Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II

Präsentation zum Thema: "Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II"—  Präsentation transkript:

1 Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II
Vorlesung 8 Themen: Totholz: Wirkungszusammenhänge und Risiken Wirkungen von Totholz vorhersagen Gefahren beurteilen und Verdriftungen bewerten Entwicklungsziele durch gezielten Totholzeinbau erreichen

2 Lehrziele der Veranstaltung
erschaffen bewerten Sie bewerten den Einfluss von Totholz auf die hydraulische Leistungsfähigkeit. analysieren Sie analysieren den Einfluss von Totholz in Bezug auf Gefahren. anwenden verstehen Sie verstehen die Einflüsse von Totholz auf die Fließgewässerhydraulik. erinnern Sie kennen die Einflüsse von Totholz auf die Nahrungskette und die Habitatstrukturen.

3 Totholz Impressionen

4 Grundlagen zu Totholz Als Oberbegriff steht Totholz für alle Arten von abgestorbenem Holz und Pflanzenteilen, von der Größenordnung von Reisig über Äste bis zu Stämmen und ganzen Bäumen. Totholz (alternative Bezeichnungen: Moderholz, Biotopholz) Englische Bezeichnungen: dead trees, woody debris oder coarse woody debris Totholz wird unterteilt in die beiden Klassen: Grobes Totholz => (∅ ≥ 10 cm ) Feines Totholz => (1 cm ≤ ∅ < 10 cm) Totes Material mit einem Durchmesser kleiner als 1 cm wird als Streu bezeichnet und weiter unterteilt in die Klassen: Reisig (verholztes Material, ∅ < 1 cm) Blätter (unverholztes Material)

5 Totholz und Detritus Klassifikation
grobes Totholz z.B. abgestorbener Baum, dicker Ast, Wurzelstock Ø >=10cm Detritus POM partikuläres organisches Material Totholz feines Totholz z.B. Zweig, dünner Ast, dünner Stamm Ø 1cm - <10cm Grob-detritus (CPOM) z.B. dünner Zweig, Rindenstück Ø 1mm - <1cm Reisig Streu z.B. Falllaub, Grashalm, abgestorbene Wasserpflanzen Blätter Fein-detritus (FPOM) Ø 0,45µm - <1mm z.B. Schwebstoffe Ø <0,45µm DOM gelöstes organisches Material Bildzitat: Robinson & Beschta; Kail & Gerhard

6 Einfluss von Totholz Das Totholz in Fließgewässern spielt eine wesentliche Rolle in Bezug auf: die Gewässerstruktur die Hydraulik die Fließgewässerbiozönosen

7 Totholz als Habitat Totholz in Fließgewässern stellt einen wesentlichen eigenständigen Lebensraum dar und hat dabei folgende Funktionen: Totholz schafft Strömungsberuhigung Die durch das Totholz geschaffenen strömungsberuhigten Zonen sind Lebensraum für Fischlarven und Jungfische und dienen allgemein als Unterstand für Fische. Totholz erhöht Artenvielfalt Totholz ist ein eigenständiges Hartsubstrat in Fließgewässern. Speziell bei sandgeprägten Gewässern (=bewegliche Sohle) ist es der einzige Lebensraum für Aufwuchsalgen und Insekten ( = wesentliche Bedingung für die Nahrungskette). Totholz verbessert die Fließgewässerstruktur Totholz ermöglicht die dynamische Entwicklung von Kolken und Bänken, verbessert die Strömungsdiversität und gliedert das Gewässerbett.

8 Totholz als Nahrungsquelle
Totholz ist eine Nahrungsquelle Totholz dient direkt sowie indirekt als eine wesentliche Nahrungsquelle für Organismen der Fließgewässer. Auf Totholz bildet sich ein Aufwuchs von Pilzen, Bakterien und Algen, die als Nahrungsquelle für die Primärkonsumenten dienen. Außerdem ist Totholz eine primäre Nahrungsquelle für spezialisierte Organismen. In Verbindung mit Falllaub kann Totholz in kleinen Gewässern den weitaus größten Energiebedarf (bis zu 90%) für die Primärkonsumenten bereit stellen.

9 Risiken von Totholz Durch das Totholz wird der Abflussquerschnitt verringert (durch Verklausungen); hieraus resultiert eine Reduzierung der hydraulischen Leistungsfähigkeit im Gewässerprofil Totholz erhöht potenziell das Risiko von Überschwemmungen Durch Totholz können im Hochwasserfall Verklausungen an Brücken und Durchlässen entstehen; im Extremfall kann dadurch sogar eine Beschädigung der Bauwerke entstehen

10 Totholz & Strömungsverhältnisse

11 Totholz Verklausungen

12 Totholz an der Schwalm

13 Totholz an der Isar I

14 Totholz an der Isar II

15 Totholz an der Isar III

16 Wirkungen vorhersagen
Fragen: Wie wird die Strömung abgelenkt? Werden die Ufer erodiert? Wo werden Kolke und/oder Bänke entstehen?

17 Beispiel: Wirkungen vorhersagen
Idee: M.Gerhard, M.Reich

18 Gefahren beurteilen Fragen:
Was wird bei einem Hochwasserereignis geschehen? Wo bestehen konkrete Gefahren? Wie schätzen Sie das Risiko ein? Welche Maßnahmen zur Gefahrenabwehr müssen getroffen werden?

19 Beispiel: Gefahren beurteilen
Rückstau Ausuferung Breites Sohlental Siedlung Rückstau Verklausung entfernen Schäden Ausuferung Verklausung belassen Muldental / Kerbtal Breites Sohlental Landwirtschaft Rückstau Ausuferung Schäden Verklausung entfernen Breites Sohlental Wald Rückstau Ausuferung Verklausung belassen Verklausung modifizieren Idee: M.Gerhard, M.Reich

20 gezielter Einbau Frage:
Wie kann durch den Einbau von Totholz ein spezielles Entwicklungsziel erreicht werden?

21 Beispiel: gezielter Einbau
Sohlanhebung Ufersicherung Laufentwicklung ökologische Aufwertung punktuelle Aufweitung Idee: M.Gerhard, M.Reich

22 Verdriftung beurteilen
Fragen: Welche der vorhandenen Totholzstrukturen können belassen werden? Welche Totholzstrukturen müssen entfernt werden?

23 Beispiel: Verdriftung beurteilen
belassen belassen belassen modifizieren fixieren entfernen modifizieren fixieren belassen belassen fixieren Idee: M.Gerhard, M.Reich

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