Grundlagenuntersuchung und Methodikentwicklung zur Bewertung des Schwalleinflusses mittels numerischer Habitatmodellierung an der Drau

Bisherige nationale und internationale Arbeiten zum Thema Schwall liefern teilweise nur ungenügende Grundlagen zur Erstellung von nationalen Bewirtschaftungsplänen vor dem Hintergrund der Umsetzung der WRRL. Daher ist es für Österreich als alpines Land von besonderer Bedeutung diese Wissenslücken im Kontext Schwall-Sunkverhältnisse bei Einfluss variabler Gewässermorphologie und Gewässerhydraulik zu füllen bzw. zu schließen. Die vorliegende Arbeit liefert mit Hilfe von 2D tiefengemittelten Strömungsmodellen (hydro_AS-2d) und dem integrativen Werkzeug der Habitatmodellierung (Habitat Evaluation Model HEM) Grundlagen für die Bewertung des Schwalleinflusses am Beispiel der Drau in Kärnten. Es konnten Erkenntnisse über die Prozesse bei Schwall und Sunk in Revitalisierungsstrecken wie z.B. Flussaufweitungen gewonnen werden. Die durch kurzfristige Abflusserhöhungen (Schwall) hervorgerufenen Habitatänderungen kleinräumiger Strukturen wurden für die juvenile Bachforelle (Salmo Trutta, 0+) analysiert und deren Auswirkung beschrieben. Zusätzlich wurde ein Wassertemperaturmonitoring mittels Knopfsonden durchgeführt und die Wechselwirkung von thermisch beeinflussten Speicherwasser auf das Fließgewässer ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass ähnliche Restrukturierungsmaßnahmen an der Drau (Flussaufweitungen) unterschiedlich auf Schwalleinflüsse reagieren. Zu hohe und schnelle Abflussschwankungen können den Lebensraum selbst in strukturreichen Bereichen limitieren. Der Basisabfluss und das Verhältnis von Schwall zu Sunk stellen entscheidende Faktoren für das Ausmaß des Habitatverlustes dar. Beträchtliche Reduktionen der Schwallanstiegs- und Schwallrückgangsraten konnten aufgrund rückgebauter, naturnaher Gewässerabschnitte dokumentiert und quantifiziert werden.Previous national and international studies on hydropeaking provide partially insufficient basic information to generate national river basin management plans with regard to the implementation of the WFD. For Austria, as alpine country, it is of special importance to fill these knowledge gaps in the context of hydropeaking related to variable river hydraulics and morphology. The present diploma thesis provides, based on 2D depth-averaged HN-models (hydro_AS-2d) and the integrative tool of habitat modelling (Habitat Evaluation Model HEM), basic information for the evaluation of hydropeaking reaches at the Carinthian Drau River. Understanding of hydropeaking processes in revitalization reaches like river widenings could be determined. The habitat changes in small-scale structures caused by short term fluctuations of water levels induced by hydropeaking were analysed for the juvenile brown trout (Salmo Trutta, 0+). Additionally, a water temperature monitoring was performed by temperature data loggers. The results indicate that similar restoration measures at the Drau River (river widenings) react differently to hydropeaking impacts. Too high and fast discharge fluctuations can possibly limit the suitable habitats within restoration sites. Base flow and the magnitude of hydropeaking discharge represent crucial factors for the extent of the habitat losses. Moreover, based on near-natural river reaches (increased roughness impact) considerable reductions of the dewatering rates could be documented and quantified.eingereicht von: Leopold GugerZsfassung in engl. SpracheWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2012(VLID)108258