Vízlépcsők építése – attraktív beruházások USA 76 000 gát
Kína 86 000 gát
Duna 69 gát
Duna mellékfolyók 530 gát
A Föld összes folyójának 66%-a duzzasztókkal szabályozott (FAO 2000)
A folyami duzzasztók terhelés-hatás viszonya (DPSI) HAJTÓERŐ - DRIVERS Társadalmi fejlődés • Népesség növekedés • Urbanizálódás Gazdasági tevékenység • Energia termelés • Közlekedés / hajózás • Élelmiszertermelés, stb.
HASZON A TÁRSADALOM SZÁMÁRA • Árvízi kockázat mérséklése • Energiatermelés megújuló forrás hasznosításával • Hajózhatóság javítása, stb.
TERHELÉS - PRESSURES Folyamszabályozás Vízlépcső (vízerőmű) Vízkivétel (öntözés), stb.
KÖRNYEZET ÁLLAPOTA - STATE • Hidrológiai és hidromorfológiai folyamatok • Fizikai és kémiai folyamatok • Biológiai elemek és folyamatok
HATÁS - IMPACTS • • • • • •
Átjárhatóság fragmentálódás Meder beágyazódás Ártér feltöltődés, kiszáradás Talajvízszintek csökkenése Eutrofizálódás Biodiverzitás, élőhely csökken
Vízlépcső kialakítása – a környezet állapotának változása Közvetlen hatás – hidrológiai és hidromorfológiai folyamatok:
1. Folyómeder hosszirányú konnektivtásának megszakítása 2. Duzzasztott mederszakasz kialakulása 3. Természetes vízjárás megváltozása
4. Hordalékszállítás megváltozása
A folyami vízrendszerek, ökoszisztémák alaptulajdonságai ● egyirányú víz- és hordalékáramlás ● állandó fizikai és kémiai változás a víztestben ● fokozatos fizikai geomorfológiai változás a hosszirányú gradiens mentén ● gazdag fajkészlet – a vízáramláshoz alkalmazkodott ● élővilág strukturális és funkcionális jellemzői változnak a hosszirányú gradiens mentén
Vízlépcső • meder kontinuitás fragmentálódik • hosszirányú átjárhatóság megszakad
1. Folyómeder hosszirányú konnektivtásának megszakítása Vízlépcső – fizikai akadály a vándorló halak számára Átbukó víz magassága korlátozza a felfelé történő vándorlást
Alvízi szakasz áramlási sebessége, turbulenciája korlátozza a felfelé történő vándorlást
1. Folyómeder hosszirányú konnektivtásának megszakítása A vízerőművek turbináin lefelé áthaladó halak mortalitása 1-99 %
A mortalitás oka: ● mechanikai sérülések ● nyíróhatással összefüggő sérülések ● kavitációs sérülések
Folyómeder konnektivtása – halak vándorlása Ciklikus jelleg - 3 alapvető élőhelytípus között ívóhely
telelőhely
táplálkozóhely
(fajspecifikus igények)
1. Folyómeder hosszirányú konnektivtásának megszakítása Viza elterjedése a Duna-medencében jelenleg
Vaskapu I. vízlépcső, 1972
2. Duzzasztott mederszakasz hatása a folyami ökoszisztémára = kontinuitás fragmentálódik – folyami élőhelyek állóvizűvé válnak Eredeti folyó
Duzzasztott folyó
Hidromorfológia, hidraulika megváltozik ● mederszelvény bővül ● vízáramlás lelassul ● hordalék felhalmozódik
Vízminőség változás ● növényi tápanyag nő ● oldott oxigén csökken ● hőmérséklet nő
Növény és állatvilág átalakul ● áramló vizet igénylő élőlények számára lakhatatlan ● eredeti élőhelyre nem jellemző, gyakran invazív élőlények népesítik be
3. Vízjárás megváltozásának hatása a folyami ökoszisztémára Szezonális vízjárás – időszakosan elárasztott ártér – ökoszisztéma biol. folyamatai cm
Duna vízjárás (havi átlagos vízállások átlaga 1935-2000)
ártér elöntése ártér kiszáradása
növényi tápanyag mennyiségének növekedése vízi növényzet gyors növekedése halak ívása halak maximális növekedése szárazföldi élővilág regenerálódása
Duna havi vízállás 1935-2000
halfogás 5 éves átlag (tonna)
cm
csuka Duna (1967-1991)
halfogás 5 éves átlag (tonna)
3. Vízjárás megváltozásának hatása a folyami ökoszisztémára
kecsege Duna (1967-1991)
R = 0,9557
6,4
catch of com. fishery (ton)
5,6 4,8 4
3,2 2,4 1,6 0,8 0 108,2
108,4
108,6
108,8 109 109,2 water level (m a.s.l.)
109,4
109,6
Vízállás 5 éves átlag (cm)
109,8
R = - 0,7790
1,28
catch of com. fishery (ton)
1,12 0,96 0,8
0,64 0,48 0,32 0,16 0 108,2
108,4
108,6
108,8 109 109,2 water level (m a.s.l.)
109,4
109,6
109,8
Vízállás 5 éves átlag (cm)
Vízjárás sztochasztikus jelleg – biológiai sokféleség fennmaradása
beömlő elfolyó
vízhozam
idő
árhullám elnyelése (víztöbblet tárolása) Biológiai sokféleség csökken
árhullám elnyelése (víztöbblet egyenletes leeresztése) idő
vízhozam
Vízjárás szabályozása árhullám levonulásakor
vízhozam
3. Vízjárás megváltozásának hatása a folyami ökoszisztémára
árhullám „áteresztés” (mérsékelt és elnyújtott) Ökológiailag kedvező
4. Hordalékszállítás változás hatása a folyami ökoszisztémára Hordalék kiülepedés, felhalmozódás
Hullámtéri feltöltődés
Hordalék hiány, meder beágyazódás
4. Hordalékszállítás változás hatása a folyami ökoszisztémára 400.000 m3 üledék felhalmozódása a mellékág 4 km hosszú szakaszán Bagoméri ág változása (1992-2004)
Kecsege ívóhely
feltöltődés
erozió
Szigetközi kecsege fogás (1950-2005) catch (kg)
vízminőség javulása
2000 1600 1200
Duna elterelése
800 400 0
feliszapolódás
beágyazódás
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
4. Hordalékszállítás változás hatása a folyami ökoszisztémára Hullámtéri feltöltődés hatása a biodiverzitás fennmaradására
eupotamon
parapotamon
Eupotamon
Parapotamon
Plesiopotamon
Paleopotamon
plesiopotamon
paleopotamon
Feliszapolódás, élőhelyek elöregedése, megszűnése
Záró megjegyzések • A vízlépcsők megszakítják a folyók hosszirányú konnektivitását, megváltoztatják vízjárásukat és hordalékszállításukat, élőhelyi sajátosságaikat. • A vízlépcsők negatív módon hatnak a folyami ökoszisztéma működésére, korlátozzák a vízi élőlények vándorlását, veszélyeztetik a biológiai sokféleség fennmaradását. • Magyarországon a síkvidéki vízfolyások a meghatározóak, viszonylag kevés a vízlépcső, de a vízfolyások hosszirányú konnektivitását korlátozó létesítmények száma tízezres nagyságrendű. • A vízlépcsők építésével, működésével összefüggő ökológiai problémák részben enyhíthetőek (pl. hallépcsők kialakításával). A megoldások kidolgozásához multi-diszciplináris megközelítésre van szükség (mérnök – ökológus – közgazdász -…)
