Przedmowa ... 7

1. Wiadomości podstawowe ... 9

1.1. Wprowadzenie ... 9

1.2. Pojęcia i nazewnictwo ... 12

1.3. Naturalność wód ... 14

1.4. Przyczyny utraty naturalności wód ... 17

1.5. Zakres przywracania naturalności ... 21

1.6. Aspekty prawne renaturyzacji rzek i dolin23

2. Właściwości fizyczne i chemiczne wód rzecznych ... 27

2.1. Ruch wody ... 27

2.1.1. Podstawowe równania ruchu ... 27

2.1.2. Średnia prędkość przepływu ... 29

2.1.3. Opory przepływu ... 31

2.1.4. Rozkład prędkości ... 40

2.2. Morfologia rzek ... 44

2.2.1. Procesy kształtowania rzek ... 44

2.2.2. Cechy morfologiczne rzek ... 47

2.2.3. Morfologia rzek uregulowanych ... 63

2.2.4. Charakterystyka materiału dennego ... 70

2.2.5. Stabilność koryt rzecznych ... 74

2.3. Warunki świetlne ... 78

2.4. Warunki termiczne ... 81

2.5. Jakość wody ... 81

2.6. Samooczyszczanie wód ... 87

2.6.1. Charakterystyka procesu ... 87

2.6.2. Skład i ilość zanieczyszczeń ... 88

2.6.3. Podstawowe procesy biochemiczne ... 89

2.6.4. Tlen w wodzie ... 92

2.6.5. Opis matematyczny procesów biochemicznych ... 95

3. Warunki ekologiczne ... 101

3.1. Roślinność ... 101

3.1.1. Informacje ogólne ... 101

3.1.2. Roślinność strefy korytowej ... 105

3.1.3. Roślinność wysoka strefy brzegowej i terenu zalewowego ... 109

3.1.4. Znaczenie roślinności dla funkcjonowania ekosystemów wodnych ... 111

3.1.5. Podstawowe cechy i właściwości drzew i krzewów ... 114

3.1.6. Charakterystyka wybranych gatunków drzew117

3.1.7. Charakterystyka krzewów121

3.2. Zwierzęta ... 123

3.2.1. Wprowadzenie123

3.2.2. Pierwotniaki i bezkręgowce ... 124

3.2.3. Ryby ... 129

3.2.4. Płazy i gady ... 133

3.2.5. Ptaki ... 133

3.2.6. Ssaki ... 136

3.2.7.Klasyfikacja ekologiczna rzek ... 137

4. Zasady renaturyzacji rzek ... 141

4.1. Wprowadzenie ... 141

4.2. Cele renaturyzacji ... 144

4.3. Występowanie potrzeb renaturyzacyjnych ... 146

4.4. Etapy przywracania naturalności ... 149

4.5. Bariery i ograniczenia renaturyzacji rzek ... 150

4.6. Planowanie i przygotowanie renaturyzacji rzek ... 153

4.7. Koszty renaturyzacji rzek ... 159

5. Charakterystyka robót renaturyzacyjnych ... 161

5.1. Działania w korycie rzeki ... 161

5.1.1. Aktywność hydromorfologiczna ... 161

5.1.2. Układ poziomy rzeki ... 162

5.1.3. Profil podłużny ... 169

5.1.4. Przekroje poprzeczne ... 174

5.1.5. Zróżnicowanie struktur rzecznych ... 177

5.2. Działania w strefie brzegowej ... 178

5.2.1. Budowle i umocnienia ... 178

5.2.2. Ukształtowanie skarp ... 180

5.2.3. Ukształtowanie linii brzegowej ... 180

5.2.4. Roślinność brzegowa ... 183

5.2.5. Elementy habitatowe ... 183

5.3. Działania na terenie zalewowym ... 185

5.3.1. Użytkowanie i morfologia terenu ... 185

5.3.2. Częstość i czas zalewów ... 189

5.3.3. Zróżnicowanie wilgotnościowe ... 191

5.3.4. Korytarze ekologiczne w dolinie ... 194

5.3.5. Roślinność ... 194

5.4. Działania na dopływach i w obszarze zlewni ... 195

5.4.1. Zagospodarowanie zlewni ... 195

5.4.2. Jakość wody ... 195

5.4.3. Retencjonowanie wody ... 197

5.4.4. Działania przeciwerozyjne ... 199

5.4.5. Korytarze ekologiczne ... 201

5.5. Inne roboty związane z renaturyzacją ... 201

6. Wykorzystanie roślin w przywracaniu naturalności rzek ... 205

6.1. Wprowadzenie ... 205

6.2. Ogólne zasady roślinnej zabudowy rzek ... 210

6.2.1. Koryto główne ... 210

6.2.2. Tereny zalewowe ... 212

6.3. Zastosowanie roślinności w zabudowie rzek ... 215

6.3.1. Rośliny wodne ... 215

6.3.2. Trawy ... 216

6.3.3. Krzewy ... 217

6.3.4. Drzewa ... 219

6.3.5. Rośliny w umocnieniach i budowlach technicznych ... 227

6.4. Utrzymanie roślinnej zabudowy rzek ... 239

7. Pasy brzegowe ... 241

7.1. Wprowadzenie ... 241

7.2. Nazewnictwo i podstawowe pojęcia ... 243

7.3. Funkcje pasów brzegowych ... 244

7.4. Skutki tworzenia i funkcjonowania pasów brzegowych ... 247

7.4.1. Wpływ na jakość wód ... 247

7.4.2. Wpływ na krajobraz ... 252

7.4.3. Znaczenie ekologiczne ... 253

7.4.4. Wpływ pasów roślinnych na redukcję hałasu ... 255

7.4.5. Znaczenie gospodarcze ... 255

7.5. Zalecenia praktyczne ... 256

7.6. Utrzymanie pasów brzegowych ... 260

8. Przebieg i wyniki procesu renaturyzacji ... 263

8.1. Wprowadzenie ... 263

8.2. Potok Mümling ... 263

8.3. Potok Lüttringhauser ... 267

8.4. Potok Dellwiger ... 268

8.5. Rzeka Środkowy Oker ... 271

8.6. Rzeka Izara ... 273

8.7. Rzeka Cole ... 275

8.8. Stopień Beim Preussischen (Rottenburg) ... 276

8.9. Dolina górnej Narwi ... 278

8.10. Rzeka Kwacza ... 281

8.11. Ekologiczna efektywność robót renaturyzacyjnych – uwagi końcowe ... 283

9. Hydrauliczne skutki renaturyzacji rzek ... 285

9.1. Wprowadzenie ... 285

9.2. Wpływ renaturyzacji rzeki na opory przepływu ... 286

9.2.1. Wpływ roślinności ... 287

9.2.2. Wpływ krzywizny trasy ... 295

9.2.3. Wpływ innych czynników296

9.3. Przepustowość koryta ... 298

9.4. Stabilność koryta ... 300

Literatura ... 302