Технологии

Detention ponds [Германия]

Rückhaltebecken

technologies_6265 - Германия

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 88%

1. Общая информация

1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

Специалист по УЗП:
Специалист по УЗП:
Специалист по УЗП:
Специалист по УЗП:

Schürz Christoph

Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ)

Германия

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
OPtimal strategies to retAIN and re-use water and nutrients in small agricultural catchments across different soil-climatic regions in Europe (OPTAIN)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) - Германия

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии

Вызывает ли описанная здесь Технология проблемы деградации земель настолько, что ее нельзя назвать природосберегающей?

Нет

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Detention ponds are artificially excavated basins that collect stormwater runoff and eroded sediment from the upstream catchment. The water stored in these ponds is slowly released into a water body or it infiltrates into the groundwater – or both. Their primary functions are flood control, erosion control and water quality improvement.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

This documentation focuses on a detention basin constructed to hold surface runoff at the lowest point of an agricultural catchment. A well-designed detention pond is an effective flood control and landscape management measure. It stores surface runoff and releases it through controlled flow, infiltration, or evaporation (or a combination), and reduces nutrient inputs to the adjacent water body by filtering out sediment and nutrients through particle deposition, or nutrient uptake by plants. On average, water treatment in a detention pond can remove about 50-60% of suspended solids, 30-35% of total phosphorus and total nitrogen, and 25-65% of metals. Ponds also provide habitat for terrestrial, riparian and aquatic species. In addition to their ecological impact, they have an aesthetic and cultural value to society, for example, as a demonstration of effective sustainable water management.
The detention basin described here was constructed by excavating a new depression and ditch system. It consists of a 450 m long inlet channel, a 250 m² pond, and an overflow channel that diverts excess water downstream to the nearest river (Schwarzer Schöps). However, there are no outlet structures for draining water that is captured in the pond (apart from the overflow). All the collected water seeps into the ground and soil particles settle. As a general rule, the size of such a pond should be 3-7% of the upstream catchment and should be able to hold at least the precipitation of a 1 in 30 year rainfall event. However, as the infiltration of the collected water is rather slow, the efficiency is reduced for successive events and overflowing is common. The depth should be between 1.2 m and 2.0 m. A deeper pond can lead to stratification and anoxic conditions, while a shallower pond may cause algal blooms and high biological activity in the summer. Water stored in the pond should remain for at least 20 days to ensure biological treatment.
The construction of the detention pond in this documentation was initiated as a compensation and replacement measure for the construction of a new road in 2016. Accordingly, the road construction authority, the landscape conservation association and a farmer were involved in the implementation.
As usual with such measures there are drawbacks as well as positive impact for landowners. The measure consumes a lot of land, which automatically results in yield losses. It is expensive to build and not easy to construct - and requires the help of an engineering firm while also being time-consuming to maintain. Maintenance is required to sustain the benefits of the technology. For a pond such as that documented here, the following maintenance activities are necessary: during the first three years, maintenance includes mowing the surrounding green area and the dried out pond and channel three times per year. After the fourth year, maintenance includes (a) an annual function check, (b) a check for pest infestation every two years, and (c) suppression of excess woody growth every eight to ten years. Twice a year (mid-June and late August), the grass around the pond and in the intake channel is mowed and the clippings are removed. Shrubs and woody plants are maintained, especially by pruning woody plants (every 8 to 10 years) and coppicing sections of shrubs (every 10 to 15 years). In the long term, it may be necessary to remove the deposited sediments in order to maintain the retention capacity.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

Страна:

Германия

Административная единица (Район/Область):

Saxony

Более точная привязка места:

Reichenbach

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • примененяется точечно/ на небольших участках
Технология применяется на ООПТ?

Нет

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Если год начала применения Технологии достоверно неизвестен, дайте примерную оценку:
  • 10-50 лет назад

2.7 Внедрение Технологии

  • Compensation measure
Пояснения (тип проекта и т.д.):

The construction of the detention pond was initiated as a compensation measure for the construction for the road construction project "S70 OU Reichenbach 2. BA".

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
  • снижение риска стихийных бедствий
  • создание благоприятных социальных условий

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы:

Нет


Другие

Другие

Поясните:

extensively farmed grassland

3.3 Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?

Изменилось ли использование земель в связи с внедрением Технологии?
  • Нет (см. пункт 3.4)

3.4 Водоснабжение

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • богарные земли

3.5 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • сбор атмосферных осадков
  • снижение риска природных стихийных бедствий на основе экосистемного подхода

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

инженерные мероприятия

инженерные мероприятия

  • И5: Дамбы, водохранилища, пруды

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

водная эрозия почв

водная эрозия почв

  • ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • ВЭл: овражная эрозия / оврагообразование
деградация водных ресурсов

деградация водных ресурсов

  • Вуп: изменение объема поверхностного стока
  • Вуг: изменения уровня грунтовых вод/ водоносных горизонтов

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

Securing dam stability by willow sticks.

Автор:

LISt Gesellschaft für Verkehrswesen und ingenieurtechnische Dienstleistungen mbH, Bereich Kompensationsmaßnahmenmanagement

Дата:

29/02/2016

Спецификация (пояснения к техническому рисунку):

A detention pond (in genreral) consists of a sediment forebay (pretreatment system), a permanent pool that is intended to remain wet throughout the year (but may dry out), a temporary storage pond for flood attenuation, and a shallow zone or aquatic bench along the edge of the permanent pool to support wetland planting that provides ecological and safety benefits. It should be wedge-shaped with a length to width ratio of between 3:1 and 5:1. The side slope shouldn’t be steeper than 1:3 for public safety and maintenance access.

Автор:

Hunt et al. (2020)

Дата:

20/02/2020

4.2 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
  • на технологическую единицу
Укажите единицу:

Detention pond (as documented here)

Укажите единицы измерения (если необходимо):

225 m², ca. 337,5 m³ (water depth of 1,5m)

другая/ национальная валюта (название):

Если это необходимо, укажите обменный курс от доллара США к местной валюте (например, 1 доллар США = 79,9 бразильского реала): 1 доллар США =:

0,91

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

18.70 € per hour

4.3 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Время (сессия)
1. remove topsoil
2. profile water body according to site plan (Standing water 1.5 m deep, ditch 0.5-1.5m deep)
3. installing of inlet channel
4. installing erosion protection on embankments
5. cover the topsoil / terrain profiling
6. planting of shrubs & aquatic plants along the shoreline
7. ditch connection to Schwarzer-Schöps
8. reprofiling ditches (90m)
9. desilting of drainage ditch to Schwarzer-Schöps
10. subsequent installation of a spillway (beak structure: 'Schnabelbauwerk') and willow sticks as an erosion control measure for the ditch connection to Schwarzer-Schöps.

4.4 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Если Вы не можете указать расходы в приведенной выше таблице постатейно, дайте оценку общих затрат на создание Технологии:

25250,0

Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:

The costs were covered by the road construction authority (compensation measure for the construction of a new road)

Пояснения:

based on estimated average costs (nwrm.eu)

4.5 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Сроки/ повторяемость проведения
1. completion and development maintenance (mowing of the green area and the water-free water body) first three years: three times per year
2. functional check after the fourth year: every year
3. check for pest infestation after the fourth year : every other year
4. check to suppress unwanted woody growth after the fourth year: every 8 to 10 years
5. grass around the pond and in the intake channel is mowed and the clippings are removed after the fourth year: twice a year (mid-June and late August)
6. pruning woody plants every 8 to 10 years
7. putting sections of shrubs on stock every 10 to 15 years

4.6 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Если Вы не можете указать расходы в приведенной выше таблице постатейно, дайте оценку общих затрат на поддержание Технологии:

618,0

Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:

The costs are covered by the road construction authority (compensation measure for the construction of a new road)

Пояснения:

estimated average costs (nwrm.eu)

4.7 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

From the government perspective: A budget must be set aside annually for necessary maintenance to ensure functional efficiency.

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Пояснения/ комментарии по осадкам:

Average annual rainfall in mm: 750.82 mm/a
Name of the meteorological station: https://whh-kliwes.de/mapview

Агроклиматическая зона
  • Умеренно-влажная

Length of growing period (LGP): 209 days
(https://www.umwelt.sachsen.de/dauer-der-vegetationsperiode-30631.html)

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:
  • в ситуациях вогнутого рельефа

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • высокое (> 3%)
Если возможно, приложите полное описание почв или укажите доступную информацию, например тип почв, рH/ кислотность почв, ёмкость катионного обмена, содержание азота, содержание солей и т.д.

Luvisol (German soil classification system: Parabraunerde)

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

< 5 м

Доступность поверхностных вод:

недостаточны/ отсутствуют

Качество воды (без обработки):

питьевая вода плохого качества (необходима обработка)

Качество воды относится к:

поверхностные воды

Является ли солёность воды проблемой?

Нет

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • средняя
Разнообразие местообитаний:
  • высокое

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Осёдлый или кочевой:
  • Осёдлый
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • обеспеченный
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • группа/ община
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Уровень механизации:
  • механизировано/ есть автотранспорт
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • средний возраст

5.7 Средняя площадь земель, используемых землепользователями с применением Технологии

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Пояснения:

The technology was not built and is not maintained by a land user, but by a public authority (road construction authority).

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • государственная
Право землепользования:
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • общинное (контролируемое)
Права на землепользование основаны на традиционной правовой системе?

Нет

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Доступность и качество воды

доступность оросительных вод

снизил.
увеличил.
Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

not on agricultural inputs, but establishment and maintenance consume a lot of money.

объем работ

увеличил.
снизил.

Экологическое воздействие

Водный цикл/ поверхностный сток

качество воды

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Improved water quality of subsequent river Schwarzer-Schöps.

водный дренаж

снизил.
улучшил.
Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Soil moisture next to the retention pond increased due to infiltration.

Биоразнообразие: растительность, животный мир

разнообразие флоры

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

More plant diversity compared to normal farmed grassland.

разнообразие фауны

снизил.
увеличил.

разнообразие местообитаний

снизил.
увеличил.
Климат и снижение риска стихийных бедствий

последствия наводнений

увеличил.
снизил.
Укажите оценку внешних воздействий (измерений):

The assessment is based on expert judgements. It is not based on on-site measurements.

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

доступность воды

снизил.
увеличил.

загрязнение подземных/ речных вод

увеличил.
сократил.
Укажите оценку внешних воздействий (измерений) :

The assessment is based on the expertise of the compilers and not on measurements in the case study.

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата
Сезон увеличение или уменьшение Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовое количество осадков снизилось хорошо

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Погодные стихийные бедствия
Насколько успешно Технология справляется с этим?
местные ливневые дожди очень хорошо
Стихийные бедствия климатического характера
Насколько успешно Технология справляется с этим?
сильная жара хорошо
Пояснения:

In past summers there was little or no water left in the pond.

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

крайне отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

отрицательно

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

слабо отрицательное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

влияние незаметно

6.5 Внедрение Технологии

  • отдельные случаи/ эксперимент

6.6 Адаптация

Была ли Технология УЗП изменена в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?

Нет

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
temporary water-bearing habitat
biotopic network
buffer effect
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
effective flood control and landscape management measure
Stores surface runoff, slows it down, and releases it incrementally through controlled runoff, infiltration, or evaporation. Reduces nutrient inputs to adjacent water bodies.
aesthetic and cultural value for the society

6.8 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
Danger of siltation and succession if not maintained regularly and professionally.
Difficult maintenance due to inaccessible terrain.
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
Consumes a lot of land, which means a loss of yield.
expensive to build and not easy to construct
requires the help of an engineering firm
time-consuming to maintain

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • выезды на места, полевые обследования

1

  • опросы землепользователей

1

Когда были собраны данные (на местах)?

14/09/2021

7.3 Ссылки на соответствующую онлайн-информацию

Название/ описание:

Hunt et al. (2020): Plant Selection for Infiltrating Wet Ponds in North Carolina

Адрес в сети Интернет:

https://content.ces.ncsu.edu/plant-selection-for-infiltrating-wet-ponds-in-north-carolina

Название/ описание:

nwrm.eu: Individual NWRM, retention pond

Адрес в сети Интернет:

http://nwrm.eu/index.php/measure/retention-ponds

Модули