vzdolŽna povezanost reke baČe na primeru ...reka bača je zmerno naseljena postrvja voda (Šumer...

K. FERJANČIČ, R.HAMZIČ, mag. M. ČARF

- 139 - AKTUALNI PROJEKTI S PODROČJA UPRAVLJANJA Z VODAMI IN UREJANJA VODA

29.MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018

Kim FERJANČIČ *

Rok HAMZIČ**

mag. Maša ČARF**

VZDOLŽNA POVEZANOST REKE BAČE NA PRIMERU PREHODNOSTI RIB

Za ohranjanje naravnih procesov v celinskih vodnih ekosistemih je nujno načelo celovitosti. Dinamično ravnovesje se ohranja z medsebojno povezanostjo in soodvisnostjo vodne mreže in obvodnih ekosistemov. Na območju Evrope je zaradi regulacijskih in vodnogospodarskih posegov ostalo manj kot 20 % vodotokov v prvotnem naravnem stanju (Hering in sod., 2006). Neprekinjena vzdolžna (ekološka) povezanost vodotoka je za vodne organizme življenjskega pomena, saj omogoča prehod med različnimi življenjskimi okolji in je eden izmed pokazateljev hidromorfološke kakovosti vodotoka. Kontinuiteta (zveznost) toka je hidromorfološki element kakovosti, s katerim se določa kvaliteto vodotoka in na podlagi tega opredeli ekološko stanje vodotoka (Direktiva 2000/60/ES; Uredba o stanju površinskih voda, 2009; Načrt upravljanja voda…, 2016). Negativni vplivi večjih prečnih vodnih objektov, kot so velike pregrade in jezovi, so zelo dobro raziskani (Porcher in Travade, 1992; Lucas in sod., 2001; Haro in sod., 2004; Nilsson in sod., 2005; Noonan in sod., 2012; William in sod., 2012). Nasprotno so vplivi manjših pogosto spregledani (Poulet, 2007), saj v večini primerov predstavljajo delne ali začasne ovire (Kemp in O’Hanley, 2010), zlasti na vodotokih, kjer je na krajšem območju zgrajenih več zaporednih objektov (Ovidio in sod., 2007; Meixler in sod., 2009; Fencl in sod., 2017). Že z gradnjo enega objekta se lahko nepovratno poseže v naravno strugo, prekine vzdolžno povezanost vodotoka in s tem spremeni strukturo ter funkcijo ekosistema. Odziv vodnih organizmov na prekinitev vzdolžne povezanosti je različen, kaže se lahko v spremenjeni porazdelitvi in velikosti združbe perifitona (Peroci in sod., 2009) in makrofitov (Knehtl in Germ, 2017), najbolj opazen odziv pa je v združbah bentoških nevretenčarjev (Urbanič in Toman, 2007) ter rib (Hering in sod., 2006; Dahm in sod., 2013). Ribe so kot končni člen v prehranjevalni verigi dober pokazatelj tako točkovnega kot vzdolžnega stanja (Poulet, 2007). Prehajanje rib čez objekte je poleg osnovnih gradbenih karakteristik in hidravličnih pogojev odvisno tudi biološkega faktorja, torej prepleta številnih bioloških in ekoloških dejavnikov, med katerimi so ključni predvsem: morfologija telesa, razvojna stopnja, mobilna sposobnost, motivacija in osnovni vzorec premikov rib (Larinier, 2001; Ovidio in Phillipart, 2002; Holthe in sod., 2005; Meixler in sod., 2009; Kemp in O'Hanley, 2010). Reka Bača je zaradi lege ob glavni cestni in železniški povezavi Most na Soči–Podbrdo hudourniškega značaja. Zaradi potencialne nevarnosti poplav in velike težnje po gospodarski izrabi hidroenergije je močno obremenjena s prečnimi vodnimi objekti. Po podatkih katastra vodnogospodarskih ureditev je bilo do leta 2013 v porečju Bače, z namenom stabilizacije nivelete dna struge oziroma regulacije vodotoka, zgrajenih 287 prečnih objektov, od tega samo v glavnem delu struge reke Bače kar 82. Do leta 2010 je v porečju Bače delovalo 18 malih hidroelektrarn moči do 10 MW. Energetski potencial reke Bače naj bi bil dovolj velik za gradnjo novih malih hidroelektrarn v bližnji prihodnosti (Okoljsko poročilo…, 2010; ARSO, 2018). V tem prispevku opisujemo primer ocenjevanja obsega vpliva posameznega objekta na gorvodno prehajanje rib po vodotoku, ki lahko služi kot dobra podlaga za načrtovanje in upravljanja z vodotoki pri reševanju problematike vzdolžne povezanosti.

UVOD

Naravna dinamika vodotoka omogoča celovitost in raznolikost življenjskih okolij. Ugodni pogoji za preživetje številnih vodnih organizmov se lahko ustvarijo le s povezanostjo različnih habitatov in dostopnostjo najmanjših predelov znotraj vodotoka (mikrohabitatov) (Nielsen, 1986; Fagan, 2002; Wiens, 2002). Dinamično ravnovesje se namreč ohranja z ekološko povezanostjo oziroma neprekinjeno kontinuiteto vodotoka, kar pomeni, da so hidromorfološke, kemijske in biološke značilnosti vodotoka

* Kim FERJANČIČ, dipl. okolj. tehnol, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, ** Rok HAMZIČ, univ. dipl. inž. grad., in. ** mag. Maša ČARF, univ. dipl. biol., Zavod za ribištvo Slovenije, Sp. Gameljne 61a, 1211 Ljubljana – Šmartno




odvisne od vzdolžnih, lateralnih in vertikalnih povezav v vodotoku v določenem časovnem okviru (Giller in Mamquist, 1998; Baudoin in sod., 2015). V Okvirni vodni direktivi je ekološka kontinuiteta opredeljena precej splošno, in sicer kot ekološko stanje, v katerem sta selitvena pot vodnih organizmov in transport sedimenta v vodotoku neprekinjena (Direktiva 2000/60/EC). Neenotna je tudi opredelitev termina kontinuiteta, kar lahko povzroči zmedo in nejasnost glede obsega pomena. Najpogostejši termini, ki se pojavljajo v literaturi, so poleg ekološke povezanosti (Baudoin in sod., 2015) še habitatna povezanost (Cote in sod., 2009), kontinuiteta (rečnega) toka (Direktiva 2000/60/EC) in vzdolžna povezanost. V Sloveniji se poleg ekološke kontinuitete uporablja vzdolžna povezanost oziroma kontinuiteta (zveznost) rečnega toka (Načrt upravljanja…, 2016). Neprekinjena vzdolžna povezanost vodotoka je za vodne organizme življenjskega pomena, saj omogoča prehod med različnimi življenjskimi okolji oziroma posameznimi hidromorfološkimi strukturami dna na lokalnem nivoju, kar je nujno potrebno za zadovoljevanje vseh osnovnih potreb (Bric in sod., 2014), kot so prehranjevanje, razmnoževanje, prezimovanje, itd. Ribe so kot končni člen v prehranjevalni verigi dober pokazatelj tako točkovnega kot vzdolžnega stanja (Poulet, 2007), kar ne velja samo za potamodromne selitvene vrste rib, za katere so značilni daljši premiki tekom ontogenetskega razvoja oziroma selitve na drstna območja, temveč tudi za stacionarne (statične) vrste rib, ki imajo široko ekološko valenco in se večino življenja zadržujejo v ožjem tako imenovanem domačem okolju. Za številne stacionarne vrste rib je splošno sprejeta »paradigma premikov na kratke razdalje«, kar pomeni, da gre za vrste, ki se v povprečju premikajo od 20 do 50 m (Gowan in sod., 1994; Rodriguez, 2002). Za stacionarne vrste rib so lahko značilni tudi daljši, več kilometrski premiki, ki so izven drstnega obdobja povezani z iskanjem boljših skrivališč, pasišč ali prezimovališč, ali pa so posledica izrednih razmer ali izrazitega raziskovalnega vedenja (Northcote, 1995; Gentili in sod., 2001; Clough in sod., 2001; Rodriguez, 2002; Fish Passage…, 2007). Neprekinjena vzdolžna povezanost je zato ključna tudi za stacionarne vrste rib, saj omogoča iskanje najprimernejših pogojev v primeru neugodnih življenjskih pogojev in preprečuje drobljenje populacij na danem območju. Preživetje teh vrst rib je pomembno tudi za ohranjanje ravnovesja, saj manjši predstavniki stacionarnih vrst rib predstavljajo pomemben vir hrane za večje vrste in so temelj prehranjevalne verige (Lucas in sod., 2001). Na vzdolžno povezanost vodotoka imajo dolgoročno največji vpliv fizične vodne ovire (FishPassage…, 2007; Steinman in Banovec, 2008; Baudoin in sod., 2015). Ena izmed fizičnih vodnih ovir, ki predstavljajo hidromorfološko obremenitev, so prečni vodni objekti (Načrt upravljanja voda…, 2016). Prečni vodni objekti so hidrotehnične gradbene konstrukcije (Steinman in Banovec, 2008), ki se raztezajo preko celotne širine struge. V Zakonu o vodah so opredeljeni kot objekti, naprave ali ureditve, namenjene urejanju voda. Tehnična regulacija vodotokov s pomočjo prečnih vodnih objektov je eden izmed najpogostejših načinov urejanja vodotokov na hudourniško izpostavljenih območjih in predelih s potencialno nevarnostjo poplav (Zakon o vodah, 2002; Rak in sod., 2008). Po eni od definicij se prečne vodne objekte v osnovi razdeli na velike pregrade, ki so višje kot 15 m ali višje kot 5 m z zadrževalnikom najmanj 3 milijone m3, nizke pregrade (jezovi) in nizke jezove (pragove), ki s svojo višino ne ustvarijo zajezbe pri prelivanju visokih voda in s tem ne spreminjajo hidravličnih pogojev (ICOLD, 2017). Skladno s Pravilnikom o določitvi vodne infrastrukture (2005) se med vodno infrastrukturo nizkih jezov uvrščajo prag, drča, zapornica, jezbica, obrežna zavarovanja (toga in gibka), zavarovanja v dnu struge, visokovodni nasip in objekt za zaščito požiralnika. V osnovi se posamezni tipi med seboj ločijo glede na višino, poleg tega se razlikujejo še po gradbenih karakteristikah, tipu ureditve, namenu in gradbenem materialu (Naglič in Juran, 2008; Baudoin in sod., 2015). Pri oceni vplivov na prehodnost povezanost reke Bače smo upoštevali samo objekte s potencialnim vplivom na ribe, ki je pojavljajo na obravnavanem vodotoku (Kolman, 2014): jez, prag, drča, pregrada in prepust.

METODA POPISA PREHODNOSTI PREGRAD NA REKI BAČI

Območje naše raziskave je bila reka celotna struga reke Bače, od izliva do izvira. Reka Bača je 24,6 km dolga srednjegorska reka, ki teče po dnu ozke doline Baške grape in je del Jadranskega povodja (Šumer in sod., 2000). Reka Bača je zmerno naseljena postrvja voda (Šumer in sod., 2000), v kateri živi 9 vrst rib in navadni koščak (Austropotamobiustorrentium) (RIBKAT…, 2018). Najštevilčnejša družina rib na so postrvi (Salmonidae), med katerimi je samo soška postrv, endemit jadranskega porečja, naravno prisotna oz. domorodna v jadranskem povodju. Potočna postrv in šarenka sta v reki Bači tujerodni vrsti. Pomembna ribja vrsta je tudi lipan, za katerega se poleg soške postrvi izvaja posebno varstvo (Direktiva sveta 92/43/EGS). Dosedanje genetske raziskave so pokazale, da se v reki Bači poleg evropskega lipana pojavlja tudi jadranski lipan, ki je evolucijsko ločena linija lipanov istega prednika (Sušnik in sod.,




2001). Jadranski lipan je bil na osnovi morfološkega opisa poimenovan kot samostojna vrsta (Thymallus aeliani, Linnaeus, 1758) že leta 1848 (Jesenšek in Šumer, 2004; Povž in sod., 2015). Poleg soške postrvi se v reki Bači pojavlja tudi štrkavec, ki je endemna vrsta krapovcev v jadranskem povodju (Povž in sod., 2015) in reofilni krapovci, kot so blistavec, pohra in grba ter kapelj kot edini predstavnik družine kapljev. Za določanje vzdolžne povezanosti vodotokov in ocenjevanje obsega vpliva posameznega objekta na uspešno prehajanje rib so bile po svetu razvite številne posredne in neposredne metode (Ovidio in Philippart, 2002, Holthe in sod., 2005; Meixler in sod., 2009; Kemp in O'Hanley, 2010; Baudoin in sod., 2015). Metode za določanje vzdolžne povezanosti vodotokov so pomembno orodje za načrtovanje in upravljanje z vodami ter pokazatelj hidromorfološke kvalitete vodotoka (Kemp in O'Hanley, 2010; Kolman, 2014; Baudoin in sod., 2015). Metodologija ocenjevanja temelji na določanju obsega vpliva posameznega prečnega vodnega objekta na izbrano vrsto organizma. Poleg taksonomskega dela vključuje osnovne gradbene značilnosti in hidravlične razmere na objektu ter biološki faktor. Poleg tega lahko izbrana metoda vključuje tudi prostorski vidik, kot je ohranjenost življenjskih okolij in ekonomski vidik, kot so npr. stroški obnove vzdolžne povezanosti vodotoka (Meixler in sod., 2009; Kemp in O'Hanley, 2010). Obseg vpliva objektov na ribe se vrednoti in opredeli z učinkovitostjo prehoda (angl. passage efficiency) oziroma prehodnostjo objekta (angl. barrier passability) (Kemp in O'Hanley, 2010). Prehodnost je tako pokazatelj stopnje težavnosti prehajanja čez prečni vodni objekt glede na mobilno sposobnost posamezne vrste ribe (Baudoin in sod., 2015). Med vsemi metodami, tako v evropskem (Kemp in O’Hanley, 2010) kot svetovnem merilu (Cote in sod., 2007; Ovidio in sod., 2007), smo za ocenjevanje gorvodne prehodnosti objektov za ribe izbrali francosko metodo ICE (Informations sur la Continuité Ecologique, Baudoin in sod., 2015). Metodo ICE je Zavod za ribištvo Slovenije (v nadaljevanju: ZZRS) leta 2016 uporabil in prilagodil pri izvedbi popisa vodnih pregrad za ohranjanje habitata sulca na območju srednje Save (Zabric in sod., 2016). Metoda je oblikovana kot protokol, s pomočjo katerega se oceni vzdolžno povezanost vodotoka glede na obseg vpliva objekta pri gorvodnem prehajanju ciljnih vrst rib (Baudoin in sod., 2015). Izvedba terenskega dela V postopku ocenjevanja prehodnosti smo najprej popisali vse prečne objekte s potencialnim negativnim vplivom na gorvodno prehajanje rib. Prehodnost smo ocenjevali na objektih s pozicijo v glavnem delu struge in z dolžino preko celotnega prečnega profila struge. Upoštevali smo samo tiste objekte, ki so imeli v vodnem katastru navedeno oceno iztrošenosti (stanje in dotrajanost objekta) manj kot 100 %, torej niso bili porušeni (Zabric in sod., 2016). Kot zadnji kriterij smo določili višinsko razliko med koto zgornjega in spodnjega nivoja vode. Na terenu smo popisali vse objekte s padcem vodne gladine za več kot 0,1 m (Mader in Maier, 2008); analizirali smo skupno 79 objektov. Ne glede na to, da je lahko ob neugodnih hidravličnih pogojih tudi višina 0,1 m že neprehodna za ribe (Peter, 1998), smo se za to spodnjo mejo odločili zaradi velikega števila prečnih vodnih objektov, zelo razgibanega terena s številnimi brzicami in na podlagi podobnih predhodnih raziskav (Poročilo o delu…, 2007; Mader in Maier, 2008). Na ta način smo poleg porušenih ostankov objektov izpustili le nekaj talnih pragov, zgrajenih kot utrditev nivelete dna struge pod mostovi (Zabric in sod., 2016). Z vidika varnosti smo se podobno kot Ovidio in sod. (2007) odločili za izvedbo meritev objektov v času najnižjih pretokov in na ta način določili okvirno spodnjo mejo prehodnosti. Z večjim pretokom se poleg hitrosti vodnega toka poveča tudi kalnost vode in s tem nevarnost za dostop do merilnih mest (Ovidio in sod., 2007). Naše terensko delo je potekalo od konca meseca junija do začetka oktobra leta 2017. Skladno z izbrano kvalitativno metodo ICE smo na objektih izmerili vse altimetrične in geometrijske parametre oziroma tehnične lastnosti, ki potencialno vplivajo na prehodnost rib (Ovidio in sod., 2007; Baudoin in sod., 2015; Izdelava strokovnih…, 2016). Zaradi različnega namena objektov ter prilagoditve morfologiji struge in hidrološkim parametrom vodotoka je oblika tako prečnega profila kot vzdolžnega profila objekta lahko zelo različna. Glede na to, da v izbrani metodi ICE ni bilo natančnega opisa izvedbe in načina meritev (Powers in Orsborn, 1985; Ovidio in sod., 2007; Baudoin in sod., 2015), smo ob upoštevanju podobnih raziskav (Ovidio in sod., 2007; Naglič in Juran, 2008) oblikovali lasten protokol in popisni list za izvedbo terenskega dela. Prečne objekte smo izmerili na več mestih. Merilna mesta smo določili glede na dolžino objekta, in sicer tako, da smo dolžino objekta delili s 5 in dobili 6 merilnih mest, ki so bila enako oddaljena med seboj. Od levega proti desnemu bregu smo tako izmerili parametre na bregovih in 4 mesta na prelivnem delu, torej dve na tretjinah in dve približno na polovici. Na ta način smo dobili več linijskih transverzalnih profilov objekta in s tem zajeli vse različne dele v primeru heterogene strukture ali poškodb na objektu. Na ta način smo zmanjšali subjektivnost meritev, saj bi jih drugače izvedli le na najbolj dostopnem mestu.




Za večino objektov smo podatke o osnovnih geometrijskih lastnostih, kot so: dolžina (L), višina (V) in širina (Š) zbrali iz vodnega katastra (Direkcija RS za vode). Zaradi morebitnih poškodb objektov, ki so posledica vodnega spodjedanja in erozijskih poškodb, smo višino (Vi) in širino (Ši) objekta tudi ročno izmerili. Za vsak objekt smo predhodno pridobili podatke o osnovnih geometrijskih lastnostih. Na vsakem merilnem mestu smo izmerili višinsko razliko med koto zgornje in spodnje vode (DH), globino vode na prelivnem delu (h), globino vode na kroni (H), globino podslapja (Hf) in globino nadslapja (Hn) (Baudoin in sod., 2015). Zaradi pomanjkljive terenske opreme smo postopke merjenja in določanja hidravličnih razmer nekoliko poenostavili s pomočjo aproksimacijskih vrednosti in izračunov ob upoštevanju rezultatov hidravličnih modelov, navedenih v metodi ICE (Baudoin in sod., 2015).

Slika 1: Prikaz meritve višinske razlike med koto zgornje in spodnje vode (DH) Protokol ocenjevanja prehodnosti V okviru metode ICE so za lažje ocenjevanje osnovali okvirne skupine, ki združujejo podobne objekte glede na premičnost, naklon in strukturo lica (površina prelivnega dela) na dolvodni strani objekta (Baudoin in sod., 2015). Tudi v naši metodi smo uporabili imena skupin objektov po ICE in vse nepremične prečne objekte na reki Bači razvrstili v eno izmed 5 skupin, glede na naklon in obliko dolvodnega lica: objekti z naklonom lica nad 150 % (VERT), objekti s stopničasto obliko lica (STEP), objekti s strukturo lica v obliki kamnometa (ROCK), objekti z uniformno konfiguracijo lica (INCL), ter objekti s kompleksno strukturo lica (CPLX-FALL).

Slika 2: Prikaz vseh skupin prečnih vodnih objektov na reki Bači: a - VERT, b- STEP, c – ROCK, d – INCL, e – CPLX-FALL




V naslednjem koraku smo s pomočjo večstopenjskega kriterija, s katerim smo primerjali meritve z izračunanimi mejnimi vrednostmi, za vsak objekt izračunali enega izmed 5 razredov prehodnosti: 0; 0,33; 0,66; 1; NC. Mejne vrednosti razredov prehodnosti smo predhodno določili po ICE metodi glede na teoretično plavalno in skakalno sposobnost posamezne vrste ribe (Baudoin in sod., 2015). Plavalno sposobnost rib smo, skladno z metodo, izračunali na podlagi maksimalne hitrosti plavanja (Videler, 1993). Skakalno sposobnost rib smo opredelili glede na izračun maksimalne višine skoka (Baudoin in sod., 2015). Za dolžine ciljnih vrst rib smo izbrali povprečne vrednosti za odrasle spolno zrele osebke, oziroma tiste, ki se približujejo spolni zrelosti in katerih dolžine so najbolj značilne za porečje (Veenvliet in Veenvliet, 2004; Povž in sod., 2015; Kottelat in Freyhoff, 2007; Fishbase 2017; Ribiška…, 2017). Prehodnost smo ocenili tudi za edino obstoječo ribjo stezo, ki je bila po konceptu in načinu gradnje bazenski tehnični tip. Ker je prehodnost objektov primarno odvisna od višinske razlike med koto zgornje in spodnje vode, smo z metodo ICE izračunali še t. i. hipotetično prehodnost. V izračunu hipotetične prehodnosti smo za vsak posamezen objekt upoštevali le kriterij prehodnosti za višinsko razliko med koto zgornje in spodnje vode (parameter DH).

REZULTATI

Rezultati popisa prečnih vodnih objektov Na reki Bači smo evidentirali in popisali 79 prečnih vodnih objektov s potencialnim vplivom na gorvodno prehajanje rib. Med njimi je bilo 13 hidroenergetskih objektov in samo 1 ribja steza, katero smo v času izvajanja meritev ocenili kot neprehodno za vse ciljne vrste rib. Skupno smo izmerili 6 jezov, 2 hudourniški pregradi in 71 pragov, med katerimi je bilo 51 talnih pragov in 2 praga v obliki drče. V zgornjem delu reke Bače smo v vasi Podbrdo evidentirali tudi 1 škatlast prepust, ki pa ga zaradi enake širine, kot je kanal struge skozi celotno vas, nismo upoštevali. Med popisanimi objekti jih je bilo 9 brez projektne dokumentacije, kar pomeni, da se je stanje in število objektov od leta 2013 spremenilo. Največ popisanih objektov je bilo delno poškodovanih, in sicer jih je 28 imelo poškodbe z obsegom med 10 % in 30 %. Poškodovanih objektov z oceno iztrošenosti med 40 % in 60 % je bilo 23; samo 7 objektom smo lahko dodelili oceno iztrošenosti 70 – 90 %. Izmed vseh je bilo nepoškodovanih le 10 objektov. Po opravljenem terenskem delu smo ocenili, da ima 60 % objektov enako stanje, kot je opisano v projektni dokumentaciji. Ugotovili smo, da se je stanje vidno poslabšalo 18 % (N=14) objektom, kar 22 % (N=17) objektom pa nismo uspeli določiti stanja zaradi manjkajoče (N=9) ali pomanjkljive projektne dokumentacije. Rezultati meritev prečnih vodnih objektov V času nizkega pretoka smo na objektih izmerili višinsko razliko med gladino zgornje in spodnje vode, ki je znašala od 0,1 m do 8 m. Največjo višinsko razliko med gladinama vode smo izmerili v skupini VERT; razpon meritev je segal od 0,1 do 8 m, s povprečjem 1,03 m. S slike št. 3 je razvidno, da so na izlivnem delu reke Bače objekti, katerih višina presega 1,5 m v višino, kar onemogoča prehajanje in naravno razporejanje rib po vodotoku vsem ciljnim vrstam rib iz Idrijce oziroma Soče. Posledično se nekatere vrste rib, kot so blistavec, štrkavec, grba in pohra, pojavljajo le v izlivnem delu Bače do prvega večjega objekta, ki leži okoli 200 m gorvodno od sotočja z Idrijco.




Slika 3: Prikaz izmerjenih višinskih razlik med koto zgornje in spodnje vode (DH) na posameznih objektih

Na prečnih objektih smo pričakovano najvišjo oceno prehodnosti izračunali za merilna mesta na prelivnem delu in najnižjo ob bregovih. Zaradi stabilizacijske funkcije se ob bregu lahko povečata tako obseg kot višina, kar pomembno vpliva na prehodnost, vendar je pri tem potrebno upoštevati tudi hitrost vodnega toka. Glavni sprožilec večjih premikov rib, kamor spadajo zlasti drstne selitve, je poleg spremembe temperature tudi povečan pretok. V času večjih pretokov se na objektih ustvarijo boljše hidravlične razmere, poleg tega se tudi višinska razlika med koto zgornje in spodnje vode zmanjša, vendar lahko hkrati naraste hitrost vodnega toka do te mere, da postane prelivni del objekta neprehoden tudi za najboljše plavalce. Z meritvami na več mestih preko celotne širine prečnih objektov smo ugotovili, da je bilo samo v skupini objektov INCL prehodnih vseh 6 mest. Največ 5 mest je bilo na enem objektu prehodnih za skupine ROCK, STEP in VERT, v skupini CPLX-FALL pa so bila prehodna največ 4 mesta. V povprečju je bilo za vse vrste rib na reki Bači največ prehodnih mest preko objektov v skupini ROCK. Med vsemi Rezultati ocene prehodnosti zaposamezno vrsto rib Za vse vrste rib so bile najbolj prehodne kamnite drče (ROCK), tako zaradi višinske razlike med koto zgornje in spodnje vode, kot zaradi nižjega naklona dolvodnega lica, na katerem se ustvarijo pogoji, ki omogočajo gorvodno prehajanje tudi manjšim osebkom in plavalno šibkejšim vrstam rib. Za reofilne predstavnike krapovcev je bilo prehodnih manj kot 24 % vseh objektov, za kaplja pa manj kot 14 %. Večina objektov v skupini VERT je bila zanje neprehodna zaradi neugodnih hidravličnih pogojev, saj je na dolvodnem licu prevladoval prepadni tip preliva, pri katerem ribe ne morejo plavati gorvodno. Podobno velja za objekte v skupinah CPLX-FALL in STEP, ki bi jih lahko večina rib preplavala le v primeru potopljenega preliva. Ugotavljamo, da je bilo do sedaj narejenih zelo malo vedenjskih raziskav o prehodnosti teh ekonomsko nezanimivih vrst rib. Za štrkavca in grbo velja, da sta dobra plavalca, vendar je njuna potreba oziroma motivacija za premagovanje objektov zelo majhna. Večina predstavnikov krapovcev se najraje zadržuje v tolmunih pod prečnimi vodnimi objekti (Horky in sod., 2007; Ovidio in Philippart, 2002 in 2008). Po Horvat (1993) so reofilni predstavniki družine krapovcev sposobni preplavati objekte z višino med 0,2 in 0,3 m. Za manjše predstavnike krapovcev, kot je npr. pohra, je podatkov o plavalnih sposobnostih še manj. Zaradi manjše velikosti lahko nekatere vrste rib odplavi skozi zaščitne mreže na hidrotehničnih objektih (Ovidio in sod., 2005), vendar so jih v Franciji že večkrat opazili v ribjih stezah, primarno dimenzioniranih za večje ribe. Dejstva kažejo, da teoretično izračunana plavalna sposobnost ni najbolj zanesljiva, vendar jo lahko uporabimo za oceno prehodnosti. Podobno kot za manjše predstavnike krapovcev velja tudi za kaplja, saj so v eni izmed raziskav Ovidio




in sod. (2007) potrdili, da so za kaplja premagljive ovire v višini med 0,3 in 0,4 m z zelo različno obliko in gradbeno konfiguracijo, ampak pod pogojem, da je vodni tok počasen in naklon dolvodnega lica nižji od 20 %. Več kot 50 % prehodnost je bila v naši raziskavi ocenjena le za večje predstavnike postrvjih vrst rib in oba lipana. Naši rezultati ocen prehodnosti so v skladu z literaturo, saj so za predstavnike družin postrvi in lipanov značilne tako dobre plavalne kot skakalne sposobnosti (Peake in sod., 1997; Dussling in sod., 2004; Kemp in sod., 2008), kar velja zlasti za večje odrasle ribe, ki dosegajo enake ali celo višje maksimalne hitrosti od anadromnih vrst ki se selijo na daljše razdalje(Bell, 1990; Kemp in sod., 2008). Glede na rezultate naše raziskave je za lipana prehodnih 59 %, za jadranskega lipana pa 51 % objektov. Podobno kot pri ostalih vrstah rib so številni objekti neprehodni predvsem zaradi neugodnih hidravličnih pogojev, kot so prepadni tip preliva, prevelika hitrost vodnega toka ali pa prenizek vodostaj na dolvodnem licu, kroni objekta in v podslapnem tolmunu. Za lipana je v literaturi manj podatkov o skakanju preko objektov v primerjavi s potočno postrvjo. S telemetrijo so Ovidio in sod., (2007) ugotovili, da lahko lipan skoči v višino do 1 m in s tem potrdili številne teoretično izračunane višine skoka (Kemp in sod., 2008; Meixler in sod., 2009). Kljub temu naj bi imel lipan zaradi velike občutljivosti in slabše prilagodljivosti pri preskakovanju ovir več težav v primerjavi s potočno postrvjo (Gentili in sod., 2001; Ovidio in sod., 2007). Pričakovano je ocena prehodnosti najnižja za soško postrv v velikostnem razredu 15 do 25 cm. Za manjše vrste rib je tako prehodnost le 20 %, saj imajo manjši osebki krajši čas trajanja plavanja pri maksimalnih hitrostih ter nižjo višino skoka, kar je posledica manjše energijske zaloge glikogena v mišicah v primerjavi z večjimi ribami (Beach, 1984; Baudoin in sod., 2015). Za soško postrv je v velikostnem razredu od 25 do 50 cm prehodnih 40 popisanih objektov (51 %) na reki Bači. Za soško postrv v velikosti do 100 cm je prehodnih le 28 objektov (35 %). Kljub temu, da je bila za to velikost postrvi v povprečju višinska razlika med gladinama zgornje in spodnje vode premagljiva je bilo zanjo veliko popisanih objektov neprehodnih. Po izbrani metodi je namreč pogoj, da lahko riba uspešno preskoči oziroma preplava objekt, potrebna zadostna globina vode na kroni objekta in dolvodnem licu.

Slika 4: Na grafu so prikazani izračunani razredi prehodnosti za soško postrv [25-50 cm] po skupinah prečnih objektov. V prvem stolpcu je prikaz razredov prehodnosti izračunanih z metodo ICE, s pomočjo katere smo objektom dodelili vrednost razreda, ki je navedena v legendi. V drugem stolpcu je prikazana hipotetična prehodnost, torej prehodnost, ki smo jo izračunali na podlagi parametra višinske razlike med koto zgornje in spodnje vode. V tretjem stolpcu je prikazana strokovna ocena prehodnosti ZZRS, sestavljena iz treh razredov prehodnosti: 1 - prehoden, 0,5 - delno prehoden in 0 – neprehoden. Razreda 0,33 in 0,66 sta združena v kategorijo delna prehodnost in na grafu prikazana kot vrednost 0,5




Najboljšo oceno prehodnosti sta imeli potočna postrv (50 objektov, 63 % prehodnost) in šarenka (51 objektov, 65 % prehodnost). Kljub temu, da predstavniki obeh vrst dosegajo podobne dolžine, se ocena prehodnosti razlikuje za 1 objekt. Zaradi teoretično določene plavalne in skakalne plavalne sposobnosti, ki sta primarno odvisni od dolžine ribe, ima potočna postrv nižjo oceno prehodnosti, smo pri enem objektu izračunali, da je višinska razlika za potočno postrv nepremagljiva. Slednja namreč dosega nekoliko manjše dolžine (70 cm) v primerjavi s šarenko (80 cm) (Povž in sod., 2015). Kljub temu, da bi lahko vse tri predstavnice postrvjih vrst rib zaradi podobne dolžine, ki jih dosegajo v reki Bači, obravnavali skupaj, smo izračunali prehodnost za vsako vrsto rib posebej. Reka Bača je namreč izrazito salmonidna reka, v kateri je domorodna le soška postrv. Poskušali smo ugotoviti, ali lahko majhne razlike med velikostnimi razredi pomembno vplivajo na oceno prehodnosti. Primerjava rezultatov ocene prehodnosti pri nizkem in srednjem pretoku Z merjenjem objektov v času najnižjih pretokov smo določili spodnjo mejo prehodnosti. Glede na to, da je za natančnejšo oceno in določanje vpliva objekta na prehodnost potrebno izvesti meritve pri tistem pretoku, ki je najbolj značilen v obdobju najštevilčnejših premikov rib, smo izbrali tri objekte z najlažjo dostopnostjo(na izlivu, sredini in izvirnem delu reke Bače, ki smo jih lahko izmerili pri srednjem pretoku. Z meritvami na istih mestih smo primerjali rezultate ocene prehodnosti.

Slika 5: Primerjava ocene prehodnosti pri nizkem in srednjem vodostaju pretoku za vse vrste rib

S slike št. 5 je razvidno, da je ocena prehodnosti različnih tipov prečnih objektov pri nizkem in srednjem pretoku večinoma podobna. Pri večjih predstavnikih krapovcev (grba, štrkavec) in obeh vrstah lipana je razred prehodnosti pri različnih pretokih ostal enak, z izjemo za predstavnika lipana v velikostnem razredu od 15 do 25 cm. Za slednjega in vse ostale se je pri srednjem pretoku razred prehodnosti izboljšal za en razred. Vsi objekti, ki so bili neprehodni pri nizkem pretoku, so ostali neprehodni tudi pri srednjem pretoku. Primerjava rezultatov ocene prehodnosti po metodi ICE in hipotetične prehodnosti Glede na to, da je prehodnost objektov primarno odvisna od višinske razlike med koto zgornje in spodnje vode, smo z metodo ICE izračunali še t. i. hipotetično prehodnost. Ocenjena hipotetična prehodnost je višja kot izračunana prehodnost. Izjema je kapelj, za katerega se je izkazalo, da je ocena prehodnosti po obeh metodah enaka.




Slika 6: Primerjava ocene prehodnosti, določene po ICE metodi in hipotetična prehodnost

Primerjava rezultatov ocene prehodnosti po metodi ICE in hipotetične prehodnosti Strokovna ocena prehodnosti ZZRS je nekoliko višja in se razlikuje od ocene prehodnosti, ki smo jo izračunali z izbrano metodo ICE. Pri posamezni vrsti rib so razlike med ocenama prehodnosti za 5 do 36 objektov. Najmanjša razlika med ocenama prehodnosti je za obe vrsti lipana in večje predstavnike postrvi in vrst krapovcev.

Slika 7: Primerjava ocene prehodnosti izbrane ICE metode in ocene ZZRS. Na grafu je prikazano število prehodnih objektov za posamezno vrsto rib

Pri ocenjevanju prehodnosti po metodi ICE se je izkazala globina vode na dolvodnem licu kot drugi najbolj omejujoč dejavnik poleg višinske razlike med gladinama zgornje in spodje vode. Po tej metodi je za minimalno globino vode na dolvodnem licu večine objektov določena globina, ki je enaka 1,5 kratni povprečni višini telesa posamezne vrste rib. Za skupino kamnitih drč (ROCK) je pogoj za doseganje prehodnosti še strožji, saj je za minimalno globino vode pri naklonu vključno do 5 % določena globina 10 cm in pri naklonu 13 do 15 % pa globina 40 cm (Baudoin in sod., 2015). Na številih objektih, zlasti v skupinah INCL in CPL-FALL ta pogoj v času meritve ni bil izpolnjen. Strokovna ocena ZZRS je prav tako nižja od ocene hipotetične prehodnosti.

01020304050607080

metoda ICE Hipotetična prehodnost

01020304050607080

metoda ICE ZZRS




ZAKLJUČKI

Na reki Bači smo evidentirali in popisali 79 prečnih vodnih objektov s potencialnim negativnim vplivom na gorvodno prehajanje rib in s tem potrdili, da je vzdolžna povezanost reke Bače porušena, saj so v povprečju na kilometer struge zgrajeni 3 pragovi. Med prečnimi objekti je bilo 13 hidroenergetskih objektov in samo 1 ribja steza, kar ni v skladu z določili 19. člena ZSRib, v katerem je zapisano, da morajo biti posegi v vodotoke načrtovani in izvedeni na način, da se v največji možni meri ohranja ribe, njihovo vrstno pestrost, starostno strukturo in številčnost. Kljub temu, da je vzdolžno povezanost vodotoka in uspešno prehajanje rib potrebno zagotoviti na vseh grajenih objektih, smo evidentirali samo 1 ribjo stezo, ki smo jo v času nizkega pretoka ocenili kot neprehodno v gorvodni smeri za vse vrste rib na reki Bači. Z izbrano metodo smo ocenili, da so v gorvodni smeri najbolj prehodne kamnite drče, kar pomeni, da bi morale biti najpogostejši tip prečnih vodnih objektov, razen na tistih mestih, kjer je tak tip objekta neučinkovit zaradi prevelike hitrosti in erozijske ter prenosne sposobnosti vodotoka. Ker smo na skoraj 50 % objektih izmerili višinsko razliko med gladinama zgornje in spodnje vode večjo od 0,7 m, bi bilo potrebno vsaj modificirati objekte z vidika lažjega gorvodnega prehajanja rib. Na ta način bi na določenem mestu ribam omogočiti lažji prehod z zmanjšano višinsko razliko. Ker smo v raziskavi izvedli kvantitativno posredno oceno trenutnega stanja v času nizkega pretoka, ne moremo govoriti o dobri ali slabi oceni prehodnosti, kar bi lahko ugotovili le s primerjavo rezultatov različnih metod in z večkratnimi meritvami. Za natančnejšo oceno prehodnosti bi bila potrebna boljša terenska oprema in poglobljene hidravlične analize ter dolgoletne raziskave o stanju ribjih vrst na obravnavanem območju reke Bače. Pri tem je ključnega pomena poznavanje bioloških potreb in osnovnega vedenjskega vzorca premikov različnih vrst rib. Kljub temu je rezultat ocene gorvodne prehodnosti prečnih objektov dober okvirni pokazatelj stanja in obsega vpliva posameznega objekta na gorvodno prehajanje rib ter dobra podlaga za načrtovanje oziroma upravljanje z vodotokom pri reševanju problematike vzdolžne povezanosti. Glede na pomanjkljive in razdrobljene evidence podatkov o vodnih objektih na območju celotne Slovenije bi bilo smiselno pristopiti k popisu vodnih objektov. Pri tem je nujno vključiti tudi biološke vidike in oceniti obseg vpliva ter prehodnost za posamezno ribjo vrsto.

ZAHVALA

Zahvaljujemo se vsem, ki so pripomogli k objavi tega prispevka, posebej Zavodu za Ribištvo Slovenije in Ribiški družini Tolmin. Poleg tega gre zahvala tudi Zavodu Revivo, Dušanu Jesenšku, Suzani Šumer in Metki Povž.

LITERATURA IN VIRI

Baudoin J. M., Burgun V., Chanseau M., Larinier M., Ovidio M., Sremski W., Steinbach P., Voegtle B. 2015. Assessing the passage of obstacles by fish. Concepts, design and application. Onema: 200 str. Na spletnem naslovu: https://orbi.uliege.be/bitstream/2268/183173/1/CPA-ICE-Uk.pdf (10. marec 2017)

Beach H. M. 1984. Fish pass design – criteria for the design and approval of fish passes and other structures to facilitate the passage of migratory fish in rivers. Fisheries research technical report No. 78. Lowestoft, Ministry of agriculture, fisheries and food, Directorate of fisheries research: 46 str.

Bell C. M. 1990. Fisheries Handbook of Engineering Requirements and Biological Criteria. Portland, U. S. Army Corps of Engineers: 353 str. Na spletnem naslovu: http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=ADA275026 (13. december 2017)

Direktiva o habitatih (The Habitat directive – FFH, directive 92/43/EEC)

Bric B., Čarf M., Jenič A., Puklavec D., Zabric D., Šantl S. 2014. Prehodnost je naša prihodnost. 25. Mišičev vodarski dan, 22. december 2014. Maribor, Gradbeni vestnik, 2014. Zveza društev gradbenih inžinerjev in tehnikov Slovenije. Na spletnem naslovu: http://mvd20.com/LETO2014/R33.pdf (11. februar 2018)

Clough S. C., Lee-Elliott I. E., Turnpenny A. W. H., Holden S. D. J., Hinls C. 2001. Swimming Speeds in Fish: Phase 1, R&D Tehnical Report W2-026/TR1. Bristol, Environment Agency: 94 str. Na spletne naslovu:




https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/290589/sw2-026-tr1-e-e.pdf (19. marec 2018)

Dahm V., Hering, D., Nemitz, D., Graf, W., Schmidt-Kloiber, A., Leitner, P. Melcher, A., Feld, K. C. 2013. Effects of physico-chemistry, land use and hydromorphology on three riverine organism roups: a comparative analysis with monitoring data from Germany and Austria. Hydrobiologia, 704, 1: 389-415

Direktiva Evropskega parlamenta in sveta 2000/60/ES, 2000. Ul. l. 327.

Na spletnem naslovu: https://publications.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/70e52c10-85a1-4 e97-8218-ed56d597ed05/language-sl (10. marec 2018)

Fagan W. F., Unmack P. J., Burgess C., Minckley W. L. 2002. Rarity, fragmentation, and extinction risk in desert fishes. Ecology, 83, 12: 3250-3256

Fencl J. S., Mather M. E., Smith J. M., Hitchman S. M. 2017. The blind men and the elephant examine biodiversity at low-head dams: Are we all dealing with the same dam reality? Ecosphere, 8, 11: 1-17

Fish Passage and Screening Design. 2007. National Engineering Handbook. U.S. Department of Agriculture, Natural Resources Education: 56 str.

Na spletnem naslovu: https://directives.sc.egov.usda.gov/OpenNonWebContent.aspx?content=17824.wba (10. marec 2017)

Gentili G., Puzzi C.M., Romanó A., Sartorelli M., Transforini S., Bosi R., Bertoni Z. 2001. Atti del convegno” Ecologia e gestione del temolo (Thymllus thymallus): esperienze europee a conftronto, 14. oktober 2000. Pontevecchia di Magenta, GRAIA: 205 str.

Giller P.S., Malmqvist B. 1998. The Biology of Streams and Rivers. New York, Oxford University Press: 296 str.

Gowan C., Young M., Fausch K. D., Riley C. S., 1994. Restricted Movement in Resident Stream Salmonids: A Paradigm Lost? Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 51, 11: 2626-2637

Haro A., Castro-Santos T., Noreika J., Odeh M. 2004. Swimming performance of upstream migrant fishes in open-channel flow: a new approach to predicting passage through velocity barriers. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 61, 9: 1590-1601

Hering D., Johnson R. K., Kramm S., Schmutz, S., Szoszkiewicz K., Verdonschot P. F. M. 2006. Assessment of European streams with diatoms, macrophytes, macroinvertebrates and fish: a comparative metric-based analysis of organism response to stress. Freshwater Biology, 51, 9: 1757-1785

Holthe E., Lund E., Finstad B., Thorstad, E. B. and McKinley, R. S. 2005. A fish selective obstacle to prevent dispersion of an unwanted fish species, based on leaping capabilities. Fisheries Management and Ecology, 12, 2: 143-147

ICOLD, 2017. International Commission on Large Dams. Na spletni strani: http://www.icold-cigb.net/ (20. julij 2017)

Jesenšek D., Šumer S., 2004. Jadranski lipan (Thymallus thymallus, Linnaeus, 1758) v porečju Soče v Sloveniji: varstveni načrt. Jesenšek D. (ur.) Tolmin, Ribiška družina Tolmin in Ente Tutela Pesca del Friuli Venezia Gulia: 32 str.

Kemp P. S., O’Hanley J. 2010. Procedures for evaluating and prioritising the removal of fish passage barriers:a synthesis. Fisheries Management and Ecology, 17, 4: 297-322

Kolman G. 2014. Ribe in vzdolžna povezanost vodotokov na porečju Sore. Magistrsko delo. Ljubljana, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo: 149 str.

Kottelat in Freyhof 2007 - Kottelat M. in Freyhof J., (2007). Handbook of European Freshwater fishes. Kottelat, Cornol, Switzerland and Freyhof, Berlin Germany.

Larinier M. 2001. Environmental issues, dams and fish migration. V: Dams, Fish and Fisheries. Marmulla G. (ur.). Rim, Fisheries Technical Paper: 419 str.

Lucas M. C., Baras E., Thom T. J., Duncan A., Slavk O. 2001. Migration of freshwater Fishes. Oxford, Blackwelle Science Ltd: 420 str.

Mader H., Maier C. 2008. A method for prioritizing the reestablishment of river continuity in Austrian rivers. Hydrobiologia, 609, 1: 277-288

Meixler S. M., Bain, B. B., Walter, M. T. 2009. Predicting barrier passage and habitat suitability for migratory fish species. Ecological Modelling, 220, 20: 2782–2791




Naglič M., Juran V. 2008. Pregradni objekti na porečju reke Sore - vpliv na migracijo rib in ekološko sprejemljiv pretok. Varstvo narave, 21: 105-123

Nielsen G. 1986. Dispersion of brown trou (Salmo trutta L.) in relation to stream cover and water depth. Polskie archiwum hydrobiologii, 33, 3/4: 475-488

Northcote, T.G., 1978: Migratory strategies and production in freshwater fishes. Ecology of Freshwater Fish Production. S.D. Gerking, Ed. Oxford-London_Edinburgh_Melbourne, Balckwell Scientific Publications:326-359.

Ovidio M., Capra H., Philippart J. C. 2007. Field protocol for assessing small obstacles to migration of brown trout Salmo trutta, and European grayling Thymallus thymallus: a contribution to the management of free movement in rivers. Fisheries Management and Ecology, 14, 1: 41-50

Peake S., McKinley R. S., Scruton D. A. 1997. Swimming performance of various freshwater Newfoudland salmonids relative to habitat selection and fishway design. Journal of Fish Biology, 51, 4: 710-723

Poulet N. 2007. Impact of weirs on fish communities in a piedmont stream. River research and applications, 23, 9: 1038-1047

Povž M., Gregori A., Gregori M., 2015. Sladkovodne ribe in piškurji v Sloveniji. Ljubljana, Zavod UMBRA: 293 str.

Powers D. P., Orsborn, F. J. 1985. An Investigation of the Physical and Biological Conditions Affecting Fish Passage Success at Culverts and Waterfalls. Washington, Department of civil and Environmental Engineering: 134 str. Na spletnem naslovu: http://stream.fs.fed.us/fishxing/fplibrary/Powers_1985_Analysis_of_barriers_to_upstream_fish_migration.pdf (17. maj 2017)

RIBKAT. 2018. Ribiški kataster.

Na spletnem naslovu: https://webapl.mkgp.gov.si/apex/f?p=136:LOGIN_DESKTOP:3162502070012 (12. junij 2018)

Rak G., Steinman F., Gosar L. 2008. Pomen nizkih pragov ob visokih vodah - The significance of low thresholds in high waters. Ujma, 22: 31-36

Rodriguez M. A., 2002. Restricted movement in stream fish: the paradigm is incomplete, not lost. Ecology, 83, 1: 1-13

Steinman F., Banovec P. 2008. Hidrotehnika. Vodne zgradbe I. Ljubljana, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo: 145 str.

Zitek A., 2006: Migration processes of riverine fish: assessment, patterns of downstream migration & restoration, Institute of

Hxdrobiology and Aquatic Ecosystem Management, Department of Natural Resources and Applied Life Sciences, BOKU, Vienna.

Zakon o sladkovodnem ribištvu. Ur. l. RS, št. 61/2006

Zakon o vodah. Ur. l. RS, št. 67/2002, 2/2004, 41/2004, 57/2008, 57/2012, 100/2013, 40/2014 in 56/2015

vzdolŽna povezanost reke baČe na primeru ...reka bača je zmerno naseljena postrvja voda (Šumer...

Documents