Fischtreppe - Fish ladder

Fischtreppe mit Teich und Wehr am Bonneville Dam am Columbia River
Drohnenvideo von einem Fischweg in Estland, am Fluss Jägala

Eine Fischtreppe , auch als Fischaufstieg , Fischpass oder Fischtreppe bekannt , ist eine Struktur auf oder um künstliche und natürliche Barrieren (wie Dämme , Schleusen und Wasserfälle ), um die natürliche Wanderung diadromer Fische sowie die Bewegungen potamodromer Arten zu erleichtern . Die meisten Fischaufstiege ermöglichen es den Fischen, die Barrieren zu umgehen, indem sie schwimmen und eine Reihe relativ niedriger Stufen (daher der Begriff Leiter ) in die Gewässer auf der anderen Seite springen . Die Geschwindigkeit des über die Stufen fallenden Wassers muss groß genug sein, um die Fische an die Leiter zu locken, sie darf jedoch nicht so groß sein, dass sie die Fische flussabwärts zurückspült oder sie so erschöpft, dass sie ihre Reise flussaufwärts nicht fortsetzen können.

Geschichte

Denil Fishway am Salmon Creek, Montana

Schriftliche Berichte über raue Fischwege stammen aus dem Frankreich des 17. Jahrhunderts, wo Zweigbündel verwendet wurden, um Stufen in steilen Kanälen zu schaffen, um Hindernisse zu umgehen.

Eine Pool- und Wehr-Lachsleiter wurde um 1830 von James Smith, einem schottischen Ingenieur, am Fluss Teith in der Nähe von Deanston, Perthshire in Schottland, gebaut. Sowohl das Wehr als auch die Lachsleiter sind heute dort und viele später in Schottland gebaute Lachsleitern wurden davon inspiriert.

Eine Version wurde 1837 von Richard McFarlan aus Bathurst, New Brunswick , Kanada, patentiert , der einen Fischweg entwarf, um einen Damm in seiner wasserbetriebenen Holzmühle zu umgehen. In den Jahren 1852-1854 wurde der Ballisodare Fish Pass in der Grafschaft Sligo in Irland gebaut, um Lachse in einen Fluss zu locken , der keine Fischerei unterstützt hatte. 1880 wurde die erste Fischtreppe in Rhode Island , USA, am Pawtuxet Falls Dam gebaut. Die Leiter wurde 1924 entfernt, als die Stadt Providence den Holzdamm durch einen Betondamm ersetzte . Betonleitern sind nicht immer eine Verbesserung – die auf elektrische Felder empfindlichen Organe der Paddelfische werden in der Nähe von Bewehrungseisen und anderen im Betonbau verwendeten Metallen überlastet , was ihnen den Zugang zu ihren Laichplätzen versperrt und zu einem katastrophalen Rückgang ihrer Zahlen.

Mit dem Fortschreiten des Industriezeitalters wurden Dämme und andere Flusshindernisse größer und häufiger, was die Notwendigkeit effektiver Fischumgehungen erforderte.

Typen

Pool und Wehr
Einer der ältesten Arten von Fischtreppen. Es verwendet eine Reihe kleiner Dämme und Becken von regelmäßiger Länge, um einen langen, schrägen Kanal zu schaffen, in dem Fische um das Hindernis herumwandern können. Die Rinne dient als feste Sperre , um den Wasserspiegel schrittweise zu senken; Um stromaufwärts zu gehen, müssen die Fische in der Leiter von Kiste zu Kiste springen.
Schikane Fischpass
Verwendet eine Reihe von symmetrischen, eng beieinander liegenden Leitblechen in einem Kanal, um den Wasserfluss umzuleiten, sodass Fische um die Barriere schwimmen können. Prallfischaufstiegsanlagen brauchen keine Ruhebereiche zu haben, obwohl Pools enthalten sein können, um einen Ruhebereich bereitzustellen oder die Strömungsgeschwindigkeit zu reduzieren. Solche Fischaufstiegsanlagen können mit eingebaut werden Serpentinen den Raum für ihre Konstruktion benötigt , zu minimieren. Blenden gibt es in verschiedenen Ausführungen. Das gebräuchlichste Design ist der Larinier-Pass, benannt nach dem französischen Ingenieur, der ihn entworfen hat. Sie eignen sich sowohl für Friedfische wie Forellen als auch für Salmoniden und können groß genug gebaut werden, um von Kanus genutzt zu werden. Der ursprüngliche Entwurf für einen Denil-Fischweg wurde 1909 von einem belgischen Wissenschaftler, G. Denil, entwickelt; es wurde seitdem in vielerlei Hinsicht angepasst und angepasst. Der Alaskan Steeppass zum Beispiel ist eine modulare vorgefertigte Denil-Fishway-Variante, die ursprünglich für abgelegene Gebiete Alaskas entwickelt wurde. Im Rahmen der allgemeinen Umweltsanierung wurden von Project Maitai in mehreren Wasserstraßen in Nelson , Neuseeland, Leitbleche installiert , um die Fischpassage zu verbessern.
Fischaufzug (oder Fischaufzug)
Bricht mit dem Leiterdesign, indem es eine Art Aufzug bietet , um Fische über eine Barriere zu tragen. Es ist gut geeignet für hohe Barrieren. Mit einem Fischaufzug schwimmen Fische in einen Sammelbereich am Fuß des Hindernisses. Wenn sich genügend Fische im Sammelbereich ansammeln, werden sie in einen Trichter gestoßen, der sie in eine Rinne befördert, die oberhalb der Barriere in den Fluss mündet. Auf dem Connecticut River zum Beispiel heben zwei Fischaufzüge bis zu 500 Fische gleichzeitig (15,85 m) hoch, um den Holyoke Dam zu säubern . 2013 beförderte der Aufzug über 400.000 Fische.
Fischwanderweg
Verwendet große Felsen und Hölzer, um Pools und kleine Wasserfälle zu schaffen, die natürliche Strukturen nachahmen. Wegen der Länge des für die Leiter benötigten Kanals sind solche Konstruktionen am besten für relativ kurze Barrieren geeignet. Sie haben den großen Vorteil, dass sie als Lebensraum für Fische dienen können.
Fischpassage mit vertikalem Schlitz
Ähnlich einem Teich-und-Wehr-System, außer dass jeder "Damm" einen schmalen Schlitz in der Nähe der Kanalwand hat. Dadurch können Fische flussaufwärts schwimmen, ohne über ein Hindernis zu springen. Fischpassagen mit vertikalen Schlitzen neigen auch dazu, die jahreszeitlichen Schwankungen des Wasserstands auf beiden Seiten der Barriere recht gut zu bewältigen. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass Navigationsschleusen das Potenzial haben, als vertikale Schlitzfischaufgänge betrieben zu werden, um einen besseren Zugang für eine Reihe von Biota, einschließlich schlechter Schwimmer, zu bieten.
Fischsiphon
Ermöglicht die parallele Installation des Passes zu einem Wasserlauf und kann zur Verbindung zweier Wasserläufe verwendet werden. Der Pass nutzt einen Siphon-Effekt, um seinen Durchfluss zu regulieren. Dieser Stil wird besonders bevorzugt, um den Hochwasserschutz zu unterstützen.
Fischkanone
Ein nasser, flexibler pneumatischer Schlauch saugt einen Lachs nach dem anderen mit Luftdruck an und schießt ihn sanft in das Zielgewässer. Das System wurde ursprünglich von der Firma Whooshh aus Bellevue, Washington , entwickelt, um Äpfel sicher zu transportieren.

Wirksamkeit

Fischtreppen haben eine gemischte Erfolgsbilanz. Sie unterscheiden sich in ihrer Wirksamkeit für verschiedene Arten, wobei eine Studie zeigt, dass nur drei Prozent der Amerikanischen Maifische alle Fischtreppen auf dem Weg zu ihrem Laichplatz überwinden. Die Wirksamkeit hängt von der Schwimmfähigkeit der Fischart ab und davon, wie sich der Fisch auf- und stromabwärts bewegt. Eine Fischpassage, die so konstruiert ist, dass Fische stromaufwärts passieren können, kann beispielsweise keine Passage stromabwärts erlauben. Fischpassagen funktionieren nicht immer. In der Praxis besteht eine Herausforderung darin, Schwimmleistungsdaten mit hydrodynamischen Messungen abzugleichen. Schwimmtests verwenden selten das gleiche Protokoll und die Ausgabe ist entweder eine Einzelpunktmessung oder eine Massengeschwindigkeit. Im Gegensatz dazu liefert die physikalische und numerische Modellierung von Fluidströmungen (dh Hydrodynamik) eine detaillierte Strömungskarte mit einer feinen räumlichen und zeitlichen Auflösung. Aufsichtsbehörden stehen vor einer schwierigen Aufgabe, hydrodynamische Messungen und Schwimmleistungsdaten abzugleichen.

Durchlässe

In den letzten drei Jahrzehnten wurden die ökologischen Auswirkungen von Dükern auf natürliche Bäche und Flüsse erkannt. Während sich die Düker-Abflussleistung aus hydrologischen und wasserbaulichen Überlegungen ergibt, ergeben sich oft große Geschwindigkeiten im Fass, die eine mögliche Fischpassagesperre bilden.

Leitbleche können entlang des Fassinverts installiert werden, um eine fischfreundliche Alternative zu bieten. Bei geringen Abflüssen verringern die Leitbleche die Strömungsgeschwindigkeit und erhöhen die Wassertiefe, um den Fischdurchgang zu erleichtern. Bei größeren Entladungen induzieren Leitbleche niedrigere lokale Geschwindigkeiten und erzeugen Rezirkulationsbereiche. Unglücklicherweise können Ablenkbleche die Düker-Abflusskapazität für einen gegebenen Zufluss drastisch reduzieren, wodurch die Gesamtkosten der Düker-Struktur wesentlich erhöht werden, um den gleichen Design-Abfluss und Zufluss zu erreichen. Es wird angenommen, dass das Wechselspiel zwischen Fisch und Turbulenz die Wanderung stromaufwärts erleichtern kann, obwohl ein optimales Design auf einer sorgfältigen Charakterisierung sowohl der Hydrodynamik als auch der Fischkinematik basieren muss. Schließlich können die praktischen Auswirkungen der Konstruktionsplanung nicht ignoriert werden, während ein solides Verständnis der Turbulenztypologie eine Grundvoraussetzung für jede erfolgreiche Grenzbehandlung ist, die einer stromaufwärts gelegenen Fischpassage förderlich ist.

Siehe auch

FERC Fischleiter-Sicherheitszeichen

Anmerkungen

Verweise

Externe Links