River engineering

gechannelde stroom (Sechler Run) in Danville, Pennsylvania

De lengte van het kanaal verminderen door een kronkelende koers te vervangen door rechte sneden is de enige manier waarop de effectieve daling kan worden verhoogd. Dit betekent een verlies van capaciteit in het kanaal als geheel, en in het geval van een grote rivier met een aanzienlijke stroom is het zeer moeilijk om een rechte snede te handhaven als gevolg van de neiging van de stroom om de oevers te eroderen en opnieuw een bochtig kanaal te vormen. Zelfs als de snede wordt bewaard door de banken te beschermen, is het mogelijk om veranderingen scholen te produceren en verhogen de vloed-niveau in het kanaal net onder de beëindiging. Wanneer echter de beschikbare daling uitzonderlijk klein is, zoals in land dat oorspronkelijk uit de zee werd gewonnen, zoals de Engelse Fenlands, en waar de afwatering bijgevolg grotendeels kunstmatig is, zijn rechte kanalen gevormd voor de rivieren. Vanwege de waargenomen waarde in het beschermen van deze vruchtbare, laaggelegen gebieden tegen inundatie, zijn er ook extra rechte kanalen voorzien voor het lozen van regenval, bekend als riolen in de vennen. Zelfs een ingrijpende wijziging van de loop van een rivier in combinatie met een uitbreiding van het kanaal leidt vaak tot slechts een beperkte vermindering van de schade door overstromingen. Dergelijke overstromingsinstallaties zijn dus alleen in verhouding tot de kosten die ermee gemoeid zijn wanneer belangrijke activa (zoals een stad) in gevaar worden gebracht. Bovendien kunnen dergelijke overstromingswerken, zelfs als ze succesvol zijn, het probleem alleen maar verder stroomafwaarts brengen en een andere stad bedreigen. Recente overstromingswerken in Europa omvatten het herstel van natuurlijke overstromingsvlakken en kronkelende banen, zodat het overstromingswater langzamer wordt ingedamd en vrijgegeven.

het verwijderen van natuurlijke of kunstmatige obstakels (bijvoorbeeld boomstammen, rotsblokken en ophoping van grind) uit een rivierbedding biedt een eenvoudig en efficiënt middel om de afvoercapaciteit van het kanaal te vergroten. Dergelijke verwijderingen zullen bijgevolg de hoogte van overstromingen stroomopwaarts verlagen. Elke belemmering van de stroming, in verhouding tot de omvang ervan, verhoogt het niveau van de rivier erboven om de extra kunstmatige daling te produceren die nodig is om de stroming door het beperkte kanaal te brengen, waardoor de totale beschikbare daling wordt verminderd.

menselijk ingrijpen wijzigt soms onopzettelijk de loop of de kenmerken van een rivier, bijvoorbeeld door het aanbrengen van obstakels zoals mijnafval, sluisdeuren voor molens, visvallen, te brede pieren voor bruggen en vaste stuwen. Door de stroom te belemmeren kunnen deze maatregelen het overstromingsniveau stroomopwaarts verhogen. De voorschriften voor het beheer van de rivieren kunnen onder meer bestaan uit strenge milieuverboden, eisen voor het uitbreiden van de sluizen en het verplicht optrekken van de poorten voor overstromingen, het verwijderen van visvallen, die vaak worden geblokkeerd door bladeren en drijvend afval, vermindering van het aantal en de breedte van de brugpijlers wanneer deze worden herbouwd, en de vervanging van vaste waterkeringen door verplaatsbare waterkeringen.

door metingen in een vrij grote rivier en haar zijrivieren op geschikte plaatsen te plaatsen en gedurende enige tijd ononderbroken gegevens bij te houden over de hoogte van het water in de verschillende zijrivieren, kunnen de toename van de overstromingen in de verschillende zijrivieren, de perioden die zij doorlopen tot bepaalde stations aan de hoofdrivier en de invloed die zij hoofdelijk uitoefenen op de hoogte van de overstromingen op deze plaatsen worden vastgesteld. Met behulp van deze gegevens, en door het observeren van de tijden en hoogtes van de maximale stijging van een bepaalde overstroming in de stations aan de verschillende zijrivieren, de tijd van aankomst en de hoogte van de top van de overstroming op elk station op de main rivier kan worden voorspeld met opmerkelijke nauwkeurigheid twee of meer dagen van tevoren. Door deze bijzonderheden over een hoge overstroming door te geven aan plaatsen aan de benedenloop van de rivier, worden de waterkeringen in staat gesteld de beweegbare waterkeringen van tevoren volledig te openen om de overstroming mogelijk te maken, en de oeverbewoners worden tijdig gewaarschuwd voor de dreigende overstroming.

wanneer delen van een rivierstadje zich onder het maximale overstromingsniveau bevinden, of wanneer het belangrijk is om het land dat aan een rivier grenst tegen inundaties te beschermen, moet de overloop van de rivier worden omgeleid naar een overstromingsdam of worden beperkt tot continue dijken aan beide zijden. Door deze dijken enigszins van de rand van de rivierbedding af te zetten, wordt er een breed vloedkanaal aangelegd voor de afvoer van de rivier zodra deze over de oevers loopt, terwijl het natuurlijke kanaal ongewijzigd blijft voor de gewone stroom. Lage dijken kunnen voldoende zijn wanneer alleen uitzonderlijke zomeroverstromingen van Weiden moeten worden uitgesloten. Af en toe worden de dijken hoog genoeg verhoogd om de overstromingen gedurende de meeste jaren te behouden, terwijl er voorzieningen worden getroffen voor de ontsnapping van de zeldzame, uitzonderlijk hoge overstromingen op speciale plaatsen in de dijken, waar het schuren van de afgevende stroom wordt bewaakt en de overstroming van het naburige land het minst schadelijk is. Op deze manier worden de hogere kosten van Dijken die boven het hoogste overstromingsniveau worden opgetrokken, vermeden, evenals het gevaar van breuken in de banken door een ongewoon hoge overstromingsstijging en een snelle doorstroming, met hun desastreuze gevolgen.

Effectenedit

een zeer ernstig bezwaar tegen de vorming van continue, hoge dijken langs rivieren die aanzienlijke hoeveelheden afval doen dalen, vooral in de buurt van een plaats waar hun val abrupt is verminderd door af te dalen van berghellingen naar alluviale vlakten, is het gevaar dat hun bedding wordt verhoogd door afzetting, waardoor het overstromingsniveau stijgt en de dijken moeten worden verhoogd om overstromingen te voorkomen. Longitudinale secties van de Po rivier, genomen in 1874 en 1901, laten zien dat de bedding werd materieel verhoogd tijdens deze periode van de samenvloeiing van de Ticino tot onder Caranella, ondanks de klaring van sediment veroorzaakt door de stormloop door breuken. Daarom zou de voltooiing van de dijken, samen met hun verhoging, uiteindelijk alleen maar verergeren de verwondingen van de inundaties die ze zijn ontworpen om te voorkomen, als de ontsnapping van overstromingen uit de verhoogde rivier vroeg of laat moet plaatsvinden.

in het Verenigd Koninkrijk zijn de problemen in verband met de overstroming van woningen rond het begin van de 21e eeuw te wijten aan ontoereikende planningscontroles die de ontwikkeling van overstromingsgebieden mogelijk hebben gemaakt. Dit stelt de eigenschappen van de overstromingsvlakte bloot aan overstroming, en de vervanging van natuurlijke lagen door beton versnelt het afvloeien van water, waardoor het gevaar van overstroming stroomafwaarts toeneemt. In het Midwesten van de Verenigde Staten en het zuiden van de Verenigde Staten is de term voor deze maatregel channelization. Veel van het gebeurde onder auspiciën of algemene leiding van het United States Army Corps of Engineers. Een van de zwaarst gekanaliseerde gebieden in de Verenigde Staten is West Tennessee, waar elke grote stroom met één uitzondering (de Hatchie River) gedeeltelijk of volledig gekanaliseerd is.

AdvantagesEdit

kanaliseren van een stream kan om verschillende redenen worden uitgevoerd. Een daarvan is om een beek beter geschikt te maken voor navigatie of voor navigatie door grotere schepen met diepe tocht. Een andere is om water te beperken tot een bepaald gebied van de natuurlijke bodem van een stroom, zodat het grootste deel van dergelijke gronden beschikbaar kunnen worden gesteld voor de landbouw. Een derde reden is overstromingsbeheersing, met het idee om een stroom een voldoende groot en diep kanaal te geven, zodat overstromingen buiten deze grenzen minimaal of niet-bestaand zullen zijn, althans routinematig. Een belangrijke reden is om de natuurlijke erosie te verminderen; als een natuurlijke waterweg heen en weer kromt, afzet het meestal zand en grind aan de binnenkant van de hoeken waar het water langzaam stroomt, en snijdt zand, grind, ondergrond en kostbare bovengrond van de buitenste hoeken waar het snel stroomt als gevolg van een verandering in richting. In tegenstelling tot zand en grind, wordt de geërodeerde bovengrond niet afgezet aan de binnenkant van de volgende hoek van de rivier. Het spoelt gewoon weg.

nadeel

Channelization heeft verschillende voorspelbare en negatieve effecten. Een daarvan is het verlies van wetlands. Wetlands zijn een uitstekende habitat voor vele vormen van wilde dieren, en bovendien dienen als een “filter” voor veel van ‘ s werelds oppervlakte zoet water. Een ander is het feit dat gekanaliseerde stromen bijna altijd rechtgetrokken zijn. De kanalisatie van de Kissimmee rivier in Florida is bijvoorbeeld genoemd als een oorzaak die bijdraagt aan het verlies van wetlands. Dit rechttrekken zorgt ervoor dat de stromen sneller stromen, wat in sommige gevallen de bodemerosie sterk kan verhogen. Het kan ook overstromingen stroomafwaarts van het gekanaliseerde gebied doen toenemen, omdat grotere hoeveelheden water die sneller dan normaal reizen, over een kortere periode dan anders wurgpunten kunnen bereiken, met een netto-effect van overstromingsbeheersing in het ene gebied ten koste van sterk verergerde overstromingen in een ander gebied. Bovendien hebben studies aangetoond dat stroomkanalisatie leidt tot dalingen van riviervispopulaties.: 3-1ff

een studie uit 1971 van de Chariton River in het noorden van Missouri, Verenigde Staten, toonde aan dat het gekanaliseerde gedeelte van de rivier slechts 13 vissoorten bevatte, terwijl het natuurlijke segment van de stroom 21 vissoorten herbergt. De biomassa van de vis die gevangen kon worden in de baggersegmenten van de rivier was 80 procent lager dan in de natuurlijke delen van dezelfde stroom. Dit verlies aan visdiversiteit en-overvloed wordt verondersteld te gebeuren als gevolg van vermindering van habitat, eliminatie van riffles en poelen, grotere schommelingen van stroomniveaus en watertemperatuur, en verschuivende substraten. De recuperatiesnelheid van een beek na het baggeren is extreem traag, waarbij veel beekjes 30 tot 40 jaar na de datum van kanalisatie geen significante recuperatie vertonen.

Modern policy in the United States Edit

om de hierboven genoemde redenen is de stroomkanalisatie in de afgelopen jaren sterk verminderd in de VS., en in sommige gevallen zelfs gedeeltelijk omgekeerd. In 1990 publiceerde de regering van de Verenigde Staten een “no netto loss of wetlands” – beleid, waarbij een stream channelization project op de ene plaats moet worden gecompenseerd door de creatie van nieuwe wetlands in een andere, een proces dat bekend staat als “mitigation.”

het belangrijkste agentschap dat betrokken is bij de tenuitvoerlegging van dit beleid is hetzelfde legerkorps van ingenieurs, dat gedurende vele jaren de belangrijkste promotor van grootschalige kanalisatie was. Vaak, in de gevallen waarin kanalisatie is toegestaan, rotsblokken kunnen worden geïnstalleerd in het bed van de nieuwe kanaal, zodat de watersnelheid wordt vertraagd, en kanalen kunnen opzettelijk gebogen ook. In 1990 gaf het Amerikaanse Congres het legerkorps een specifiek mandaat om milieubescherming in zijn missie op te nemen, en in 1996 gaf het het Korps toestemming om herstelprojecten uit te voeren. De Amerikaanse Clean Water Act regelt bepaalde aspecten van kanalisatie door niet-federale entiteiten (d.w.z. staats-en lokale overheden, particuliere partijen) te verplichten vergunningen te verkrijgen voor bagger-en vulactiviteiten. Vergunningen worden afgegeven door het legerkorps met EPA deelname.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.