Экологические выгоды от выемки мягких отложений из небольшого рекреационного озера в западном Вашингтоне

Р. У. Плотникофф, Х. Л. Гиббонс, Джо Бернерт

ВВЕДЕНИЕ

Озеро Лимерик - это небольшое (129 акров) водохранилище, встроенное в 1966, прежде всего, как новое рекреационное озеро для тех, кто хотел избежать шума и суеты Сиэтла. Первоначальные инвесторы в недвижимость были разнообразной группой, некоторые из которых до сих пор живут в тех же домах сегодня. Сегодня домовладельцы - это пенсионеры, работники трудоспособного возраста и жители выходных, которые наслаждаются прекрасным рекреационным ресурсом и частным гольф-клубом и загородным клубом, который приветствует посетителей.

За прошедшие 50 годы в дренаже, окружающем озеро Лимерик, произошла значительная заготовка древесины. Два притока принесли огромное количество отложений в озеро, что привело к потере рыбной среды в озере и рекреационного использования. Притоки устья показали кумулятивное воздействие от доставки осадка в течение месяцев с большим потоком. Исторически, один из притоков (Бивер-Крик) имел значительную бобровую активность, которая исчезла с ростом развития в этом районе.

Максимальная глубина озера Лимерик составляет приблизительно 18 футов (средняя глубина 9 футов) в двух бассейнах (Рисунок 1). Площадь озера составляет 129 акров с береговой линией 4.4 миль. Два главных притока, Бивер-Крик и Клюквенный Крик, являются источниками, которые поддерживают уровень озера и зависят от сезона.

Части озера Лимерик были затоплены за тридцать лет до этого проекта с использованием вакуумной земснарядной линии с очисткой от нагорья и размещением материалов на месте, которые образовали остров Лог Той (ресурс сообщества, используемый для пикников и игровой площадки). Текущий проект был сосредоточен на улучшении среды обитания рыб в озере путем выемки мелких отложений, которые покрывали устья двух притоков озера. Мелкий осадок мигрировал в водохранилище, отмывая большую площадь, используемую жителями береговой линии. Дноуглубительные работы позволят увеличить глубину водохранилища вместе с участками береговой линии и улучшить плавание и катание на лодках для домовладельцев береговой линии.

Несколько целей были установлены при планировании и разработке программы дноуглубительных работ на озере Лимерик. King's Cove и Cranberry Cove были определены как важные области для восстановления, сначала путем улучшения градиента тальвега (самой глубокой части канала) для каждого притока, чтобы определенный канал простирался в лентиковую среду. Углубление канала thalweg способствует движению мягких отложений во время больших потоков в более глубокие области озера. Драгирование всех материалов из двух бухт было бы чрезмерно дорогостоящим; улучшение градиента тальвега способствует удалению оставшихся мелких отложений из прибрежных районов и позволяет притоку выполнять часть работы. Удаление объединенных кубических ярдов 5,000 мягких отложений из двух бухт могло бы выявить больше твердого субстрата в этих областях и способствовать восстановлению бентических сообществ, используемых в качестве источника пищи, и улучшить районы нереста рыб. Заинтересованные стороны, предоставившие разрешения, выразили обеспокоенность как племени острова Скваксин, так и Департаменту рыбы и дикой природы штата Вашингтон по поводу нарушения тонких отложений, которые могут увеличить мутность в озере и нанести вред важным видам рыб.

Области проекта дноуглубительных работ показаны на рисунке 2. Эти два притока внесли большое количество отложений, которые образовали большие подоконники дальше в озере, и стали целью удаления и увеличения глубины тальвега. Площадь водосбора для каждого притока указывается в виде доли от всего бассейна озера Лимерик. Клюквенный ручей представляет собой самую большую площадь водосбора (61 процентов водосбора) в бассейне.

МЕТОДЫ

Проект дноуглубительного подхода учитывал множество переменных. Самым важным было предотвратить попадание в голову основного твердого осадка вблизи устья каждого ручья, когда он входил в озеро Лимерик. Ресурсные агентства и племя определили области, в которых может произойти ранение головы, и ограничены там, где будет разрешена деятельность по выемке грунта. Обследования участков каждой бухты, составление карт верхних и нижних границ для выемки грунта и измерения приблизительной глубины и консистенции отложений были завершены до выемки грунта.

Общее количество материала для выемки грунта (содержание твердых веществ и влаги) было ограничено кубическими ярдами 5,000. Обследование перед земснарядом использовалось для оценки валков, которые можно было драгировать в каждой бухте, объема материала, который будет удален, и отстоя, который может произойти, когда материал упадет в валки. Для размещения дноуглубительных разрезов также учитывался ток от высоких потоков (фрешетов) в обоих притоках, которые могли бы способствовать просачиванию.

Дноуглубительные трансекты в Кингс-Коуве состояли из одной продольной линии, предназначенной для увеличения глубины и уклона тальвега (Рисунок 3; Точка A в Точку B). Три дополнительных боковых разреза были размещены, чтобы улучшить эрозию мелких отложений береговой линии, которые будут транспортироваться во время больших потоков в более глубокие части бухты. Два из этих боковых трансектов (точка C - точка D и точка G - точка H) были перпендикулярны длинному трансекту, чтобы мобилизовать мелкие осадки во время промывок. Один из боковых трансектов (от точки E до точки F) был размещен рядом с береговой линией, которая мобилизовала бы прибрежные штрафы на более глубокие воды в Королевской бухте.

Дноуглубительные разрезы в Cranberry Cove (рис. 4) состояли из единственной продольной линии, предназначенной для увеличения глубины и уклона тальвега, а также для очистки мелких отложений от более обширной дельты мелкой области, образовавшейся в устье Cranberry Creek (рис. 4; точка A к Точка Б). Два боковых разреза были расположены вблизи верхнего и нижнего конца продольной линии дноуглубления. Третий был размещен параллельно береговой линии (от точки E до точки F), чтобы способствовать отмыванию мелких отложений под действием волн и течений от Cranberry Creek до более глубоких областей бухты.

Мелкие отложения из озера Лимерик были удалены с помощью земснаряда MudCat®, включая стрелу с режущей головкой (рис. 5). Осадки разрыхлялись с помощью режущей головки, смешивались с дополнительным количеством воды для образования подвижной суспензии и перекачивались по плавучей трубе на остров Лог-Той для хранения в GeoBags®. Мелкие отложения становятся толще при выемке грунта и смешиваются с водой для облегчения транспортировки по плавучей трубе.

Мелкие отложения могут консолидироваться, образуя более жесткие массы в зависимости от типа почвы и наличия водных растений. Режущая головка на конце стрелы на MudCat имеет зубцы, которые разбивают консолидированный осадок и растущую растительность, чтобы облегчить удаление всасывания (Рисунок 6). Щит на режущей головке предназначен для уменьшения или устранения взвеси тонкодисперсных материалов, которая может увеличить мутность вблизи выемки грунта.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Мелкие отложения перекачивались по трубопроводу дноуглубительных работ с использованием линейных насосов, установленных для поддержания движения жидкого навоза. Боны перемещаются по поверхности озера с помощью буев и переносят материалы на один из двух обезвоживающих мешков Geobags® (Рисунок 7). Перед помещением в мешки для обезвоживания суспензия мелкодисперсного осадка была смешана с биоразлагаемым органическим полимером (Aquamark®) (рис. 8), чтобы удалить весь мелкодисперсный осадок из раствора и способствовать более быстрому стеканию воды из пакетов (рис. 9). Обезвоженный материал земснаряда был доставлен грузовиком на ближайшую свалку, одобренную для приема и хранения материала из озера.

Качество воды во время дноуглубительных работ контролировалось на предмет повышения мутности рядом с оборудованием для дноуглубительных работ, вблизи внутреннего края завесы от мутности и непосредственно за занавесом от мутности. Это было условием экологического разрешения округа, предназначенного для смягчения любого воздействия на рыболовство в озере. Увеличение мутности, превышающее NTU 5 (нефелометрические единицы мутности) выше фонового, считалось превышением государственного стандарта качества воды. Мутность во время дноуглубительных работ не превышала критерий состояния (рисунок 10).

Увеличение мутности оказывает прямое влияние на молодь и взрослых рыб, обитающих в озере. Повышенная мутность может уменьшить свет и повлиять на зрительный диапазон рыб, способствуя успеху хищника или его избеганию, в зависимости от стадии жизни. Продолжительность и величина мутных условий во время дноуглубительных работ может повлиять на промысел.

Линии выемки дноуглубительных работ были проведены вдоль разрезов, описанных на Рисунке 3 (Кингс Коув) и Рисунке 4 (Клюквенная бухта). Более глубокие врезы способствуют оползанию мелких наносов на береговой линии, особенно во время паводков, которые увеличивают сток из ручьев притоков в каждую из бухт. Мелкие отложения береговой линии переносятся на более глубокие воды в бухте, когда потоки выше. Разница в глубине воды до (<0.5 футов) и после (от 3.5 футов до 4.0 футов) дноуглубительных работ перемещает мелкие отложения при высокой скорости притока (Рисунок 11).

В отличие от этого, когда мелкие отложения были не такими глубокими, дноуглубительные работы смогли удалить более широкую полосу мелких отложений и обнажить твердые отложения на дне озера (рис. 12). Здесь будет происходить отслоение мелкого осадка береговой линии, так как выпады от входного притока к озеру увеличивают сток.

В качестве одной из целей этого проекта по углублению дна глубина разреза тальвега была увеличена от самой дальней точки вверх по течению в притоке к озеру. Разница в глубине вдоль каждого разреза была измерена до и после выемки грунта в Кингс-Кав (Рис. 13). Глубина дноуглубительных работ вдоль разреза тальвег в Королевской бухте увеличилась в среднем с двух до двух с половиной футов.

Точно так же глубина разреза тальвега в Cranberry Cove была увеличена в среднем между двумя и двумя с половиной футами (Рисунок 14). Глубина твердых отложений в Cranberry Cove довольно равномерна, когда расстояние дноуглубительных работ составляло примерно 150 футов от верхнего конца зоны дноуглубительных работ.

ОБСУЖДЕНИЕ

Дноуглубление улучшило глубину воды вдоль линий земснаряда в Клюквенной бухте и Королевской бухте. Увеличенная глубина воды обеспечила лучший доступ к притокам притока для зимнего стальноголового лосося, лосося-коха и головореза. Кроме того, ожидается, что воздействие твердых отложений приведет к формированию более разнообразного донного сообщества, чем нынешнее, где преобладают амфипод, двукрылые и черви. Места нереста в озере были расширены за счет очистки мелкого осадка от твердого осадка. Экологическая функция была восстановлена ​​на нескольких трофических уровнях, и у продовольственной базы и у рыболовства есть шанс улучшиться.

Рекреационные возможности в бухтах, затронутых мелкими отложениями и малой глубиной в годы 30, так как первоначальные выемки грунта должны улучшаться с удалением отложений, обеспечивая лучший доступ, плавание, рыбную ловлю и эстетику. Успешные результаты удаления мелкого осадка из бухт озера Лимерик позволяют предположить, что периодические дноуглубительные работы могут принести пользу как для рыболовства, так и для отдыха.

1Тетра Тех, ООО Центр Экологических Наук
1420 Пятая авеню, Люкс 550
Сиэтл, Вашингтон 98101

2Морское Промышленное Строительство
10050 SW Wilsonville Road
Уилсонвилл, Орегон 97070

Хотите получить дополнительную информацию об этой истории или поговорить с представителем Mud Cat о вашем проекте дноуглубительных работ?

Похожие сообщения