Mga benepisyo sa kapaligiran mula sa dredging soft sediment mula sa maliit na recreational lake sa Western Washington

RW Plotnikoff, HL Gibbons, Joe Bernert

PANIMULA

Ang Lake Limerick ay isang maliit (129 acres) reservoir na built-in na 1966 lalo na bilang isang bagong libangan lawa para sa mga nais na makatakas sa pagmamadali at pagmamadalian ng Seattle. Ang mga inisyal na mamumuhunan sa ari-arian ay isang magkakaibang grupo, ang ilan sa kanila ay nakatira pa rin sa parehong mga tahanan ngayon. Ngayon, ang mga may-ari ng bahay ay kumbinasyon ng mga retirees, nagtatrabaho-edad at residente ng katapusan ng linggo, na nagtatamasa ng magagandang recreational resource at isang pribadong golf at country club na tinatanggap ang mga pampublikong bisita.

Sa nakalipas na mga taon ng 50, ang pagpapatapon ng tubig na nakapalibot sa Lake Limerick ay nakakita ng malaking ani ng kahoy. Ang dalawang tributaries ay nagdala ng napakalaking dami ng sediment sa lawa, na nagreresulta sa pagkawala ng habitat ng pangingisda sa lawa at paglilibang. Ang mga bibig ng Tributary ay nagpakita ng pinagsamang epekto mula sa paghahatid ng latak sa mga mataas na buwan ng daloy. Kasaysayan, ang isa sa mga tributary drainages (Beaver Creek) ay nagkaroon ng makabuluhang aktibidad ng beaver na nawala habang dumami ang pag-unlad sa lugar.

Larawan 1. Mapa ng Bathymetric ng Lake Limerick na nagpapakita ng mga agwat ng contour ng lalim bago ang pagkalubso.

Ang Lake Limerick ay may pinakamalalim na depth ng humigit-kumulang na 18 na paa (ibig sabihin lalim 9 paa) sa dalawang basins (Figure 1). Ang lugar ng lawa ay 129 acres na may baybayin ng 4.4 na milya. Ang dalawang pangunahing mga tributaries, Beaver Creek at Cranberry Creek, ay mga mapagkukunan na nagpapanatili ng antas ng lawa at nag-iiba sa pana-panahon.

Ang mga bahagi ng Lake Limerick ay dredged tatlumpung taon bago ang proyektong ito gamit ang isang vacuum dredge linya sa upland spray pagtatapon ng pagtatapon materyales on-site na nabuo Log Toy Island (isang mapagkukunan ng komunidad na ginagamit para sa picnicking at isang palaruan). Ang kasalukuyang proyekto ay nakatuon sa pagpapabuti ng mga pangingisda sa mga pangisdaan sa lawa sa pamamagitan ng dredging ng mga magagandang sediments na sumasakop sa mga bibig ng dalawang tributaries sa lawa. Ang pinong sediment ay lumipat sa reservoir, shallowing isang malaking lugar na ginagamit ng mga residente ng baybayin. Ang Dredging ay mapapalaki ang lalim ng reservoir kasama ang mga lugar ng baybayin at mapabuti ang paglangoy at pamamasyal para sa mga may-ari ng baybayin.

Ang ilang mga layunin ay itinatag habang nagpaplano at nagdidisenyo ng programa ng dredging sa Lake Limerick. Ang Cove at Cranberry Cove ay kinilala bilang mahalagang mga lugar para sa pagpapanumbalik, una sa pamamagitan ng pagpapabuti ng thalweg gradient (ang pinakamalalim na bahagi ng channel) para sa bawat tributary upang ang isang tinukoy na channel ay pinalawig sa lentic na kapaligiran. Ang pagpapalalim sa channel ng thalweg ay naghihikayat sa paggalaw ng malambot na mga sediments habang mataas na daloy sa mas malalim na lugar ng lawa. Ang dredging lahat ng mga materyales mula sa dalawang coves ay magiging gastos-humahadlang; Ang pagpapabuti ng gradient sa thalweg ay naghihikayat sa pag-sloughing ng mga natitirang pinong sediments mula sa malalapit na lugar at nagbibigay-daan sa kasalukuyang tributary upang gawin ang bahagi ng trabaho. Ang pag-alis ng pinagsamang 5,000 cubic yards ng malambot na sediments mula sa dalawang coves ay maglalantad ng higit na mahirap na substrate sa mga lugar na ito at hinihikayat ang muling pagtatayo ng mga komunidad ng benthic na ginamit bilang pinagkukunan ng pagkain at pagbutihin ang mga lugar ng pangingisda ng isda. Ang mga stakeholder na nagbigay ng mga permit ay nagpahayag ng pag-aalala sa parehong Squaxin Island Tribe at sa Washington Department of Fish at Wildlife tungkol sa nakakagambala sa magagandang sediments na magpapataas ng labo sa lawa at makapinsala sa mga mahalagang species ng isda.

Figure 2. Mga lugar ng proyekto ng Lake Limerick sa Cranberry Cove at King's Cove.

Ang mga lugar ng proyekto ng dredging ay nakabalangkas sa Figure 2. Ang dalawang tributaries na ito ay nag-ambag ng mga malalaking dami ng latak na bumubuo ng mga malalaking sills sa lawa at ang mga target para sa pag-alis at pagtaas ng thalweg depth. Ang lugar ng paagusan para sa bawat tributary ay ipinahiwatig bilang isang proporsyon ng buong lawa ng Limerick ng Limerick. Ang Cranberry Creek ay kumakatawan sa pinakamalaking lugar na pinatuyo (61 porsiyento ng watershed) sa palanggana.

PARAAN

Ang disenyo ng diskarte sa dredging ay itinuturing na maraming mga variable. Ang pinakamahalaga ay upang pigilan ang pagputol ng napakahirap na latak na malapit sa bibig ng bawat creek habang pumasok ito sa Lake Limerick. Ang mga mapagkukunang ahensya at tribo ay nakilala ang mga lugar kung saan maaaring mangyari ang pag-ulit at limitado kung saan pinahihintulutan ang aktibidad ng dredging. Ang mga survey ng site sa bawat cove, ang pagmamapa ng mga upper at lower boundary para sa dredging, at pagsukat ng humigit-kumulang na lalim at pagkakapare-pareho ng sediment ay natapos na pre-dredging.

Ang kabuuang halaga ng dredged material (solid at moisture content) ay limitado sa 5,000 cubic yards. Ang pre-dredge survey ay ginamit upang tantiyahin ang swaths na maaaring dredged sa bawat cove, ang dami ng materyal na aalisin, at sloughing na mangyayari bilang materyal ay nahulog sa swaths. Kinuha din sa account para sa dredging paglipat ng transaksyon ay kasalukuyang mula sa mataas na daloy (freshets) sa parehong mga ilog ng tributary na mapadali sloughing.

Figure 3. Dredging placement placement sa King's Cove.

Ang dredging transect sa King's Cove ay binubuo ng isang solong linya na may haba na inilaan upang madagdagan ang kalaliman at gradient ng thalweg (Figure 3; Point A hanggang Point B). Tatlong karagdagang pag-ilid transekto ay inilagay upang mapabuti ang pagguho ng baybayin ng magagandang sediments na dadalhin sa mataas na daloy sa mas malalim na bahagi ng cove. Ang dalawa sa mga lateral transect na ito (Point C hanggang Point D at Point G hanggang Point H) ay patayo sa mahabang transect upang mapakilos ang magagandang sediments sa panahon ng freshets. Ang isa sa mga lateral transect (Point E hanggang Point F) ay inilagay malapit sa isang baybayin na magpapakilos sa malapit na baybayin sa mas malalim na tubig sa King's Cove.

Figure 4. Dredging placement placement sa Cranberry Cove.

Ang mga dredging transect sa Cranberry Cove (Larawan 4) ay binubuo ng isang solong paayon na linya na inilaan upang madagdagan ang lalim ng thalweg at gradient pati na rin upang linisin ang mga magagandang sediment mula sa isang mas malawak na mababaw na lugar na delta na nabuo sa bukana ng Cranberry Creek (Larawan 4; Point A hanggang Punto B). Ang dalawang mga lateral transect ay inilagay malapit sa itaas at ibabang dulo ng linya ng paayon na dredge. Ang pangatlo ay inilagay kahilera sa baybayin (Point E hanggang Point F) upang itaguyod ang sloughing ng pinong sediment sa pamamagitan ng pagkilos ng alon at kasalukuyang mula sa Cranberry Creek hanggang sa mas malalim na mga lugar ng cove.

Figure 5. MudCat dredge na may boom at kalakip na pamutol ulo.

Ang mga mahusay na sediment mula sa Lake Limerick ay inalis sa MudCat® dredge kabilang ang isang boom na may isang pamutol ng ulo (Figure 5). Ang mga sediments ay hinaluan ng ulo ng pamutol, na may halong karagdagang tubig upang bumuo ng isang naitataas na slurry, at pumped sa pamamagitan ng isang lumulutang na tubo sa Log Toy Island para sa imbakan sa GeoBags®. Ang masarap na sediments ay mas makapal kapag dredged at halo-halong sa tubig para sa mas madaling transportasyon sa pamamagitan ng lumulutang na tubo.

Figure 6. Schematic ng MudCat boom at pamutol ng ulo na may kalasag.

Ang mga mahusay na sediments ay maaaring maging konsolidado na bumubuo ng mas mahihirap na masa depende sa uri ng lupa at pagkakaroon ng mga halaman ng tubig. Ang isang pamutol ng ulo sa dulo ng boom sa MudCat ay may mga tines na nagbubuwag sa pinagsama-samang latak at umunlad na mga halaman upang gawing madali ang pagsipsip ng pagsipsip (Figure 6). Ang kalasag sa ulo ng pamutol ay inilaan upang bawasan o alisin ang suspensyon ng mga pinong materyales na magpapataas ng labis na malapit sa aktibidad ng dredging.

MGA RESULTA

Lumulutang na boom na may dredge material.

Figure 7. Lumulutang na boom na may dredge material.

Organic polimer na may bomba patakaran ng pamahalaan.

Figure 8. Organic polimer na may bomba patakaran ng pamahalaan.

Organic na polimer na input sa linya ng dredge

Figure 9. Ang input ng organic na polimer sa linya ng dredge bago ang magandang deposito ay pumapasok sa de-watering bag.

Ang mga mahusay na sediments ay inilipat sa pamamagitan ng isang pipeline ng dredging gamit ang in-line pump na nakaposisyon upang mapanatili ang paglipat ng slurry. Ang mga boom ay lumulutang sa ibabaw ng lawa na may mga buoy at mga materyales sa paglipat sa isa sa dalawang de-watering Geobags® (Figure 7). Bago pumasok sa de-watering bags, ang pinong slurry ng sediment ay halo-halong may biodegradable organic polimer (Aquamark®) (Figure 8) upang hilahin ang lahat ng mahusay na deposito mula sa solusyon at hinihikayat ang tubig upang maubos ang mas mabilis mula sa mga bag (Figure 9). Ang de-watered dredge material ay na-truck sa isang kalapit na landfill na inaprubahan upang makatanggap at mag-imbak ng materyal mula sa lawa.

Ang kalidad ng tubig sa panahon ng dredging ay sinusubaybayan para sa anumang pagtaas sa labo sa tabi ng dredging equipment, malapit sa loob ng gilid ng isang labo na kurtina, at kaagad sa labas ng labo ng kurtina. Ito ay isang kondisyon ng permit sa kapaligiran ng county na nilayon upang mai-moderate ang anumang impluwensya sa in-lake fisheries. Ang pagtaas sa labo na mas malaki kaysa sa 5 NTUs (Nephelometric Turbidity Units) sa itaas ng background ay isinasaalang-alang sa paglampas ng standard ng kalidad ng estado ng estado. Ang labo sa panahon ng pagpapatakbo ng dredging ay hindi lalampas sa criterion ng estado (Figure 10).

Mga obserbasyon sa labo sa panahon ng mga pagpapatakbo ng dredging.

Figure 10. Mga obserbasyon sa labo sa panahon ng mga pagpapatakbo ng dredging.

Ang pagtaas sa labo ay may direktang epekto sa isda ng mga bata at may sapat na gulang sa lawa. Ang mas mataas na labo ay maaaring mabawasan ang liwanag at makakaapekto sa visual range ng isda, na nag-aambag sa tagumpay ng tago o pag-iwas, depende sa yugto ng buhay. Ang tagal at magnitude ng mga kondbensyon ng turbid sa panahon ng dredging ay maaaring makaapekto sa palaisdaan.

Ang mga linya ng hiwa ng dredging ay ginawa kasama ang mga paglilipat na inilarawan sa Larawan 3 (King's Cove) at Larawan 4 (Cranberry Cove). Ang mas malalim na pagbawas ay hinihikayat ang sloughing ng shoreline fine sediment, lalo na sa mga freshets na nagpapataas ng paglabas mula sa mga tributary creeks sa bawat isa sa mga coves. Ang pinong sediment ng baybayin ay dinala sa mas malalim na tubig sa labas ng cove kapag mas mataas ang daloy. Ang pagkakaiba-iba sa lalim ng tubig bago (<0.5 talampakan) at pagkatapos (3.5 talampakan hanggang 4.0 talampakan) ang dredging ay gumagalaw ng masarap na mga sediment kapag ang bilis ng tributary ay mataas (Larawan 11).

Dredge cut line sa magagandang sediments.

Figure 11. Dredge cut line sa magagandang sediments.

Ang magagaling na mga sediments ay naglinaw ng mas malawak na swaths mula sa ilalim ng lake.

Figure 12. Ang magagaling na mga sediments ay naglinaw ng mas malawak na swaths mula sa ilalim ng lake.

Sa kabaligtaran, kung saan ang masarap na latak ay hindi malalim, ang dredging ay nagawang alisin ang mas malawak na swath ng mahusay na latak at ilantad ang matitibay na sediments sa ilalim ng lawa (Figure 12). Ang pagsabog ng baybayin ng mahusay na latak ay magaganap dito bilang freshets mula sa pag-agos ng tubig sa pagtaas ng lawa.

Ang pre- at post-dredging depth sa kahabaan ng thalweg transect sa King's Cove.

Figure 13. Ang pre- at post-dredging depth sa kahabaan ng thalweg transect sa King's Cove.

Ang pre- at post-dredging depth sa kahabaan ng thalweg transect sa Cranberry Cove.

Figure 14. Ang pre- at post-dredging depth sa kahabaan ng thalweg transect sa Cranberry Cove.

Bilang isa sa mga layunin para sa proyektong ito ng dredging, ang kalaliman ng thalweg transect ay nadagdagan mula sa pinakamalayo sa upstream point sa isang tributary sa lawa. Ang pagkakaiba sa lalim sa bawat transect ay sinukat bago at pagkatapos ng dredging sa King's Cove (Figure 13). Ang dredging depth sa kahabaan ng King's Cove thalweg transect ay nadagdagan ng average na dalawa hanggang dalawa at kalahating talampakan.

Katulad nito, lumalaki ang lalim ng daluyan ng thalweg sa Cranberry Cove, sa karaniwan, sa pagitan ng dalawa at dalawa at kalahating paa (Figure 14). Ang malalim na malalim na latak ay medyo magkapareho sa Cranberry Cove kapag ang distansya ng dredging ay tungkol sa 150 na mga paa mula sa itaas na dulo ng dredging zone.

Pagtalakay

Dredging pinabuting lalim ng tubig kasama ang mga linya ng dredge ng transect sa parehong Cranberry Cove at King's Cove. Nadagdagan ang lalim ng malalim na tubig sa mas mahusay na pag-access sa mga agos ng agos para sa tagaytay ng winterhead, coho salmon, at resident cutthroat. Bilang karagdagan, ang paglalantad ng matitirang deposito ay inaasahan na makagawa ng mas magkakaibang benthic na komunidad kaysa sa kasalukuyang pinangungunahan ng mga amphipod, dipterans at worm. In-lake spawning habitat ay pinalawak na sa pamamagitan ng pag-clear ng mahusay na latak mula sa matitigong deposito. Ang ecological function ay naibalik sa maramihang mga trophic na antas at parehong pagkain base at palaisdaan ay may pagkakataon na mapabuti.

Ang mga panlibang na oportunidad sa mga silungan na naapektuhan ng magagandang sediment at mababaw na kalaliman sa mga taon ng 30 mula sa paunang dredging ay dapat na mapabuti sa pag-aalis ng latak, na nagpapahintulot sa mas mahusay na pag-access, paglangoy, pangingisda, at estetika. Ang matagumpay na kinalabasan mula sa pag-alis ng mahusay na sediment mula sa Lake Limerick coves ay nagpapahiwatig na ang pana-panahong dredging ay makikinabang sa parehong pangisdaan at libangan.

1Tetra Tech, Inc. Center para sa Ecological Sciences
1420 Fifth Avenue, Suite 550
Seattle, WA  98101

2Konstruksyon ng Pang-industriya ng Marine
10050 SW Wilsonville Road
Wilsonville, O  97070