Vandløbskvalitet og vurdering til hverdag og fest (De store indeks og den daglige skønsmæssige vurdering)

Transkript

1 Vandløbskvalitet og vurdering til hverdag og fest (De store indeks og den daglige skønsmæssige vurdering) Klimaforandringer indvarsler hårde tider, som set i sommeren og vær derude, når ekstremerne sker! Peter W. Henriksen, biolog Limno Consult

2 EnviNa temadag i Faxe Vandløbskvalitet og vurdering begrænsningens svære kunst Udvalgte problemstillinger med case stories og fokus på leverpostejsvandløb Vandløbskvalitet og hvordan vurderer vi den til hverdag og fest? Vandføringen og dens komponenter som vigtig begrænsende parameter i en klimaforandringstid Fokus på vandløb som ligger på grænsen mht. målopfyldelse Fysiske forhold, benthos og fisk Tema om sedimenttransportens indflydelse på vandløbskvalitet Vurderinger i hverdagen og med indeks (DFI, DVFI og DFFV) Samarbejde med frivillige Tiltag med fokus på sandfang Frokost (her eller i det grønne) I felten Besøg ved 3 vandløb Sandfang (kort besigtigelse) Egedebækken og Faxe Å (vurderinger af hele molevitten) Fysiske forhold (DFI) Studier af smådyr (DVFI) og fiskebestande (DFFV)

3 Situationen mht. målopfyldelse efter 30 år: Fra flest vandløb med elendig hydromorfologi til mange moderat gode og få rigtigt gode Hvordan kommer vi videre?

4 Tre forhold bestemmer vandløbenes kvalitet Den legendariske Bent Lauge- trekant Tilpas med vand Vandkvalitet Fysiske forhold Naturligt vandføringsregime, stabile strukturelle forhold, fri vandring,

5 Et vigtigt mantra: Stabilitet Generationstider for smådyr: ½ - 1 år, havørred 1 2 år, bækørred 3 4 år og andre fiskearter (ferskvandsfisk) 3-4 år (rødlistet ål ca. 15 år) Her har vandføringen stor indflydelse på vandløbskvaliteten og de kvalitetselementer, vi vurderer og måler (DFI, DVFI, DFFV og til dels DFPI) Hydrologisk regime Grundvandsandel Overfladisk afstrømning fra bl.a. befæstede arealer og til dels dræn Spildevand Tilstrømning fra indskudte søer (herunder ikke mindst projekter til N-fjernelse) Har stor indflydelse på: Sedimenttransport Fysiske forhold (erosion, aflejringer, vandplanter) Ilt vandtemperatur Benthos Fisk

6 Vandføring l/s Eksempler på vandføringens regime og komponenter Vandføringsegime og komponenter i 2018 i Kollerød Å (Havelse Å systemet) Tilførsel og transport af sediment Erosion, høj vandstand Mørkgrå: Spildevand Grå. Overfladisk afstrømning Grøn: Grundvandsbidrag Sandsynligt vandføringsregime og komponenter i Kollerød å (Havelse Å systemet) år 1900 (skønnet) Figur. Vandføringsregime i Kalvemose Å, Tuse Å systemet i 23 år. Lav vandstand, Næsten kun renset spildevand, kiselalger og trådalger, døgnsvingninger i ilt og temperatur, reduceret fysisk variation, øget effekt af selv mindre udslip. Medianminimum: 20 l/s. Absolut minimum ca. 10 l/s. Absolut maksimum: ca l/s Gennemsnit ca. 250 l/s

7 Aktuelt: Vandstand Kalvemose Å maj 2019 Effekt af skybrud den maj 2019

8 Vandføringens regime nogle definitioner En vurdering af opland og arealudnyttelse samt vandføringens regime er en god start Ofte anvendte parametre for vandføring: Årsmiddel Medianminimum 5 års maksimum/min 10 års maksimum/min m.fl. Biologisk set er de ikke alle gode. Vigtige er: Absolut maksimum Absolut minimum Tjekkes ved at tage runde i meget tør periode ved medianminimum eller absolut min. Kalvemose Å Tuse Å systemet

9 Effekter af sommertørke Total eller næsten udtørring Ringsted Å med oversomringshuller Elverdams Å juli 2018 Bæk i Grevinge Skov juli 2018

10 Flager af kiselalger i masseforekomst Sejersbæk, Vidåsystemet

11 Trådalger og svingning i ilt over døgnet målt af frivillige i Slagelse Kommune Bjerge Å (Tude Å systemet) i sommeren Masseforekomst af trådalger og svingning i ilt koncentration over døgnet. Grå: Kritisk. Sort: Dødelig for ørred og følsomme smådyr Klokken

12 Eksempel på effekt på temperatur af lille vandføring og hedebølge pga. indskudt sø Målopfyldelse mht. DVFI og fisk er meget vanskelig nedstrøms søer også ved nye kvælstofsøer. Dertil smolttab. Omfattende måling med min/maks termometre fra Bauhaus betød, at ansøgning om vanding fra Tuse Å med overfladevand måtte afslås.

13 Effekter af store pulse og overfladisk afstrømning Transport Erosion og nedskridning Indlejring Vejbyggeri Erosion internt og i omgivelser og efterfølgende sedimenttransport. Mellemrum mellem sten fyldes nede fra med sediment

14 ½ års ørred pr. 100 m2 Effekt af stor vanddybde på tætheder af ørredyngel i deres første halvår - en stor puls i forsommeren kan ødelægge årets yngel y = -2,5578x + 143,2 R 2 = 0,3552 Gydebanker bør kun udlægges i små lavvandede vandløb, hvor der er lille risiko for flom i forsommeren Middeldybde cm Sammenhængen mellem vandløbenes gennemsnitsdybde og tæthederne af ½ års ørreder ved Limno Consults undersøgelser i (Antal stationer: 44 i 5 vandløb). Med grøn linje vises kravet på 80 stk. pr. 100 m 2. Sammenhængen er signifikant på 5 % konfidensniveau med P=0,007. Tuse Å. 2. Åmose Å. 3: Havelse Å. 4: Madegrøft. 5: Fladså. 6: vandløb i Assens Kommune. Enkelte stationer med andre problemer en fysik er udeladt.

15 Gydebanker og vertikal fordeling af smådyr Indlejring af sand ødelægger bankerne.

16 Måling af indlejring af sediment Gydeegnet bund og smådyr i det grove substrat Kunstig gydegravning med sedimentationskurv Slaghul Levesteder for benthos op til 0,5 m nede i substratet. Stor selvrensningsevne

17 Indlejring af sediment sker nede fra og er uafhængig af strømhastighed hvis der er synligt sand, så er bankens porerum fyldte Fra: Henriksen, P.W. og Nielsen B Sedimentindlejring og overlevelse af ørredens æg/yngel i gydebanker i Gudenå, Holtum Å, Vejle Å og Bygholm Å. Projekt udført for Vejle Amt af Limno Consult

18 Generel betydning af fysisk variation for DVFI og fisk Betydningen af fysisk variation på DVFI DFI DVFI Sammenhængen mellem Fysisk indeks (DFI) og DVFI i vandløb i Odsherred Kommune (data fra 90 stationer i Kommunens/Limno s overvågningsprogram). Stationer med tydelig organisk belastning ikke medtaget.

19 Tæthed af ældre ørreder Tæthed 0+ Ørredtætheder og stendækning Ørred Regressionsanalyse for sammenhængen mellem sten og efterårs tætheder af ørred på 40 stationer i forskellige vandløb i På Sjælland: Kalvemose Å, Regstrup Å, Kobbel Å, Langebæk Møllebæk, Vintersbølle Bæk, Stensby Møllebæk, Vivede Mølleå, Faxe Å. På Fyn: Brændeå, Bogense Bybæk, Solevad Møllebæk, Puge Mølleå, Kragelund Møllebæk jævnfør Limno rapporter. Forkert anbefaling i DTU Aquas vejledning i vandløbsrestaurering 2-3 stk. håndsten (Ø ca.10 cm) pr. m 2, hvilket svarer til en dækningsgrad på ca. 1,6 % y = 3,2073x - 1,9237 R² = 0,2083 Ørred 1½ års og ældre Score sten > 6 cm Score for sten >6 cm Score % stendækning >80

20 Opsamling 1. sæt Et hurtigt overblik kan fås ved at vurdere På kontoret Arealudnyttelse i opland Vandførings regime og komponenter Befæstede arealer (med/uden forsinkelsesbassiner) Separatkloakering Fald, regulativer DFFV, DVFI, DFI, DVPI (ofte ældre data) Involver frivillige - typisk fra lystfiskeforeninger I felten bedømmes Fysiske forhold, sedimenttransport, belægninger, trådalger, maksimale temperaturer, ilt om natten, vedligeholdelse, skøn for smådyr (DVFI) og skønnet DFI. Evt. el-fiskes og tælles gydegravninger. Kom af hus i ekstreme perioder (kraftig regn, tørke, forureninger)

21 2. Del Hvad kan vi gøre? Etablering og drift af sandfang Vandløbsvedligeholdelse Vurdering af vandløbskvalitet (Indeks) Forberedelse til ekskursion

22 Fysisk restaurering De svære: Arbejde for stabil vandføring Intelligent vandindvinding (ingen indvinding af overfladevand) Etablere regnvandsbassiner (neddrosle pulse) Dæmpe sedimenttransport (reducere interne kilder og tilførsel af sediment) Kompensationsudpumpning Hindre etablering af indskudte søer De nemme: Udlægge sten (mindst 50 % stendækning af store sten) Gydebanker (højt i vandløbene) Beplantning Vandføringsevnebestemte regulativer Miljøvenlig vedligeholdelse (skåne gode vandplanter) Spule gydebanker Etablere sandfang

23 Etablering af sandfang Suspended load Bedload

24 Etablering af sandfang På lokalitet umiddelbart opstrøms gydeområder (gydekerneområde) eller gode strækninger, som ønskes beskyttet. Effekt ca. 500 m nedstrøms. Skarp overløbskant i afløb forhindrer bedload Med flad overløbskant i afløb risikeres tab af sediment som beadload

25 Dimensionering af sandfang Ikke for lille - ikke for stort (mulige negative effekter biologisk og på vandkvalitet) Vandføring = Strømhastighed x tværsnitsareal (Q = v x A) Dimensioneres efter den største forekommende vandføring Realistisk at fælde mineralske partikler større end 0,3 mm Faldhastighed for partikel ca. 1 m pr. minut (opholdstid mindst 1 min i bassin) Strømhastighed i bassin under 0,2 m/s for at undgå turbulent strømning Ekstra volumen til aflejret sediment (magasin) Ekstra ca. 5 meter til neddrosling af hastighed ved ind- og afløb I afløbsenden sikres en overløbskant med sten Anbefaling i Østdanmark (efter effektundersøgelser): Bredde: ca. 3 4 gange vandløbets bredde Længde: ca gang vandløbets bredde Eks.: 2 m bredt vandløb med stort vandføringsregime: Mindst 6 m bredt og 40 m langt. Dybde ca. 1 m under bund. Volumen typisk stort nok til 1 årlig tømning. Forkert anbefaling: Selve sandfanget anlægges med en længde på cirka 10 gange vandløbsbredden og med en bredde på 2 3 gange vandløbsbredden. Ref.: DTU Aqua vejledning i vandløbsrestaurering.

26 Efter tømning Rigtigt dimensioneret Behov for tømning Sand lagt for tæt på bredden For lille

27 Vandløbsvedligeholdelse Vandføringsevne bestemt styring (Q/h (og A/h): Både miljø og afledning tilgodeses Skikkelsesbestemt: Kun vandafledning tilgodeses Grødeskære intelligent bevar udhæng Skåne gode vandplanter (Vandranunkel, vandaks, vandstjerne) Hold opstartsmøder med å mænd

28 Målinger af vandløbskvalitet med indeks At udføre og beregne indeks er ret tidskrævende, men man kan hurtigt i felten udføre en skønsmæssig vurdering, som kan bruges i det daglige arbejde med vandløbene.

29 Fysisk indeks DFI Indekset kræver stort tidsforbrug med opmåling, men der kan også laves en semikvantitativ vurdering.

30

31 Summen af diversitetsgrupper anvendes i lodrette indgang i DVFI skema. Eksempel: Positive: En døgnflueart, baetis sp. (+1) og gammarus (+1) Negative: Asellus (-1), og hundeigler (-1) = 0

32 Fiskeindeks Fiskeindeks for små vandløb (små oplande) med godt fald og fast bund (ørredvandløb) DVFFø Økologisk klasse Tæthed af ½ års ørred Antal pr. 100 m 2 EQR grænseværdi Høj >130 0,81 God ,5 Moderat ,25 Ringe ,06 Dårlig 0-9 0

33 Fiskeindeks for vandløb med svagt fald og blød bund (mange arter) (Lithauiske indeks) DFFVa Beskrivelse af de 8 indikatorer som indgår i DFFVa Indikator Beskrivelse 1 Intolerant (n %) Andel (%) af intolerante arter ud af det totale antal individer 2 Intolerant (sp Nb) Antal intolerante arter 3 Lithophile (n %) Andel (%) individer af lithophile arter ud af totale antal individer 4 Lithophile (sp Nb%) Andel (%) lithophile arter ud af totale antal arter. 5 Tolerante (n %) Andel (%) individer af tolerante arter ud af totale antal individer. 6 Tolerante (sp Nb%) Andel (%) tolerante arter ud af totale antal arter. 7 Rheophile (sp Nb) Antal rheophile arter 8 Omnivore (n %) Andel (%) af individer omnivore arter ud af totale antal individer Fordelingen af EQR værdier (DFFVa) i 5 økologiske klasser. Økologisk Høj God Moderat Ringe Dårlig klasse DFFVa værdi >0,94 0,94-0,72 0,71-0,40 0,39-0,11 <0,11

34 Ekskursion Vurdere sandfang (kort besøg) Egede Bæk (Tryggevælde Å systemet) Visuel vurdering. Undersøge 2 stationer (DFI, fisk og DVFI. En med dårlige fysiske forhold og en med gode fysiske forhold Faxe Å. Blåbæk Mølle. Visuel vurdering. Vandføringens komponenter. Effekter af restaurering med stryg og passage ved Møllesø på fiskevandring, DFI, fiskebestand og DVFI. Effekter af vandføringens komponenter

35 Egede Bæk

36

37 Påvirkning Effekt Vurdering Plantenæringsstoffer Algevækst 0 2 variationer Udskygning af vandplanter Dækker substrat 0 2 døgnmåling DVPI Visuelt Organisk stof Belægninger Udskygning af vandplanter Dækker substrat Visuelt DVPI Forgiftning Døde dyr Kemi Visuelt Vandindvinding Reduceret vandføring Variation i 0 2 og Temperatur Overfladisk afstrømning Vedligeholdelse Spærringer Fiskeri Flom Erosion Tilførsel af sediment Sedimenttransport Forstyrrelse Reduceret fysik variation Fiskeskjul Sedimenttransport Høj temperatur Hindrer fri vandring Typer af spærringer Alderssammensætning Gydebestande, rekruttering Vandføring Temperaturlogger Visuelt Vandføring Sedimentationskurv e Visuel Temperatur DFI DFFV DVFI Visuelt Effekter på smådyr/fisk DFFV Invasive arter Konkurrence, sygdomme Fang dem