Selbstreinigung urbaner Flusslandschaften bei Basel: Inwertsetzung revitalisierter und naturnaher Auen- und Feuchtgebiete in den Flussebenen von Wiese, Birs und Rhein ; mit 27 Tabellen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Basel
Geograph. Inst.
2007
|
| Schriftenreihe: | Basler Beiträge zur Physiogeographie / Physiogeographica
37 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Klappentext |
| Beschreibung: | Literaturverz. S. 163 - 171 |
| Beschreibung: | XIX, 174 S. Ill., graph. Darst., Kt. |
| ISBN: | 9783952330920 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort
iii
Dank
iv
Inhaltsverzeichnis
vi
Abbildungsverzeichnis
xi
Tabellenverzeichnis
xvii
Abkürzungsverzeichnis
xix
1 Einführung
1
1.1 Brückenschlag 1
1.2 Mensch - Gesellschaft - Umwelt (MGU) 1
1.3 MGU-PrqjektFZ.OO 2
1.4 MGU-ProjektFl.03 4
1.5 Fluss- und Auenrevitalisierungen: Ansprüche und Möglichkeiten 5
1.5.1 Definitionen und Ansätze im Fliessgewässer-Management 5
1.5.2 Bezug zur echten Auenlandschaft 8
1.5.3 Revitalisierungskonzepte
fìir die
Wiese-Ebene und konkrete
Umsetzungen 9
1.5.4
Birs
Vital und erste Revitalisierangen an der
Birs
12
1.6
Urbane
Flusslandschaften: Konflikte zwischen Natur und Nutzung 13
1.6.1 Was sind
urbane
Flusslandschaften? 13
1.6.2 Die neue Sicht auf die
urbane
Flusslandschaft 14
1.6.3 Nachhaltige Inwertsetzung städtischer Gewässer 15
1.7 Künstliche Grandwasseranreicherung und die Basler
Trinkwassergewinnung 16
1.8 Selbstreinigungsprozesse in Auen- und Feuchtgebieten 17
1.8.1 Nährstoffe 18
1.8.2 Bakteriologische Verhältnisse und Schwebstoffe 19
1.8.3 Organische Stoffe 20
1.8.4 Rolle der Pflanzen bei der Selbstreinigung 20
1.9 Pflanzenkläranlagen als „künstliche Pflanzenfilter 21
1.9.1 Geschichtliche Entwicklung 21
1.9.2 Definition und Begriffsdiskussion 22
1.10 Fragestellungen und Hypothesen innerhalb dieser Arbeit 22
1.10.1 MGU-ProjektFZ.OO 23
1.10.2 MGU-ProjektFl.03 24
2
TTntersuehungsgebiete
______________________________________________________27
2 1 Lange Erlen 28
28
ЗО
32
32
35
Lange
Erlen
2.1.1
Die Wiese
2.1.2
Die Langen Erlen
2.1.3
Landschaftspark Wiese
2.1.4
Die Stellimatten
2.1.5
Der Mühleteich
(„Tych )
Brüglinger Ebene
2.2.1
Die
Birs
2.2.2
Die Entstehung der Brüglinger Ebene
2.2.3
Heutiges Gewässersystem der Brüglinger Ebene
2.2.4
Das Pflanzenklärgebiet
2.2.5
Der Quellsee
2.2 Brüglinger Ebene 36
37
38
39
40
42
2.3
Petite
Camargue Alsacienne (PCA)
43
2.3.1 Die Flusslandschaft der Oberrheinebene 44
2.3.2 Die Entstehung der PCA 46
2.3.3 Das Gewässersystem der
Petite Camargue Alsacienne
47
3 Methoden_________________________________________________________________53
3.1 Qualität des Oberflächenwassers / Oberflächliche Reinigungsleistung 53
3.1.1 Beprobungskonzepte (Schöpfproben) 53
3.1.2 „Start-Ende-Beprobungen 54
3.1.3 „Trübungswellen 54
3.1.3.1 Experiment „Trübungswelle Stellimatten 55
3.1.3.2 Experiment „Trübungswelle Brüglingen 55
3.1.4 Messungen im Gelände 56
3.1.5 Laboranalysen 56
3.1.5.1
DOC,
UV-Extinktion und Mineralgehalt 57
3.1.5.2 Bakteriologische Verhältnisse 57
3.1.6 Statistik 58
3.2 Vertikale Reinigungsprozesse 59
3.2.1 Stellimatten: Saugkerzen 59
3.2.2 Vertikaler Austausch im Pflanzenklärgebiet der Brüglinger Ebene 59
3.3 Beeinflussung des Grundwassers durch Oberflächenwasser 60
3.3.1 Grandwasserqualität Stellimatten 60
3.3.2 Anteil Infiltratwasser im Grundwasser 60
3.3.3 Hydrogeologie Stellimatten 61
3.4 Online-Messungen / „Eingangswächter 62
3.4.1 „Eingangswächter Mühleteich 62
3.4.2 Messstation „Teichbächlein 63
3.5 Schwebstoffe 64
3.5.1 Schwebstoffe Stellimatten 64
3.5.2 Schwebstoffe Brüglingen 64
3.5.3 Schwebstoffe PCA 65
3.6 Neue Tümpel in der Wässerstelle 65
3.7 Meteorologische Daten 66
3.8 Übersicht 66
4 Resultate___________________________________________________________69
4.1 Reinigungsleistung bei der oberflächlichen Passage 69
4.1.1 Wässerstelle „Hintere Stellimatten 69
4.1.1.1 Sauerstoff 70
4.1.1.2 Nitrat und Ammonium 70
4.1.1.3 Ortho-Phosphat 72
4.1.1.4 Bakteriologische Verhältnisse 73
4.1.1.5
DOC
und
SAK
254 74
4.1.1.6 Übrige Parameter 75
4.1.2 Brüglingen: Reinigungsleistung des Pfianzenklärgebietes 75
4.1.2.1 Sauerstoff 76
4.1.2.2 Nitrat und Ammonium 76
4.1.2.3 Ortho-Phosphat 77
4.1.2.4 Bakteriologische Verhältnisse 78
4.1.2.5
DOC
und
SAK
254 79
4.1.2.6 Trübung 80
4.1.2.7 Zusammenfassung der wichtigsten Parameter 80
4.1.3 Brüglingen: Reinigungsleistung des Gesamtsystems 81
4.1.3.1 Sauerstoff 81
4.1.3.2 Nitrat und Ammonium 83
4.1.3.3 Ortho-Phosphat 84
4.1.3.4 Bakteriologische Verhältnisse 85
4.1.3.5
DOC
und
SAK
254 87
4.1.3.6 Leitfähigkeit 88
4.1.3.7 Trübung 89
4.1.3.8 Übrige Parameter 90
4.1.4 PCA: Reinigungsleistung des Schilfgebietes
Mare
des Tritons 90
4.1.4.1 Sauerstoff 91
4.1.4.2 Nitrat und Ammonium 91
4.1.4.3 Ortho-Phosphat 92
4.1.4.4 Bakteriologische Verhältnisse 92
4.1.4.5
DOC
und
SAK
254 94
4.1.4.6 Trübung 94
4.1.4.7 Übrige Parameter 95
4.1.5 PCA: Reinigungsleistung des Grand
Marais
96
4.1.5.1 Sauerstoff 96
4.1.5.2 Nitrat und Ammonium 96
4.1.5.3 Ortho-Phosphat 98
4.1.5.4 Bakteriologische Verhältnisse 99
4.1.5.5
DOC
und
SAK
254 100
4.1.5.6 Trübung 100
4.1.5.7 Übrige Parameter 100
4.1.6 PCA: Reinigungsleistung des
Étang
U
101
4.1.6.1
Sauerstoff
4.1.6.2
Nitrat und Ammonium
4.1.6.3
Ortho-Phosphat
4.1.6.4
Bakteriologische Verhältnisse
4.1.6.5
DOC
und
SAK
254
4.1.6.6
Trübung
4.1.6.7
Übrige Parameter
101
102
104
104
105
106
106
4.2 Vertikale Reinigungsprozesse in der oberen Bodenschicht 107
4.2.1 Substratsonden Pflanzenklärgebiet 107
4.2.1.1 Sauerstoff 107
4.2.1.2 Nitrat und Ammonium 109
4.2.1.3 pH-Werte und Leitfähigkeit 111
4.2.1.4 Chlorid und Sulfat 111
4.3 Reinigungsprozesse in der gesättigten Zone / Grundwasserqualität 112
4.3.1 Einfluss der Bewässerung auf das Grundwasser in den Stellimatten 112
4.3.1.1 Zur Situation vor dem MGU-Projekt 113
4.3.1.2 Zur Situation während des MGU-Projektes 113
4.3.1.3 Mischungsverhältnis Oberflächenwasser im Grundwasser 115
4.3.2 Grandwassersituation in Brüglingen 115
4.3.3 Zu Tage tretende Grandwässer der PCA 116
4.4 Trübungswellen und Schwebstoffe 117
4.4.1 Mühleteich 117
4.4.1.1 Trübungswelle 117
4.4.1.2 Schwebstoff-Charakteristik 119
4.4.2 Schwebstoffe bei Hochwasserereignissen im Teichbächlein 122
4.5 Limnoökologische Vergleiche Mühleteich - Wässerstelle - Tümpel 124
4.6 Temperaturüberwachung Brüglingen 126
5 Diskussion_________________________________________________________129
5.1 Oberflächliche Reinigungsleistung urbaner Flusslandschaften 129
5.1.1 Nitrat und Ammonium 129
5.1.2 Ortho-Phosphat 131
5.1.3 Sauerstoff und Leitfähigkeit 133
5.1.4 Bakteriologische Verhältnisse und Schwebstoffe 133
5.1.5
DOC
und UV-Extinktion 136
5.1.6 Temperatur 136
5.1.7 Zusammenfassende Übersicht über die Veränderungen 138
5.2 Vertikale Reinigungsleistung von Überflutungsflächen 139
5.2.1 „Hintere Stellimatten 140
5.2.2 Pflanzenklärgebiet 140
5.2.2.1 Sauerstoff und Stickstoff 141
5.2.2.2 Sulfat 142
5.2.2.3 pH-Wert und Leitfähigkeit 142
5.3 Überprüfung der Hypothesen 143
5.3.1 Hypothesen F2.00 143
5.3.2 Hypothesen
F
1.03 145
6 Schlussfolgerungen und Ausblick______________________________________149
6.1 Naturnahe Überflutungsflächen für die Inwertsetzung urbaner Landschaften 149
6.2 Einsatz von Oberflächenwasser zur Belebung ehemaliger Auengebiete der
Region Basel / 150
6.2.1 Wiese-Ebene 150
6.2.2 Birs-Ebene 152
6.2.3 Rhein-Ebene 153
6.3 Revitalisierung und politischer Wille 154
7 Zusammenfassung
155
8
Summary
159
Literatur
163
Anhang
172
Nutzungen(Stören und .verändern wesentliche Funktionen und Strukturen des Ökosystems
Aue. Begradigte
ι
und
уегђгш|е
Fliessgewässer wurden landesweit zur Selbstverständlichkeit.
Mit
Revitalisienjngsprojeiçtèn
Versucht marv nun, eine naturnahe Gestaltung und eine
kontrolÍieTÍB*Dy)>srriik
zu erroöglichen. Die öämitin;urbanen Räumen aufkommenden
Zieltonflij&kjrffimań
jedoch
mit;ëinem
modernen Flusslandschaftsmanagement lösen. Die
ResultatëJ|i^|rJ|i^
der Selbstreinigungsprozesse auch
in
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der
Wassérqúalität
еггеіфЬаг
ist:
MitSej^rt^assnaJ^a;^
Nährstoff-
Ь^Ьі
i^a^unger^iom^Nferbesserungën
erzielen
^ШШШјШ
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
iii
Dank
iv
Inhaltsverzeichnis
vi
Abbildungsverzeichnis
xi
Tabellenverzeichnis
xvii
Abkürzungsverzeichnis
xix
1 Einführung
1
1.1 Brückenschlag 1
1.2 Mensch - Gesellschaft - Umwelt (MGU) 1
1.3 MGU-PrqjektFZ.OO 2
1.4 MGU-ProjektFl.03 4
1.5 Fluss- und Auenrevitalisierungen: Ansprüche und Möglichkeiten 5
1.5.1 Definitionen und Ansätze im Fliessgewässer-Management 5
1.5.2 Bezug zur echten Auenlandschaft 8
1.5.3 Revitalisierungskonzepte
fìir die
Wiese-Ebene und konkrete
Umsetzungen 9
1.5.4
Birs
Vital und erste Revitalisierangen an der
Birs
12
1.6
Urbane
Flusslandschaften: Konflikte zwischen Natur und Nutzung 13
1.6.1 Was sind
urbane
Flusslandschaften? 13
1.6.2 Die neue Sicht auf die
urbane
Flusslandschaft 14
1.6.3 Nachhaltige Inwertsetzung städtischer Gewässer 15
1.7 Künstliche Grandwasseranreicherung und die Basler
Trinkwassergewinnung 16
1.8 Selbstreinigungsprozesse in Auen- und Feuchtgebieten 17
1.8.1 Nährstoffe 18
1.8.2 Bakteriologische Verhältnisse und Schwebstoffe 19
1.8.3 Organische Stoffe 20
1.8.4 Rolle der Pflanzen bei der Selbstreinigung 20
1.9 Pflanzenkläranlagen als „künstliche" Pflanzenfilter 21
1.9.1 Geschichtliche Entwicklung 21
1.9.2 Definition und Begriffsdiskussion 22
1.10 Fragestellungen und Hypothesen innerhalb dieser Arbeit 22
1.10.1 MGU-ProjektFZ.OO 23
1.10.2 MGU-ProjektFl.03 24
2
TTntersuehungsgebiete
_27
2 1 Lange Erlen 28
28
ЗО
32
32
35
Lange
Erlen
2.1.1
Die Wiese
2.1.2
Die Langen Erlen
2.1.3
Landschaftspark Wiese
2.1.4
Die Stellimatten
2.1.5
Der Mühleteich
(„Tych")
Brüglinger Ebene
2.2.1
Die
Birs
2.2.2
Die Entstehung der Brüglinger Ebene
2.2.3
Heutiges Gewässersystem der Brüglinger Ebene
2.2.4
Das Pflanzenklärgebiet
2.2.5
Der Quellsee
2.2 Brüglinger Ebene 36
37
38
39
40
42
2.3
Petite
Camargue Alsacienne (PCA)
43
2.3.1 Die Flusslandschaft der Oberrheinebene 44
2.3.2 Die Entstehung der PCA 46
2.3.3 Das Gewässersystem der
Petite Camargue Alsacienne
47
3 Methoden_53
3.1 Qualität des Oberflächenwassers / Oberflächliche Reinigungsleistung 53
3.1.1 Beprobungskonzepte (Schöpfproben) 53
3.1.2 „Start-Ende-Beprobungen" 54
3.1.3 „Trübungswellen" 54
3.1.3.1 Experiment „Trübungswelle" Stellimatten 55
3.1.3.2 Experiment „Trübungswelle" Brüglingen 55
3.1.4 Messungen im Gelände 56
3.1.5 Laboranalysen 56
3.1.5.1
DOC,
UV-Extinktion und Mineralgehalt 57
3.1.5.2 Bakteriologische Verhältnisse 57
3.1.6 Statistik 58
3.2 Vertikale Reinigungsprozesse 59
3.2.1 Stellimatten: Saugkerzen 59
3.2.2 Vertikaler Austausch im Pflanzenklärgebiet der Brüglinger Ebene 59
3.3 Beeinflussung des Grundwassers durch Oberflächenwasser 60
3.3.1 Grandwasserqualität Stellimatten 60
3.3.2 Anteil Infiltratwasser im Grundwasser 60
3.3.3 Hydrogeologie Stellimatten 61
3.4 Online-Messungen / „Eingangswächter" 62
3.4.1 „Eingangswächter" Mühleteich 62
3.4.2 Messstation „Teichbächlein" 63
3.5 Schwebstoffe 64
3.5.1 Schwebstoffe Stellimatten 64
3.5.2 Schwebstoffe Brüglingen 64
3.5.3 Schwebstoffe PCA 65
3.6 Neue Tümpel in der Wässerstelle 65
3.7 Meteorologische Daten 66
3.8 Übersicht 66
4 Resultate_69
4.1 Reinigungsleistung bei der oberflächlichen Passage 69
4.1.1 Wässerstelle „Hintere Stellimatten" 69
4.1.1.1 Sauerstoff 70
4.1.1.2 Nitrat und Ammonium 70
4.1.1.3 Ortho-Phosphat 72
4.1.1.4 Bakteriologische Verhältnisse 73
4.1.1.5
DOC
und
SAK
254 74
4.1.1.6 Übrige Parameter 75
4.1.2 Brüglingen: Reinigungsleistung des Pfianzenklärgebietes 75
4.1.2.1 Sauerstoff 76
4.1.2.2 Nitrat und Ammonium 76
4.1.2.3 Ortho-Phosphat 77
4.1.2.4 Bakteriologische Verhältnisse 78
4.1.2.5
DOC
und
SAK
254 79
4.1.2.6 Trübung 80
4.1.2.7 Zusammenfassung der wichtigsten Parameter 80
4.1.3 Brüglingen: Reinigungsleistung des Gesamtsystems 81
4.1.3.1 Sauerstoff 81
4.1.3.2 Nitrat und Ammonium 83
4.1.3.3 Ortho-Phosphat 84
4.1.3.4 Bakteriologische Verhältnisse 85
4.1.3.5
DOC
und
SAK
254 87
4.1.3.6 Leitfähigkeit 88
4.1.3.7 Trübung 89
4.1.3.8 Übrige Parameter 90
4.1.4 PCA: Reinigungsleistung des Schilfgebietes
Mare
des Tritons 90
4.1.4.1 Sauerstoff 91
4.1.4.2 Nitrat und Ammonium 91
4.1.4.3 Ortho-Phosphat 92
4.1.4.4 Bakteriologische Verhältnisse 92
4.1.4.5
DOC
und
SAK
254 94
4.1.4.6 Trübung 94
4.1.4.7 Übrige Parameter 95
4.1.5 PCA: Reinigungsleistung des Grand
Marais
96
4.1.5.1 Sauerstoff 96
4.1.5.2 Nitrat und Ammonium 96
4.1.5.3 Ortho-Phosphat 98
4.1.5.4 Bakteriologische Verhältnisse 99
4.1.5.5
DOC
und
SAK
254 100
4.1.5.6 Trübung 100
4.1.5.7 Übrige Parameter 100
4.1.6 PCA: Reinigungsleistung des
Étang
U
101
4.1.6.1
Sauerstoff
4.1.6.2
Nitrat und Ammonium
4.1.6.3
Ortho-Phosphat
4.1.6.4
Bakteriologische Verhältnisse
4.1.6.5
DOC
und
SAK
254
4.1.6.6
Trübung
4.1.6.7
Übrige Parameter
101
102
104
104
105
106
106
4.2 Vertikale Reinigungsprozesse in der oberen Bodenschicht 107
4.2.1 Substratsonden Pflanzenklärgebiet 107
4.2.1.1 Sauerstoff 107
4.2.1.2 Nitrat und Ammonium 109
4.2.1.3 pH-Werte und Leitfähigkeit 111
4.2.1.4 Chlorid und Sulfat 111
4.3 Reinigungsprozesse in der gesättigten Zone / Grundwasserqualität 112
4.3.1 Einfluss der Bewässerung auf das Grundwasser in den Stellimatten 112
4.3.1.1 Zur Situation vor dem MGU-Projekt 113
4.3.1.2 Zur Situation während des MGU-Projektes 113
4.3.1.3 Mischungsverhältnis Oberflächenwasser im Grundwasser 115
4.3.2 Grandwassersituation in Brüglingen 115
4.3.3 Zu Tage tretende Grandwässer der PCA 116
4.4 Trübungswellen und Schwebstoffe 117
4.4.1 Mühleteich 117
4.4.1.1 Trübungswelle 117
4.4.1.2 Schwebstoff-Charakteristik 119
4.4.2 Schwebstoffe bei Hochwasserereignissen im Teichbächlein 122
4.5 Limnoökologische Vergleiche Mühleteich - Wässerstelle - Tümpel 124
4.6 Temperaturüberwachung Brüglingen 126
5 Diskussion_129
5.1 Oberflächliche Reinigungsleistung urbaner Flusslandschaften 129
5.1.1 Nitrat und Ammonium 129
5.1.2 Ortho-Phosphat 131
5.1.3 Sauerstoff und Leitfähigkeit 133
5.1.4 Bakteriologische Verhältnisse und Schwebstoffe 133
5.1.5
DOC
und UV-Extinktion 136
5.1.6 Temperatur 136
5.1.7 Zusammenfassende Übersicht über die Veränderungen 138
5.2 Vertikale Reinigungsleistung von Überflutungsflächen 139
5.2.1 „Hintere Stellimatten" 140
5.2.2 Pflanzenklärgebiet 140
5.2.2.1 Sauerstoff und Stickstoff 141
5.2.2.2 Sulfat 142
5.2.2.3 pH-Wert und Leitfähigkeit 142
5.3 Überprüfung der Hypothesen 143
5.3.1 Hypothesen F2.00 143
5.3.2 Hypothesen
F
1.03 145
6 Schlussfolgerungen und Ausblick_149
6.1 Naturnahe Überflutungsflächen für die Inwertsetzung urbaner Landschaften 149
6.2 Einsatz von Oberflächenwasser zur Belebung ehemaliger Auengebiete der
Region Basel / 150
6.2.1 Wiese-Ebene 150
6.2.2 Birs-Ebene 152
6.2.3 Rhein-Ebene 153
6.3 Revitalisierung und politischer Wille 154
7 Zusammenfassung
155
8
Summary
159
Literatur
163
Anhang
172
Nutzungen(Stören und .verändern wesentliche Funktionen und Strukturen des Ökosystems
Aue. Begradigte
ι
und
уегђгш|е
Fliessgewässer wurden landesweit zur Selbstverständlichkeit.
Mit
Revitalisienjngsprojeiçtèn
Versucht marv nun, eine naturnahe Gestaltung und eine
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zu erroöglichen. Die öämitin;urbanen Räumen aufkommenden
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erzielen
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