Die Reduzierung der Länge des Kanals durch Ersetzen eines gewundenen Kurses durch gerade Schnitte ist die einzige Möglichkeit, den effektiven Fall zu erhöhen. Dies führt zu einem gewissen Kapazitätsverlust des gesamten Kanals, und bei einem großen Fluss mit beträchtlicher Strömung ist es sehr schwierig, einen geraden Schnitt aufrechtzuerhalten, da die Strömung dazu neigt, die Ufer zu erodieren und wieder einen gewundenen Kanal zu bilden. Selbst wenn der Schnitt durch den Schutz der Ufer erhalten bleibt, kann er kleine Untiefen erzeugen und den Hochwasserpegel im Kanal knapp unter seinem Ende erhöhen. Nichtsdestoweniger, wo der verfügbare Fall außerordentlich klein ist, wie in ursprünglich aus dem Meer zurückgewonnenem Land, wie den englischen Fenlands, und wo infolgedessen die Entwässerung in hohem Maße künstlich ist, sind gerade Kanäle für die Flüsse gebildet worden. Wegen des wahrgenommenen Wertes beim Schutz dieser fruchtbaren, tief liegenden Gebiete vor Überschwemmung wurden zusätzliche gerade Kanäle für die Ableitung von Regenfällen vorgesehen, die als Abflüsse in den Niedermooren bekannt sind. Selbst umfangreiche Veränderungen des Flussverlaufs in Kombination mit einer Erweiterung des Kanals führen oft nur zu einer begrenzten Verringerung der Hochwasserschäden. Folglich sind solche Hochwasserarbeiten nur dann angemessen, wenn erhebliche Vermögenswerte (z. B. eine Stadt) gefährdet sind. Darüber hinaus können solche Überschwemmungsarbeiten, selbst wenn sie erfolgreich sind, das Problem einfach weiter stromabwärts verlagern und eine andere Stadt bedrohen. Zu den jüngsten Überschwemmungsarbeiten in Europa gehörte die Wiederherstellung natürlicher Auen und gewundener Verläufe, so dass das Hochwasser zurückgehalten und langsamer freigesetzt wird.Die Entfernung von natürlichen oder künstlichen Hindernissen (z. B. Baumstämmen, Felsbrocken und Kiesansammlungen) aus einem Flussbett bietet ein einfaches und effizientes Mittel zur Erhöhung der Abflusskapazität seines Kanals. Solche Umzüge werden folglich die Höhe der Überschwemmungen stromaufwärts senken. Jedes Hindernis für die Strömung erhöht proportional zu ihrer Ausdehnung das Niveau des Flusses darüber, um den zusätzlichen künstlichen Fall zu erzeugen, der notwendig ist, um die Strömung durch den begrenzten Kanal zu befördern, wodurch der insgesamt verfügbare Fall verringert wird.
Menschliche Eingriffe verändern manchmal unbeabsichtigt den Verlauf oder die Eigenschaften eines Flusses, indem sie beispielsweise Hindernisse wie Bergbauabfälle, Schleusen für Mühlen, Fischfallen, übermäßig breite Pfeiler für Brücken und feste Wehre einführen. Durch die Behinderung des Flusses können diese Maßnahmen den Hochwasserpegel stromaufwärts erhöhen. Vorschriften für die Bewirtschaftung von Flüssen können strenge Verschmutzungsverbote, Anforderungen an die Erweiterung von Schleusen und die obligatorische Anhebung ihrer Tore für den Durchgang von Überschwemmungen, die Entfernung von Fischfallen, die häufig durch Laub und schwimmenden Müll blockiert sind, die Verringerung der Anzahl und Breite von Brückenpfeilern beim Wiederaufbau und die Ersetzung von beweglichen Wehren durch feste Wehre umfassen.
Indem man in einem ziemlich großen Fluß und seinen Nebenflüssen an geeigneten Stellen Messgeräte installiert und die Höhen des Wassers an den verschiedenen Stationen für einige Zeit kontinuierlich aufzeichnet, kann man den Anstieg der Fluten in den verschiedenen Nebenflüssen, die Zeiträume, die sie bis zu bestimmten Stationen am Hauptfluss zurücklegen, und den Einfluss, den sie einzeln auf die Höhe der Fluten an diesen Orten ausüben, feststellen. Mit Hilfe dieser Aufzeichnungen, und durch die Beobachtung der Zeiten und Höhen des maximalen Anstiegs einer bestimmten Flut an den Stationen an den verschiedenen Nebenflüssen, Die Ankunftszeit und die Höhe der Spitze der Flut an jeder Station am Hauptfluss können zwei oder mehr Tage vorher mit bemerkenswerter Genauigkeit vorhergesagt werden. Durch die Übermittlung dieser Angaben über eine hohe Flut an Stellen am Unterlauf werden Wehrleute in die Lage versetzt, die beweglichen Wehre vorher vollständig zu öffnen, um den Durchgang der Flut zu ermöglichen, und die Anlieger werden rechtzeitig vor der drohenden Überschwemmung gewarnt.
Wenn Teile einer Stadt am Fluss unterhalb des maximalen Hochwasserspiegels liegen oder wenn es wichtig ist, das an einen Fluss angrenzende Land vor Überschwemmungen zu schützen, muss der Überlauf des Flusses in einen Hochwasserdamm umgeleitet oder in durchgehende Böschungen auf beiden Seiten begrenzt werden. Indem man diese Böschungen etwas vom Rand des Flussbettes zurückstellt, wird ein breiter Flutkanal für die Ableitung des Flusses geschaffen, sobald er seine Ufer überläuft, während der natürliche Kanal für den gewöhnlichen Fluss unverändert bleibt. Niedrige Böschungen können ausreichen, wenn nur außergewöhnliche Sommerfluten von Wiesen ausgeschlossen werden müssen. Gelegentlich werden die Böschungen hoch genug angehoben, um die Überschwemmungen während der meisten Jahre zu halten, während für das Entweichen der seltenen, außergewöhnlich hohen Überschwemmungen an besonderen Stellen in den Böschungen gesorgt wird, wo die Geißel des ausströmenden Stroms geschützt ist, und die Überschwemmung des Nachbarlandes ist am wenigsten schädlich. Auf diese Weise werden die erhöhten Kosten für Dämme, die über das höchste selten vorkommende Hochwasserniveau angehoben werden, sowie die Gefahr von Uferbrüchen durch einen ungewöhnlich hohen Hochwasseranstieg und eine schnelle Strömung mit ihren katastrophalen Auswirkungen vermieden.
EffectsEdit
Ein schwerwiegender Einwand gegen die Bildung von kontinuierlichen, hohen Böschungen entlang von Flüssen, die erhebliche Mengen an Detritus abwerfen, insbesondere in der Nähe eines Ortes, an dem ihr Fall durch Absteigen von Berghängen auf Schwemmland abrupt verringert wurde, ist die Gefahr, dass ihr Bett durch Ablagerung angehoben wird, was zu einem Anstieg des Hochwasserspiegels führt und ein Anheben der Böschungen erforderlich macht, wenn Überschwemmungen verhindert werden sollen. Längsschnitte des Po aus den Jahren 1874 und 1901 zeigen, dass sein Bett in dieser Zeit vom Zusammenfluss des Tessins bis unterhalb der Caranella erheblich angehoben wurde, obwohl die Sedimente durch den Ansturm durch Brüche beseitigt wurden. Daher würde die Fertigstellung der Böschungen zusammen mit ihrer Anhebung die Verletzungen der Überschwemmungen, die sie verhindern sollen, nur verschlimmern, da das Entweichen von Überschwemmungen aus dem angehobenen Fluss früher oder später erfolgen muss.
In Großbritannien wurden die Probleme der Überschwemmung von Wohngebäuden um die Wende des 21.Jahrhunderts auf unzureichende Planungskontrollen zurückgeführt, die die Entwicklung von Überschwemmungsgebieten ermöglichten. Dadurch werden die Eigenschaften der Auen überschwemmt, und die Substitution natürlicher Schichten durch Beton beschleunigt den Abfluss von Wasser, was die Gefahr von Überschwemmungen stromabwärts erhöht. Im Mittleren Westen der Vereinigten Staaten und im Süden der Vereinigten Staaten ist der Begriff für diese Maßnahme Kanalisierung. Vieles davon wurde unter der Schirmherrschaft oder Gesamtleitung des United States Army Corps of Engineers durchgeführt. Eines der am stärksten kanalisierten Gebiete in den Vereinigten Staaten ist West Tennessee, wo jeder große Strom mit einer Ausnahme (der Hatchie River) teilweise oder vollständig kanalisiert wurde.
Vorteilebearbeiten
Die Kanalisierung eines Streams kann aus mehreren Gründen erfolgen. Eine besteht darin, einen Strom für die Navigation oder für die Navigation durch größere Schiffe mit tiefem Tiefgang besser geeignet zu machen. Eine andere besteht darin, das Wasser auf einen bestimmten Bereich des natürlichen Bodens eines Baches zu beschränken, so dass der Großteil dieses Landes für die Landwirtschaft zur Verfügung gestellt werden kann. Ein dritter Grund ist der Hochwasserschutz, mit der Idee, einem Bach einen ausreichend großen und tiefen Kanal zu geben, so dass Überschwemmungen jenseits dieser Grenzen zumindest routinemäßig minimal oder nicht vorhanden sind. Ein Hauptgrund ist die Verringerung der natürlichen Erosion; Wenn sich eine natürliche Wasserstraße hin und her krümmt, lagert sie normalerweise Sand und Kies an der Innenseite der Ecken ab, an denen das Wasser langsam fließt, und schneidet Sand, Kies, Untergrund und wertvollen Mutterboden von den Außenecken, an denen sie aufgrund einer Richtungsänderung schnell fließt. Im Gegensatz zu Sand und Kies wird der erodierte Mutterboden nicht an der Innenseite der nächsten Ecke des Flusses abgelagert. Es wäscht einfach weg.
Nachteilebearbeiten
Die Kanalisierung hat mehrere vorhersehbare und negative Auswirkungen. Einer davon ist der Verlust von Feuchtgebieten. Feuchtgebiete sind ein ausgezeichneter Lebensraum für viele Arten von Wildtieren und dienen zusätzlich als „Filter“ für einen Großteil des Süßwassers der Welt. Eine andere ist die Tatsache, dass kanalisierte Ströme fast immer begradigt werden. Zum Beispiel wurde die Kanalisierung des Kissimmee River in Florida als Ursache für den Verlust von Feuchtgebieten angeführt. Diese Begradigung bewirkt, dass die Ströme schneller fließen, was in einigen Fällen die Bodenerosion erheblich erhöhen kann. Es kann auch die Überschwemmung stromabwärts des kanalisierten Bereichs erhöhen, da größere Wassermengen, die sich schneller als normal bewegen, über einen kürzeren Zeitraum Drosselstellen erreichen können, als dies sonst der Fall wäre, wobei ein Nettoeffekt des Hochwasserschutzes in einem Bereich auf Kosten von stark verschärfte Überschwemmungen in einem anderen. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass die Kanalisierung von Flüssen zu einem Rückgang der Flussfischpopulationen führt.:3-1ff
Eine 1971 durchgeführte Studie des Chariton River im Norden von Missouri, USA, ergab, dass der kanalisierte Abschnitt des Flusses nur 13 Fischarten enthielt, während das natürliche Segment des Baches 21 Fischarten beherbergte. Die Biomasse der Fische, die in den ausgebaggerten Segmenten des Flusses gefangen werden konnten, war 80 Prozent geringer als in den natürlichen Teilen desselben Baches. Es wird angenommen, dass dieser Verlust an Fischvielfalt und -fülle auf die Verringerung des Lebensraums zurückzuführen ist, Beseitigung von Riffeln und Pools, größere Schwankungen des Bachspiegels und der Wassertemperatur, und sich verschiebende Substrate. Die Rückgewinnungsrate für einen Bach nach dem Ausbaggern ist extrem langsam, Viele Bäche zeigen keine signifikante Erholung 30 zu 40 Jahre nach dem Datum der Kanalisierung.
Moderne Politik in den Vereinigten StaatenBearbeiten
Aus den oben genannten Gründen wurde die Stream-Kanalisierung in den letzten Jahren in den USA stark eingeschränkt., und in einigen Fällen sogar teilweise umgekehrt. Im Jahr 1990 veröffentlichte die Regierung der Vereinigten Staaten eine „kein Nettoverlust von Feuchtgebieten“ Politik, wobei ein Strom Kanalisierung Projekt an einem Ort muss durch die Schaffung neuer Feuchtgebiete in einem anderen ausgeglichen werden, ein Prozess als „mitigation bekannt.“
Die Hauptbehörde, die an der Durchsetzung dieser Politik beteiligt ist, ist dasselbe Army Corps of Engineers, das viele Jahre lang der Hauptförderer einer umfassenden Kanalisierung war. In den Fällen, in denen eine Kanalisierung zulässig ist, können häufig Felsbrocken im Bett des neuen Kanals installiert werden, so dass die Wassergeschwindigkeit verlangsamt wird, und die Kanäle können ebenfalls absichtlich gekrümmt sein. Im Jahr 1990 erteilte der US-Kongress dem Army Corps ein spezifisches Mandat, den Umweltschutz in seine Mission aufzunehmen, und 1996 ermächtigte er das Corps, Restaurierungsprojekte durchzuführen. Der US Clean Water Act regelt bestimmte Aspekte der Kanalisierung, indem er nicht-föderale Stellen (d. H. staatliche und lokale Regierungen, private Parteien) auffordert, Genehmigungen für Baggerarbeiten und Füllvorgänge einzuholen. Genehmigungen werden vom Armeekorps unter Beteiligung der EPA erteilt.
