Ökologische Folgen von Stauraum- spülungen - Bafu
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' Ökologische Folgen von Stauraumspülungen j DAMMBALKEN Abb. 3.3: Längsschnitt durch einen ABLAGERUNG Grundablass mit Injektorschacht, der es erlaubt, genügend Wasser zuzuführen, wenn Ablagerungen den Grundablass zudecken und verstopfen. (Grafik aus: VISCHER 1981 1 Spülung "unter Druck" (Fall a) In gewissen Fällen müssen Ablagerungen im Nahbereich des Grundablasseinlaufbauwerks entfernt werden. Dazu sind gewöhnlich kurze Grundablass-Spülungen nötig, bei denen bei vollem Stausee und geöffnetem Grundablass durch den Wasserdruck und den Strömungs- sog ein Erasionstrichter geschaffen wird (Abb. 3.4). Die das Unterwasser .belastenden Sedi- mentmengen sind meist gering und können mit genügend Wasser aus dem Speicher ver- dünnt werden. Nach KRUMDIECK und CHAMOT 1981 ist ein Syphon oder lnjektorschacht (Abb. 3.3) eine wichtige bauliche AusstattunQ, um beim Einlauf zum Grundablass genügend Wasser zuzuführen, wenn dort die Ablagerungen den Eingang verstopfen (Mitreissen von Material durch die Sogwirkungl. Da die Zustromgeschwindigkeiten oberhalb des Einlaufes rasch abnehmen, ist die räumliche Wirkung der Spülung zumeist sehr beschränkt. Der frei- gespülte Raum füllt sich relativ schnell wieder mit Sedimenten an, und der Vorgang muss wiederholt werden. Abb. 3.4: Längsschnitt einer Sperre mit Grundablass und darüber liegender Fassung. Kurze Spülungen bei vollem Stausee schaffen bloss einen Erosions- trichter und vermögen die Ablagerun- EROSIONSTRICHTER gen nur in einem engen Bereich abzutragen. (Grafik aus: VI~CHER 1981 ) ABLAGERUNGEN Spülung "bei freiem Wasserspiegel" (Fall bl NUTLWASSER- FASSUNG Eine Freiwasserspülung wird bei abgesenktem Wasserspiegel durchgeführt. Die Absenkung erfolgt so lange wie möglich uber die Purbinenstollen. Bereits in der Absenkphase finden Bewegungen der Sedimentbänke statt. In einer späteren Phase wird der Grundablass (oder die Grundablässe) geöffnet, und es gelangen jetzt, je nach Lage des Sedirnentationskegels (Abstand zur Sperre), mehr oder weniger grosse Mengen an Feinsedirnenten in den Vorfluter. Die 'maximale Konzentration dieser weiterverfrachteten Schwebstoffe hängt nicht unwesentlich von der in der Schlussphase der vollständigen Absenkung des Speichers noch vorhandenen Wassermenge ab. Je nach Zweck der Spülung werden dann gewöhnlich uber
3.4 Alternative Methoden zur Ausrijumung von Sedimenten mehrere Tage im Speicher abgelagerte Sedimente durch die Erosionswirkung der Zuflüsse oder - wo dies möglich ist (2.B. in kleineren betonierten Ausgleichbecken) - unter Mithilfe von schweren Baumaschinen (Bagger) in den Vorfluter ausgeschwemmt. Die Konzentration der Feststoffe im Vorfluter ist bei solchen Spülungen recht variabel und hangt stark von der Durchführung der Spülung ab. Vorhandenes Zuschusswasser (Verdün- nungswasser), das Ausnützen von Hochwasser- oder Regenperioden und ein dosiertes Regulieren der Grundablassschieber bzw. der Bagger-Tätigkeit sind entscheidende Faktoren für den Belastungsgrad des betroffenen Vorfluters. In der Regel ist die Belastung für das Restwassersystem im Unterwasser gross bis sehr gross, weil beträchtliche Mengen von Schlamm ausgeschwemmt werden. 3.4 Alternative Methoden zur Ausräumuns von Sedimenten Wenn abzusehen ist, dass im Verlauf einer Spülung die gesetzlichen Vorgaben (GSchG Art. 40) nicht oder nur unvollständig eingehalten werden können, sollten, vor allem in Anbe- tracht der zum Teil verheerenden ökolagischen Folgen (s. Kap. 4) von Stauraumspülungen bei freiem Wasserspiegel, in jedem Einzelfall alternative Methoden zur Entfernung von Stau- raumsedimenten evaluiert werden. Dabei gilt es zu beachten, dass im Rahmen einer Gesamtbilanz alle betroffenen Systeme (Wasser, Boden, Luft u.a.) in die Bewertung einbe- zogen werden. In einem zweiten Schritt muss dann der Energie- und Kostenaufwand mitbe- rücksichtigt werden. Als alternative Methoden sind folgende Varianten von Sediment-Entsorgungen zu prüfen: Trockenbaggerung - Entfernung der Sedimente bei entleertem Becken mit Baggern und Transportfahrzeugen; 8emerkungen: - oft zusätzliche Baumassnahrnen erforderlich (Zufahrten etc.); meist nur in kleineren Becken (Ausgleichbecken) mit festem, flachem Untergrund an- wend bar. Nassbaggerung - Entfernung der Sedimente mit Schaufetbaggern bei gefülltem oder teilweise entfeertem Becken; Bemerkungen: - maximale Baggertiefe auf Ca. 20 m beschränkt; - wird bisher hauptsächlich zur Sanierung von Wassergräben, Teichen, Flussstauen und zur Rückgewinnung der Wassertiefe in Wasserwegen und Hafen angewendet. Saug baggerung - Entfernung der Sedimente mittels Absaugvorrichtungen, die stationär (z.B. im vorderen, Beckenteil im Bereich von Grundablass und Nutzwasserfassung) oder von schwimmenden Plattformen aus arbeiten. - Mit der Methode der CTM Barrages, Malvilliers (früher: Abteilung "Hydro Vision" der Forces Motrices Neuchateloises S.A.1 kann bis in Wassertiefen von 200 m entschlammt
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3.4 Alternative Methoden zur Ausrijumung <strong>von</strong> Sedimenten<br />
mehrere Tage im Speicher abgelagerte Sedimente durch die Erosionswirkung der Zuflüsse<br />
oder - wo dies möglich ist (2.B. in kleineren betonierten Ausgleichbecken) - unter Mithilfe<br />
<strong>von</strong> schweren Baumaschinen (Bagger) in den Vorfluter ausgeschwemmt.<br />
Die Konzentration der Feststoffe im Vorfluter ist bei solchen Spülungen recht variabel und<br />
hangt stark <strong>von</strong> der Durchführung der Spülung ab. Vorhandenes Zuschusswasser (Verdün-<br />
nungswasser), das Ausnützen <strong>von</strong> Hochwasser- oder Regenperioden und ein dosiertes<br />
Regulieren der Grundablassschieber bzw. der Bagger-Tätigkeit sind entscheidende Faktoren<br />
für den Belastungsgrad des betroffenen Vorfluters. In der Regel ist die Belastung für das<br />
Restwassersystem im Unterwasser gross bis sehr gross, weil beträchtliche Mengen <strong>von</strong><br />
Schlamm ausgeschwemmt werden.<br />
3.4 Alternative Methoden zur Ausräumuns <strong>von</strong> Sedimenten<br />
Wenn abzusehen ist, dass im Verlauf einer Spülung die gesetzlichen Vorgaben (GSchG<br />
Art. 40) nicht oder nur unvollständig eingehalten werden können, sollten, vor allem in Anbe-<br />
tracht der zum Teil verheerenden ökolagischen <strong>Folgen</strong> (s. Kap. 4) <strong>von</strong> <strong>Stauraum</strong><strong>spülungen</strong><br />
bei freiem Wasserspiegel, in jedem Einzelfall alternative Methoden zur Entfernung <strong>von</strong> Stau-<br />
raumsedimenten evaluiert werden. Dabei gilt es zu beachten, dass im Rahmen einer<br />
Gesamtbilanz alle betroffenen Systeme (Wasser, Boden, Luft u.a.) in die Bewertung einbe-<br />
zogen werden. In einem zweiten Schritt muss dann der Energie- und Kostenaufwand mitbe-<br />
rücksichtigt werden.<br />
Als alternative Methoden sind folgende Varianten <strong>von</strong> Sediment-Entsorgungen zu prüfen:<br />
Trockenbaggerung<br />
- Entfernung der Sedimente bei entleertem Becken mit Baggern und Transportfahrzeugen;<br />
8emerkungen:<br />
- oft zusätzliche Baumassnahrnen erforderlich (Zufahrten etc.);<br />
meist nur in kleineren Becken (Ausgleichbecken) mit festem, flachem Untergrund an-<br />
wend bar.<br />
Nassbaggerung<br />
- Entfernung der Sedimente mit Schaufetbaggern bei gefülltem oder teilweise entfeertem<br />
Becken;<br />
Bemerkungen:<br />
- maximale Baggertiefe auf Ca. 20 m beschränkt;<br />
- wird bisher hauptsächlich zur Sanierung <strong>von</strong> Wassergräben, Teichen, Flussstauen und<br />
zur Rückgewinnung der Wassertiefe in Wasserwegen und Hafen angewendet.<br />
Saug baggerung<br />
- Entfernung der Sedimente mittels Absaugvorrichtungen, die stationär (z.B. im vorderen,<br />
Beckenteil im Bereich <strong>von</strong> Grundablass und Nutzwasserfassung) oder <strong>von</strong> schwimmenden<br />
Plattformen aus arbeiten.<br />
- Mit der Methode der CTM Barrages, Malvilliers (früher: Abteilung "Hydro Vision" der<br />
Forces Motrices Neuchateloises S.A.1 kann bis in Wassertiefen <strong>von</strong> 200 m entschlammt
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