Process-oriented river restoration scenarios for a large river-floodplain system: the Upper Rhine River
Authors: Díaz-Redondo, M., Egger, G., Marchamalo, M., Damm, C., Proença De Oliveira, R., & Schmitt, L.
Congress: 3rd International Conference I.S.Rivers.
First published: 2018
Abstract
For most large rivers, converted throughout the past centuries into straightened and impounded channels, the returning to a pre-disturbance state appears unrealistic and potential sustainable restoration targets must balance partial rehabilitation of riverine dynamics with the limitations posed by
current human uses. The free-flowing Upper Rhine River downstream from Iffezheim dam (border France-Germany) is a good example of the situation of many large rivers, whose floodplains still keep a proportion of high natural biodiversity but where natural rejuvenating processes are almost non-existent and succession dominates. Process-based restoration scenarios have been created for the studied segment, including measures such as rip-rap removal and side channel widening, with the aim of improving hydrological connectivity and regaining regression dynamics, while maintaining navigability. Results from 2-D hydraulic simulations indicate changes in water depth, velocity and shear stress in crucial areas where self-forming biogeomorphic processes (erosion/sedimentation, vegetation renewal) would initiate. The development and analysis of restoration scenarios can help in depicting potential results and involving public and decision makers alike in selecting the most effective restoration target.
Résumé
Pour les grands fleuves fortement aménagés depuis plusieurs siècles, le retour à un état de préperturbation apparaît irréaliste. Les objectifs potentiels d’une restauration durable doivent alors chercher à équilibrer la réhabilitation partielle de la dynamique fluviale avec les limites imposées par les usages de l’hydrosystème. Le Rhin supérieur à écoulement libre en aval du barrage d’Iffezheim (frontière France-Allemagne) est un bon exemple de ce type de situation avec des plaines inondables présentant une biodiversité élevée, mais où les processus naturels de rajeunissement des communautés
biologiques sont quasi-inexistants, avec un vieillissement dominant. Des scénarios de restauration basés sur les processus ont été élaborés sur la zone d’étude, sur la base des mesures telles que le déroctage et l’élargissement des chenaux latéraux, dans le but d’améliorer la connectivité hydrologique
latérale et de retrouver une dynamique de régression (i.e. rajeunissement des successions végétales). Les résultats des simulations hydrauliques bidimensionnelles permettent d’identifier des zones-clés d’augmentation des hauteurs d’eau, des vitesses et des contraintes de cisaillement où des processus bio-géomorphologiques (érosion/sédimentation, renouvellement de la végétation) peuvent survenir. Le développement et l’analyse de tels scénarios de restauration des grands fleuves peuvent aider les décideurs à définir les cibles de restauration les plus efficaces possibles. De tels outils peuvent aussi contribuer à sensibiliser le grand public et à impliquer ce dernier dans la prise de décision.
Download: Restoration Scenarios Upper Rhine
