural events (e.g. floods, gradual destruction of regulation structures) • remediace (remediation) - např. fytoremediace in cases when rehabilitation is not possible because the changes to the stream are too severe (inputs from the catchment will never support original conditions) aim is to improve ecological conditions OPATŘENÍ V PLOŠE POVODÍ NA ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ • funkce - protierozní, protipovodňová, ochrana před suchem, ekologická Cíle protierozních a protipovodňových opatření: • co nejvíce podpořit vsakování vody do půdy • omezit soustřeďování odtoku do stružek, tzn. podpořit jeho rozptylování • zpomalovat a neškodně odvádět povrchový odtok tak, aby nenabyl unášecí síly schopné odnášet zeminu • prodloužit dobu retence vody v ploše povodí Zvýšení vsaku vody do půdy a prodloužení doby infiltrace • zpomalení povrchového odtoku • stav půdy (nakypřená) DZURAKOVÁ et alv 2017. Potenciál aplikace přírodě • krajinný pokryv (zatravnění) blízkých opatření pro zadržení vody v krajině a zlepšení ekologického stavu vodních útvarů. VTEI/ 2017/ 4 zasakovací příkopy a průlehy, hrázky doplněné průlehy, přehrážky v údolnicích, zasakovací pásy apod. OPATŘENÍ V PLOŠE POVODÍ NA ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ • opatření organizační, agrotechnická • plošná opatření na orné půdě - zlepšují vodní režim v půdě a omezují důsledky eroze, což snižuje nežádoucí vnos erodovaných částic a na ně vázaných polutantů do vodního prostředí, což je v důsledku pozitivní pro vodní organismy, a tedy i ekologický stav • zmírnění projevů sucha v krajině • opatření podporujících zadržení vody v krajině • využití historických map znázorňujících místa původního umístění krajinných prvků před kolektivizací, při které došlo k jejich rozorání (meze, polní cesty, mokřady atd.), a jejich obnovování DZURAKOVÁ et alv 2017. Potenciál aplikace přírodě blízkých opatření pro zadržení vody v krajině a zlepšení ekologického stavu vodních útvarů. VTEI/ 2017/ 4 OPATŘENÍ V PLOŠE POVODÍ NA ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ Table I Suitability of areo measures (on agricultural and forest land), biotecknologicaf measures and small water reservoirs to solution of drought issues Vhodnost k řešení problematiky sucha z hlediska Typ opatření Vlivu na biologické Vlivu na fyzikálně-chemické Vodohospodářského složky určující ekologický stav/ potenciál (ES/EP) a chemické parametry podporující biologické složky ES/EP Plošná opatření: organizační + ++ agrotechnická + ++ speciální kultury ++ Biotechnická opatření: z a sa kovací prů leh/příkop +++ +++ svodný průleh/príkop ++ zasakovat í pásy +++ +++ stabilizace dráhy soustředěného odtoku + + hrázky -+ + iríze + C - 0 přehrážky ++ + DZ U RAKOVÁ et alv 2017. Potenciál aplikace přírodě blízkých opatření pro zadržení vody v krajině a zlepšení ekologického stavu vodních útvarů. VTEI/ 2017/ 4 OPATŘENÍ V PLOŠE POVODÍ NA ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ Table i. Suitability of area measures (on agricultural and forest land), biotecbnologicat measures and small water reservoirs to solution of drought issues Vhodnost k řešení problematiky sucha z hlediska Typ opatření Vlivu na biologické Vodohospodářského s|0žky určující ekologický stav/ potenciál (ES/EP) Vlivu na fyzikálně-chemické a chemické parametry podporující biologické složky ES/EP Malé vodní nádrže {podle ČSN 75 2410): vodárenské +++ průmyslové závlahové energetické kompenzační EKtiviZcčrí retenční suché +++ + - retenční s nadržením čistící a usazovací ++ rybochovné hospodářské vyrovnávací klauzury (lesní) rekreační krajinotvorné rekultivační MALÉ VODNÍ NÁDRŽE • retenční nádrže (suché nebo s malým objemem zadrženým i v suchém období) • při rybářském nebo rekreačním využití je omezeno nadlepšování minimálních průtoků • pozor na možné útočiště invazních druhů (střevlička východní) a možné zhoršení kvality vodního prostředí dále po toku (eutrofizace) • identifikace ploch zaniklých vodních prvků v krajině - certifikovaná mapa „Současný stav historických rybníků na území České republiky" + certifikovaná metodika zabývající se hodnocením ploch zaniklých rybníků z hlediska optimalizace jejich využití https://heis.vuv.cz/data/webmap/isapi.dll?map=mp historickerybnikv&TMPL=AJAX MAIN&IFRAME=1&LEGEND HIDE=0&QUERY SELECTION=l&F ULLTEXT CHECKED=1 DZ U RAKOVÁ et alv 2017. Potenciál aplikace přírodě blízkých opatření pro zadržení vody v krajině a zlepšení ekologického stavu vodních útvarů. VTEI/ 2017/ 4 OPATŘENÍ V LESÍCH Vho dnost k řešení problematiky sucha z hlediska Typ opatření Vodohospodářského Vlivu na biologické složky určující ekologický stav/ potenciál (ES/EP) Vlivu na fyzikálně-chemické a chemické parametry podporující biologické složky ES/EP Opatření v lesích: tvorba polyfunkčního lesa 0 + omezení smrku ve 3.5 ■-. _V5 - - + podrostnía násečný hospodářský způsob - C + dodržování vhodných postupů pří těžbě + C C vhodná fragmentace lesa + c C nízký tvar lesa (výmladkový, pafezina) + - - ochranné pásy lesa kolem vodárensky významného toku + -+ ++ důsledná sanace potéžebních či jiných technologických narušení půdy + c - hrazení strží + 4- - - hrazení bystřin -1- - -l- - + - ochrana lesních pramenů a pramenišť + + - o Q. "E m ■M ro Q. O .c u 25 >cu T3 O > Legenda: -,(),+, ++, +++ - mlra vhodnosti opatrení od nevhodného po n ej v hod něj 5í m u "q. ro ií§ 'u c m ■M O O (N d) O CC Z) M Q C T3 O > > ■M O -C -d) -XĹ U 'bJD _o O d) "E cu >U1 Q. _CD M ro >cu c L— ^£ > >- T3 O > "E cu >M "D " M (N Table 4 J Human influences on channel change Indirect change Land use change: Deforestation Afforestation Agricultural (e.g. conversion of grazing to arable) Urbanization Mining Land drainage: Agricultural drainage Surface water sewers Direct change Regulation: impoundment of water Water diversions (e.g. for irrigation] Channel management: Gravel extraction Straightening Flood control Bank erosion protection Dredging ŘÍČNÍ HABITATY hydraulika organická hmota vertikální výměna ekoton organismy časové trvání prostorová distribuce ŘÍČNÍ HABITATY / MATRICE Revitalizace REVITALIZACE - koryto REVITALIZACE - diskontinua/bariéry podélného profilu (Stupně, jezy, hráze) ^ migrace, Pretence sedimentů • laterální (ohrazování břehů, zahloubení) ^ komunikace s říční nivou vertikální (zanášení jemnými sedimenty, zpevnění dna a břehů) \i komunikace s hyporeálem, \i heterogenita substrátu a habitatů RESTORATION - diskontinua/bariéry • podélné - rybí přechody, odstranění jezů, obnova střídání peřejí a tišin • laterální - odstranění struktur zpevňujících břehy, rozšíření koryta • vertikální - redukce přísunu jemných sedimentů -instalace struktur zvyšujících hydraulickou heterogenitu RENATURALIZACE - povodní vyvolaná trajektorie směřujících k obnově přirozených korytotvorných procesů (Bečva) REVITALIZACE ŘÍČNÍCH EKOSYSTÉMŮ Program revitalizace říčních systémů (od roku 1992) • záměrem bylo obnovení funkce vodních ekosystémů v krajině • vyhlášen po suché zimě a ohrožení zdrojů vody pro Prahu • málo komplexních akcí • často nejasný přínos pro obnovu přirozených procesů a společenstev • odbahňování rybníků REVITALIZACE MALÝCH TOKŮ TYPY OPATŘENÍ časové etapy • 1. generace - původní trasa, původní profil koryta, původní opevnění - vkládání spádových objektů, tůní a prohlubní • 2. generace - nová trasa, nové mělčí koryto, odstranění opevnění • 3. komplexní řešení v rámci pásu údolní nivy, napojení revitalizace toku na okolí REVITALIZACE - V ČR (AOPK - T. JUST) Revitalizace - přestavění technicky upraveného koryta potoka nebo řeky do přírodě blízkého stavu (případně vybudování nového, přírodě blízkého koryta) Intravilánové revitalizace-snaha o zlepšení ekologického stavu toku při zachování povodňové průtočnosti dostatečně velké k ochraně okolní zástavby Revitalizace ve volné krajině: • obnovení přirozeně velkého prostorového rozsahu koryta vodního toku, říčního pásu a přirozeně zaplavitelné nivy • vytvoření koryta přirozených (morfologicky věrných) tvarů, přirozeně mělkého, velké členitosti a přirozeně malé průtočné kapacity • obnovení přirozené migrační prostupnosti pro vodní živočichy (úprava/odstranění příčných překážek typu jezů a stupňů) • vytvoření podmínek pro rozvoj přirozených břehových a doprovodných porostů http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodnich-toku/ REVITALIZACE - V ČR (AOPK - T. JUST) Základní cíle revitalizací: • obnovení možností přirozeného vývoje koryta (samovolný vývoj meandrů, dynamika sedimentů) • podpora přirozených rozlivů povodňových průtoků do nezastavěných niv (a tím posílení protipovodňové ochrany sídel) • obnova přirozeného oživení toku Vývoj revitalizace • revitalizace poskytuje polotovar, který je dále formován samovolně nebo s korekčními zásahy http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodnich-toku/ REVITALIZACE - V ČR (AOPK - T. JUST) Revitalizace: • přinášejí cenné zkušenosti • ovlivňují celkové vodohospodářské myšlení • nákladné a náročné z hlediska zajištění potřebných pozemků a celkové administrace • prostorový rozsah ve srovnání podílem upravené říční sítě - nelze očekávat, že by samy o sobě ve větším rozsahu zlepšily stav celé sítě vodních toků • vedle revitalizací je tedy třeba vytvářet podmínky pro co nejlepší využívání samovolných renaturačních procesů • ekologicky orientovaná správa vodních toků http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodn^ KROKY NÁVRHU REVITALIZAČNÍHO KORYTA 1. Rozvaha o morfologickém typu vodního toku a předběžný orientační návrh trasy 2. Stanovení návrhové kapacity koryta 3. Návrh příčného průřezu koryta 4. Podrobný návrh trasy koryta 5. Detailní tvarování koryta http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodnich-toku/ REVITALIZACE - PŘÍKLADY (PEKELSKÝ POTOK) Pekelský potok u Zdislavic na Vlašimsku byl v minulosti technicky upraven i v lesních lukách. Tato úprava nevhodně urychlovala odtok vody z území a potok ekologicky degradovala. Stav před revitalizací, zahájenou v roce 2005 http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodnich-toku/ REVITALIZACE - PŘÍKLADY (PEKELSKÝ POTOK) Revitalizace započala odstraňováním technického opevnění koryta http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodnich-toku/ REVITALIZACE - PŘÍKLADY (PEKELSKÝ POTOK) Stav bezprostředně po revitalizaci, v zimě roku 2006. Staré koryto uprostřed louky bylo zasypáno. Při kraji lesa bylo vytvořeno nové, přírodě blízké http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodnic REVITALIZACE - PŘÍKLADY (PEKELSKÝ POTOK) Pekelský potok v roce 2009, tři roky po revitalizaci (prosazování náletových dřevin vedle vysazených - olše). http://strednicechy.ochranaprirodyxz/pece-o-vodni-rezim-krajiny/revitalizace-vodn^ REVITALIZACE - V EVROPĚ https://reformrivers.eu/ REFARM REstoring rivers FOR effective catchment Management RESULTS Search site News Final REFORM Policy Brief now online Linking E-Flows to Sediment Dynamics: REFORM Stakeholder Workshop in Rome, September 201S ECOSTAT Workshop on Hydromorphology and WFD classification, Oslo, October 2015 REFORM final conference - a major success! REFORM Summer School - Lectures available online REFORM in a nutshell Taaliamento River - Italy Search. Go REFORM Wiki You are also welcome to discover more about river restoration case studies through the REFORM Wiki. Social Network CP F Recommend CT* J* Tweet co \n I Contact Project coordinator Dr. Tom Buijse Deltares REVITALIZACE - V EVROPĚ https://restorerivers.eu I Resi r^imw li Restoring Europe's Rivers @a™ s r K Ľ ' Create account Log in Wi*i navigation Home SeaTch case studies Advanced search Create a new case study Add new term ": ; tec studies Recent changes Help Tools What linss here Related changes Special pages Printable version Permanent lin* Page information Browse properties RESTORE partnership European River Restoration website Share □ □HOD Translate Vyberte jazyk ▼ Používá technologa Gůugl* Překladač Main page Discussion View View sduicb History Search Home Welcome to the river restoration case studies RiverlYiki. This site is funded through the Environment Agency {England) and managed by the RRC jUKJ. This is an interactive source of information on river restoration schemes from around Europe Up to now, the database holds 1165 river restoration case studies from 31 countries Map of case studies Satellite Left dim to loofc around in the map, and use the wheel of your mouse to zoom in and out. https://www.voutube.com/watch?v=itJBwvKFKQq https://www.voutube.com/watch?v=21 YAP8RF sw https://www.voutubexom/watch?v=VipVo8zPH0U https://www.voutubexom/watch?v=TwchwblcMmc https://www.voutubexom/watch?v=mDGhM72GF3k https://www.voutubexom/watch?v=XlyUhm1 LQ-s&list=PLWOfHU AzdLMwn4-RMu2F4S-6vVfehEpY&index=7 https://www.voutubexom/watch?v=KuqOa4RnKok&list= PLWOfHU AzdLMwn4-RMu2F4S-6vVfehEpY&index=81 https://www.youtube.com/watch?v=B71 H-emPcuA&list=PLWOfHU AzdLMwn4-RMu2F4S-6vVfehEpY&index=55