Нижний бьеф относится к водам, расположенным непосредственно ниже по течению от гидротехнического сооружения, такого как плотина , водосброс , мост или водопропускная труба . [1] Обычно измеряемый и сообщаемый как средняя глубина воды ниже по течению от гидротехнического сооружения, нижний бьеф может варьироваться в зависимости от выхода из сооружения, а также от влияний ниже по течению, которые могут ограничивать или ускорять обычный поток воды из сооружения. Создание нижнего бьефа окажет значительное влияние как на абиотические, так и на биотические условия водного пути.
Условия окружающей среды в нижнем бьефе влияют на всю пищевую сеть водного пути. Постоянные потоки, более высокие температуры и чистая вода в нижнем бьефе создают идеальную среду обитания для нитчатых зеленых водорослей . [2] Прибрежные зоны нижнего бьефа, которые затапливаются во время пика гидродинамики, но высыхают во время постоянного потока, являются гораздо менее продуктивными областями водного пути. Большинство видов водорослей не приспособлены к тому, чтобы выдерживать это воздействие воздуха в течение длительных периодов времени, что приводит к потере первичной продуктивности и увеличению органического вещества, которое смывается при увеличении потока. [2]
Сообщества макробеспозвоночных в значительной степени зависят от состава водорослей водного пути. В условиях, создаваемых гидропиками в нижних бьефах, большая часть разнообразия макробеспозвоночных теряется, что приводит к появлению нескольких доминирующих таксонов. [3] Например, река Колорадо испытывает резкие изменения потока из-за обилия плотин гидроэлектростанций на реке. Ниже основных плотин от трех до семи таксонов макробеспозвоночных составляют более 95% от общего количества в системе. Почти половина этих видов являются специалистами, которые проводят всю свою жизнь под водой и не обеспечивают энергией окружающую наземную среду. [4]
Местные виды рыб особенно подвержены опасности из-за нижних бьефов. Строительство нижнего бьефа само по себе является серьезным нарушением окружающей среды , которое может снизить богатство, но сразу после завершения строительства плотины многие местные виды рыб все еще можно встретить. Долгосрочные последствия для местных сообществ рыб, особенно в исторически тепловодных системах, особенно драматичны. До завершения строительства плотины Бивер на реке Озарк в системе присутствовало 62 вида рыб из 19 уникальных семейств. После строительства плотины было собрано только 18 видов из 8 семейств, причем два семейства составляли более 90% найденной рыбы. Спустя 30 лет после установки водохранилища было собрано 28 видов рыб из 8 семейств, однако 98% рыб были либо бычками , либо форелью , оба из которых по сути отсутствовали до создания нижнего бьефа. [5] Это отсутствие равномерности видов приводит к изменению водной экосистемы, которая далека от состава сообщества, наблюдаемого до строительства водохранилища. Состав субстрата в нижнем течении также может влиять на выживаемость местных рыб. Некоторые виды, такие как речные голавли , строят гнезда из гравия и камней, найденных на дне реки. Потоки нижнего течения могут изменять размер субстрата, что затрудняет создание местными рыбами мест нереста . Увеличенные потоки также могут сглаживать места гнездования или смывать икру с гнезда, что затрудняет нерест в системе нижнего течения. [6]
Строительство плотины часто изменяет состав водоема непосредственно выше и ниже по течению от сооружения. Во многих случаях вода, которая выходит из плотины, берет начало со дна водохранилища, созданного запрудой. Результирующий сброс плотины относительно холодный по сравнению с естественной температурой водотока из-за стратификации воды, которая происходит в водохранилищах. [7] Результирующее тепловое загрязнение может иметь разрушительные последствия для местных сообществ рыб.
Нижние бьефы также подвержены изменениям в традиционном расходе воды. Некоторые водохранилища сбрасывают постоянное количество воды, что может нарушить сезонные колебания и экстремальные явления потока. С другой стороны, гидропики, циклическое увеличение сброса ниже плотины гидроэлектростанции для удовлетворения потребностей в электроэнергии, могут быстро увеличить расход нижнего бьефа. Резкие изменения в речном стоке могут размыть дно реки, изменить скорость и глубину реки и сократить биотическое богатство в водном пути. [8]
Tailwater также может относиться к типу рыболовства . Рыбалка в нижних водах может быть очень продуктивной из-за постоянной температуры воды и скорости течения, обнаруженных ниже водохранилища. Питательные вещества из озера выше по течению попадают в нижний бьеф, создавая продуктивную среду, в которой могут процветать целевые виды рыб, обычно форель. [9] Примером этого явления является рыболовство в Лиз-Ферри на реке Колорадо в Аризоне .