JP2022500576A - 湖復元システム及び工程 - Google Patents

Abstract

浚渫すること、島の生成、水処理、不動産の開発、環境条件のコンピュータモデリング、波高の低減、堆積物の除去及びカプセル化、測深の輪郭形成、沿岸帯の復元、植物の復元、及び／又は魚の復元を含む、湖を復元するシステム並びに方法。

Description

関連出願
本出願は、２０１８年９月４日に「Ｌａｋｅ Ｒｅｓｔｒａｔｉｏｎ」の名称で出願された米国仮特許出願第６２／７２６，７４８号の優先権を主張し、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に水体及び周辺領域の環境条件を復元又は改善する分野に関する。より詳細には、本開示は湖の復元に関する。

湖は、環境及びその居住者のための資源として貴重な可能性を保持することがある。湖の重要性は、生態学的及び淡水資源としての両方で、環境衛生、経済的繁栄、及び領域の住居者及び訪問者の生活の質に寄与する自然資源系の焦点であることが多い。

近年、栄養負荷及び富栄養及び過度の富栄養の湖系について関心が非常に高まっている。栄養負荷が水質に影響を与えるだけでなく、湖系内及び周囲の植物相及び動物相にも悪影響を与える可能性がある。米国だけでも富栄養の湖が数千あることが報告されている。

これらの問題は、浅い湖で更に悪化する可能性がある。栄養負荷、外来種、及び他の課題は、沿岸帯植物を喪失させる可能性がある。これらの植物は、湖床に固着し、湖の中に導入される栄養を処理するのを助ける。捕食性魚の鯉などの外来魚種は、沿岸帯植物の喪失に更に影響を与え、在来のミノウ及びより大きい魚種の喪失をもたらす可能性がある。ヨシ（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ）などの外来植物は、在来抽水植物種に取って代わり始め、次第に制覇する可能性がある。

場合によって、これらの湖は、歴史的に淡水植生、水生種及び陸生種、岸部の鳥、水鳥、その他の活気のある生態系を持つ透明湖であったかもしれない。しかし経時的に、湖の生態系破壊は、重大な懸念になることがある。経時的に、湖は多数の住居者が容易に接近できるにも拘わらず、娯楽目的として十分に活用されなくなることがある。夏期の間、著しい藻類の発生及び大腸菌の発生を含む水質の低下により、一度に数週間の多くの娯楽活動を停止させることがある。

湖に悪影響を及ぼすことがある要因は以下を含む。
１．湖面の高さの変動
２．外来魚による水生植物種の喪失
３．強いリン及び窒素の負荷
４．風及び波の作用の増加
５．制御不能の藻類の発生
６．外来植物種への生息地の喪失

清浄で透明水の湖の代わりに、湖は、著しく悪化した水質を持つ不透明で肥大した湖になることがある。これは、給水観点からの大きな課題を表すだけでなく、湖を利用する在来の陸生及び水生種にも多大な影響を与えることがある。

在来魚は過剰に捕獲され、在来魚の個体数が激減することがある。鯉などの非在来種の導入により、在来魚の個体数が更に減少することがある。周囲の人口は増加し、土地の農業利用が増えるにつれて、肥料及び家畜飼育場の廃棄物、その他を含む、農業廃棄物の流出並びに浸潤は、湖の化学的性質に大きく影響を与えることがある。これらの要因は、水質、水生生態系、及び海岸線の植生に悪影響を及ぼす要因になることがある。

これらの問題は、浅い湖を更に悪化させる可能性がある。栄養負荷、外来種、及び他の課題は、沿岸帯植物の喪失をもたらす可能性がある。鯉などの外来魚種は、沿岸帯植物の植生に更に影響を与える可能性がある。在来植生の喪失は、生息地の喪失をもたらし、動物プランクトン、ミノウ種などの在来魚、及び容易に捕食魚の餌食になることが可能なより大きい魚種の稚魚に取って代わることもある。

場合によって、湖又は水体は、富栄養になることがある。富栄養状態は、水体がその溶解酸素を非常に多く失ったので、正常な水生生物が死滅し始めるところである。富栄養状態は、水体に入る水が栄養、特にリン及び窒素を多く含有し過ぎる時に形成することがある。過剰な栄養及び／又は他の微生物は、特に水が暖かい期間に藻を制御不能に成長させることがあり、藻が死滅する時は、存在する細菌が水体内の多くの溶解酸素を使い切ってしまうことがある。酸素の不足は、湖の生態系を害する可能性がある。高水準のリンは、高水準の厄介な藻の成長、低い溶解酸素、及び上昇したｐＨ水準をもたらす可能性がある。

多数の深刻な問題は、湖の厳しい悪化をもたらし、非常に害された生態系を生み出すことと組み合わされることがある。多くの場合、これらの課題の一部のみに対処することでは、湖をその昔の状態の質に復元するには十分ではないことがある。事実、富栄養及び過剰に富栄養の湖をもたらす複数の要因は、湖を透明水の湖の自然な状態に復元するのは非常に困難で高額にさせる可能性がある。それ故に場合によって、包括的な復元は、湖を悪化させる要因の全て又は事実上全てに対処することが必要になる。一般的な問題の一部の簡単な概略が以下に提供される。

蒸発は、湖の大きな課題であることがある。湖は、浅い深さと組み合わせた大きい表面積を有することがあり、蒸発で失う湖水の百分率が高くなる。例えば湖は、蒸発に起因するその容積の５０％を超える程度が毎年失われることがある。水利用の実行及び湖の流入の変更は、１年を通して湖面の高さの変動を大きくさせることもある。これは、具体的には、個体数の増大企画及び未来の水消費量の需要が数年で大きく増加することを示す場合に重要であることがある。蒸発を低減することにより、地元の居住者のため、及び保護のために必要な水がより多くなることがある。

場合によって、湖内及び周囲の沿岸帯、抽水、及び海岸線の植物種は、リン及び他の栄養を歴史的に処理し、魚、鳥、及び陸生種用の食料及び生息地を提供してきたかもしれない。健康な水生植物群落は、歴史的に風／波の発生中に湖底に固着させ、栄養水準を調節し、植物プランクトンの数を制御する助けとなったかもしれない。そのため水生植物の損失は、湖水の透明性及び質を守るために多くの自然機構の損失の要因であることがある。

沿岸帯及び抽水植物は、概して動物プランクトン及び植物プランクトンを餌にする在来のミノウ種に生息地を提供する。動物プランクトンは、湖の沿岸帯における沈水植物が覆う中で繁殖し、保護を模索し、成長する。最小のチャブなどの小さいミノウは、概して大量の植物プランクトンを食い尽くす。次いでより大きい魚はこれらのより小さい種に依拠する。魚の一部の種は、動物プランクトンのほぼ全部を餌にすることがある。マスなどの他の種の魚は、ミノウ種及び他の固有種を餌にすることがある。このようにして、動物プランクトン、ミノウ、及び他の魚は、健康な食品コラム及び湖の生態系から恩恵を受ける。鳥及び陸生種は、魚及び食用の他の水生種に強く依拠することがある。軟体動物などの無脊椎動物は、湖水を濾過することにより水質に影響を与えることもある。場合によって、在来魚及び水生種の復元は、湖の復元企画に主要な焦点であることがある。

湖に在来ではない可能性のある特定の魚種は、湖の生態系に著しく影響を与えることがある。例えば一般的な鯉は、大食であり、大量の沈水植物を食い尽くし、及び／又は沈水植生を根絶／破壊する一方で、湖床の堆積物内の無脊椎動物を餌にする。沿岸帯内のこの沈水植生は、湖の堆積物を適所に保持し、他の魚種の個体数に避難所を提供することがある。最終的に、鯉の個体数は、非常に多くの沈水植生を食い尽くすので、沿岸帯は収縮又は全体的に消滅し始めることがある。植物が消滅すると、湖底の固着は失われ、風及び波の作用は堆積物をかき回し、リン及び窒素の水準が増加する。

湖底の懸濁及び再懸濁により、湖は増々植物の生命に適さなくなることがある。湖床を安全にする沿岸帯植物の喪失により、風／波の発生中に力が湖底上の堆積物を再懸濁させる可能性があり得る。これにより水柱の泥及び堆積物を著しく増加させる。これは、光が湖底に浸透するのを妨げ又は抑制する可能性があり、健全な沿岸帯に必要な光の喪失、沿岸帯植物の生存の終焉、及び沿岸帯植物の再確立の失敗を意味する。

歴史的に首尾よく湖底に根付いた植物のあらゆる復元も難しくなる。脆弱な沿岸帯の移植は、高い鯉の個体数によって直ちに破壊されることがあり、沿岸帯植物は湖に実際に存在せず、湖底の大部分は植物の生命がない荒涼としたものになる。これにより、在来植物だけでなく、動物プランクトン、ミノウ、及び食料源として動物プランクトンに依存する他の魚も喪失する。

場合によって、窒素、リン、及び他の廃棄固体は、湖の中に何年も放たれたかもしれない。これらの栄養源は、処理されていない、及び処理された両方の廃水、他の廃棄固体、肥料、農業バイオマス、並びに他の天然及び人工源であるかもしれず、それらは高い窒素及びリンである。そのため大量の堆積物が湖底を覆うことがある。湖底上の堆積物は、概してこれらの栄養を大量に吸収する「シンク」として作用する。その結果、且つ沿岸帯植物により栄養を自然に除去することなく、これらの堆積物は、水柱内に高水準の栄養汚染の永続する源になることがある。水柱は、水体の表面から底面に延在する水を含む。そのため湖は、もはやそれ自体では自然に十分に回復して復元できない状態であると推測され得る。

場合によって、廃棄処理施設からの処理水は、湖の中に負荷される窒素及びリンの源であることがある。リン、窒素、及び全てが溶解した固体の蓄積は、上昇し、持続不可能であり、不健康な栄養を湖の堆積物内に負荷する要因になることがある。堆積物内の上昇した栄養水準は、湖床の上位に浸出することもある。農業用水及び雨水の流出、居住地の肥料、及び周囲の埃さえも、全てが湖内の栄養を追加する要因になることがある。

風の発生は、湖ではよく起き得ることである。時速１１〜２６マイルの範囲の風が定期的に起きることは珍しいことではなく、時速５０マイルを超えるより強い風でさえも恐らく頻繁ではないが起きる。風が発生すると、大波が浅い湖にわたって動き、湖底上に配列された堆積物の撹乱及びほぼ絶え間なく再懸濁を起こす。この再懸濁は、水を著しく濁らせるほど大きいことがある。湖水の濁り及び湖底の再懸濁により、堆積物内の懸濁した固体及び栄養が水柱の中により浸出させる可能性がある。これらの風／波の発生中に、栄養水準は増加する。湖水の濁りは、湖上で楽しむボートの乗り手によるボートのプロップウォッシュなどの人為的活動によっても生じることがある。

風／波の発生中に、これらの堆積物の再懸濁により、水柱の栄養水準が著しく増加する。高温の夏期の間に、過剰な栄養は、植物プランクトン及び典型的には「藻類の発生」と呼ばれる藍色細菌の過剰な成長の要因になることがある。場合によって、湖上の藻類の発生は、制御不能に成長し、人々、魚、鳥、並びに他の水生及び陸生種への毒又は悪影響を発生することがある。これは、湖内の植物相及び動物相を殺す可能性があり、人間が湖を飲料水、釣り、又は娯楽のために利用するのを危険にすることさえある。

ヨシ（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ ａｕｓｔｒａｌｉｓ）、ヤナギバグミ（Ｒｕｓｓｉａｎ ｏｌｉｖｅ）、及びギョウリュウ（Ｓａｌｔ ｃｅｄａｒ）又はタマリスク（Ｔａｍａｒｉｓｋ）を含む外来植物は、湖の周りに問題を孕むこともある。ヨシは、在来植物を打ち負かし、在来動物に取って代わる、多年生の侵略的な湿地の草である。ヨシは１５フィートを超える丈に成長し、１フィート四方当たり２０苗ほど多くの密度で単型の立ち木を生成することができる。ヨシのこれらの立ち木は、湖の周囲の多くの領域で在来植物の良質の複合群落に取って代わることがある。在来植物種と違い、ヨシは湖の固有の野生生物のための餌及び避難所をあまり提供しない又は提供しない。ヨシは、湖に沿って脊椎動物、魚、鳥類、及び陸生種に天然の避難所、巣籠領域、及び餌場を支持する必要がある、天然の水路及び断続的な溜りの生息地も排除することがある。ヨシは、大量の水も吸収し、更に水面の高さを変動させることがある。

ギョウリュウ又はタマリスクは、２５フィートほどの高さまで成長することができる、落葉性灌木又は低木である。タマリスクは、湖を囲んで密集した茂み及び好適アルカリ土に成長することができる。タマリスクは、塩を含んだ土を生成し、水のアルカリ性を増加し、ヨシのように大量の水を吸収する。

本明細書に書かれた開示は、非限定的であり非排他的である例示的実施形態について記載している。図に描かれた、ある特定のこのような例示的実施形態を参照する。

本開示の一実施形態による、湖復元システムの平面図である。 区画線２−２に沿って切断した、図１に示された湖の断面図である。 区画線３−３に沿って切断した、図１に示された湖の別の断面図である。 図１の湖復元システムにより、湖の復元を開始する前の図１に示された湖の平面図である。 区画線５−５に沿って切断した、図４の湖の断面図である。 区画線６−６に沿って切断した、図４の湖の別の断面図である。 図１の湖復元システムのコンピュータモデル構成要素の図である。 モデル化された湖の表面に風が誘発した波への島の設置の効果の図である。 魚の復元システム及び工程の図である。 沿岸帯の復元システム及び工程の図である。 海岸線の植物の復元システム及び工程の図である。 湖の復元工程の流れ図である。

本開示は、湖を復元するためのシステム及び工程を対象とする。本開示の実施形態は、同じ部分が全体を通して同じ番号によって示されている、図を参照することにより最も良く理解されよう。本開示のシステム及び方法の実施形態の以下の詳述は、主張されたように本発明の範囲を限定することを意図するのではなく、本開示の可能な実施形態の代表に過ぎない。加えて本明細書に記載されたあらゆる方法実施形態のステップは、別段の指定がない限り、必ずしもあらゆる特定の順番若しくは更に連続して実行される必要はなく、又はステップは１回も実行する必要はない。

場合によって、周知の特徴、構造、又は作動は示されておらず、又は詳細に記載されていない。その上、記載された特徴、構図、又は作動は、１つ又は複数の実施形態であらゆる適切な手法で組み合わされてもよい。本明細書における図面に概ね記載されて例示されたような実施形態の構成要素は、広範囲の異なる構成で配置して設計することができることも容易に理解されよう。

以下の記載は湖の復元による実施形態を記載しているが、用語湖は水体の例に過ぎない。開示された実施形態は、これに限定されないが、貯水池、池、川、又はそれらのあらゆる部分を含む、あらゆる水体を復元及び又は開発することが企図され得る。

図１は、本開示の一実施形態による湖復元システム１００の図である。湖復元システム１００は、図１に示されたように複数の構成要素又はサブシステムを含んでもよい。湖復元システム１００の詳述は、図１〜６を参照して最も良く理解され得る。但し、図１〜３は湖復元システム１００による湖１０１の平面図及び断面図を示し、図４〜６は、湖復元システム１００がない、換言すると湖復元システム１００の適用前の、湖１０１の平面図及び断面図を示す。

示された実施形態では、湖１０１は、１つ又は複数の入口１０４及び少なくとも１つの出口１０６を含む。湖１０１は、市域からの雨水を含む、水の１つ又は複数の流出源も含んでもよい。湖１０１は、１つ又は複数の廃水処理施設１１５からの排出水を受け取ることがある。湖１０１は、風１１７に曝されることもあり、風１１７は波６１０を誘発することがある。湖１０１は、湖床１０８の少なくとも一部に沿って配列された堆積物１５５の層を含んでもよい。

図１に示されたように、湖復元システム１００は、１つ又は複数の浚渫機又は数個の浚渫機１８０を含んでもよい。浚渫機１８０は、シャベル、スコップ、フック、クレーン、ポンプ、ベルトコンベヤ、管、又は湖１０１の湖床１０８から堆積物若しくは他の材料を取り除き、物質を異なる場所に運ぶためのあらゆる他の適切な機械を含んでもよい。一部の実施形態では、浚渫機１８０は、湖床１０８から物質を取り除くために浚渫機１８０が湖床１０８と構造的又は支持的に接触する必要ないように、浚渫機１８０が湖水１０２を浮動できる浮動デバイス（例えばボート若しくはバージ）を含んでもよい。

浚渫機１８０は、更に以下に記載するように、湖復元システム１００の複数の構成要素の１つ又は複数を促してもよい。

浚渫することは以下の１つ又は複数を含んでもよい。
１．湖床１０８上に配列されることがある堆積物１５５を取り除くこと（図５参照）。
２．湖１０１を深くすること、又は湖１０１の平均深さを増加させること。
３．湖の測深を変えること、換言すると湖床１０８の外形を変えること。

湖床１０８上に配列されることがある堆積物１５５は、１５０〜２００ミクロンの微小粒子物質を含んでもよく、一部の粒子はより細かい。この微小粒子物質は、懸濁し、水柱で長時間懸濁したままになる可能性がある。追加として、堆積物１５５は、リン及び窒素分子に親和力を含むことにより、栄養水準が上昇することがある。堆積物１５５の栄養水準が上昇することにより、堆積物１５５の下の湖床１０８の上位に浸出することもある。堆積物１５５の懸濁により、水柱内の栄養水準が上昇し、沿岸帯植物２１３などの植物の再建に必要な光を遮ることがある。ガマ及びユリなどの沿岸帯植物２１３、並びに他の固有の自生植物及び動物は、水の透明性の復元及びより均衡のとれた湖の生態系を増進することがある。沈水植物及び抽水植物は、湖水１０２及び堆積物１５５内の栄養を利用及び／又は制御するのに役立つことがある。浚渫することは、湖床１０８及び湖床１０８の上位に堆積された堆積物１５５を、上昇した水準の栄養を含むことがある所定の深さまで除去することを含んでもよい。一部の実施形態では、沿岸帯１３０から堆積物１５５を除去するために浚渫することは、沿岸帯１３０における沈水植物及び／又は抽水植物の植付に先行してもよい。

浚渫することは、ジオチューブ１５０としても公知のジオファブリックソックスの中に堆積物１５５を堆積してカプセル化することを含み、及び／又はもたらしてもよい。ジオチューブ１５０は、堆積物１５５をカプセル化し、圧密化し、圧縮するために使用されてもよく、それによって水柱内で堆積物１５５が再懸濁するのを防ぐ。栄養水準が上昇することがある堆積物１５５をジオチューブ１５０内にカプセル化及び／又は圧縮することにより、カプセル化された堆積物１５５から栄養が湖水１０２及び／又は湖床１０８の中に浸出して戻るのを防ぐ又は抑制することがある。一旦充填されると、ジオチューブ１５０は、湖１０１の至る所に置かれ、及び／又は図２に示されたように島を生成するために使用されてもよい。一部の実施形態では、ジオチューブ１５０は、以下に更に記載するように島の外形形状を画定するために使用されてもよい。

ジオチューブ１５０は、水が管壁を通ってジオチューブ１５０から滲み出ることができるために多孔である一方で、管内の堆積物１５５を保持するのに十分に小さい大きさの孔を有する、ジオファブリックから形成されてもよい。そのため堆積物１５５は、有効にカプセル化することができ、島の生成（例えば形成、構築）などの構造目的で使用されてもよい。ジオチューブ１５０を充填することは、堆積物１５５と湖水１０２を組み合わせてジオチューブ１５０の中にポンプ給水すること、及び湖水１０２が多孔ジオファブリックを通ってジオチューブ１５０から出ることができることを含む一方で、堆積物１５５をジオチューブ１５０内に維持すること、それによって堆積物１５５をジオチューブ１５０内で圧縮することを含んでもよい。一旦適所に堆積物１５５が充填されると、ジオチューブ１５０は湖床１０８に、及び／又は互いに固定されてもよい。ジオチューブ１５０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されてもよい。柔毛性又は生分解性高分子も、より微小な水準の堆積物をカプセル化して隔離するのに役立つために、ジオチューブ１５０と連結して利用することができる。

微小で栄養が負荷された堆積物であることがある堆積物１５５を除去することにより、特に風／波の発生中に水柱内のリン及び窒素の水準を低減することがある。水柱内の栄養の水準が下がることにより、より温暖な温度の間に劇的な藻類の発生が少なくなることがある。これは水質を向上させるだけでなく、沈水植物、魚、及び他の水生種を復元するために、より健全な環境も提供することがある。栄養が負荷された堆積物１５５を除去することにより、湖床１０８から栄養を徐々に除去する、自然の生物学的過程の先に自然の栄養水準の復元を加速することがある。

堆積物１５５は、湖床１０８上に層状にすることも可能である。場合によって、上部数インチから湖床１０８の２フィートまでは、微小粒子の大きさを有する堆積物１５５を含んでもよい。堆積物１５５は、下位に砂、砂利、及び岩などのより大きい粒子の大きさを有してもよい。堆積物１５５は、下位に泥などのより厚い及び／又はより多い固体であってもよい。微小水準の堆積物１５５は小さい波の発生、又はより小さい軌道速度６１５によっても撹乱され得る。これが意味することは、微小水準の堆積物１５５の除去及び隔離が、標準の気象条件の間に水の透明性を著しく向上することができることである。追加として、栄養を負荷することは、ほとんどの場合に堆積物１５５の上層で起きる。負荷する栄養の深さは、風／波の発生中に再懸濁される堆積物１５５の深さ、栄養を負荷することが起きる長さ、湖床１０８の材料組成物、及び他の公知の要因を含む、種々の要因に基づく。一例示的実施形態では、微小水準の堆積物１５５は、上位で、例えば堆積物１５５の頂部約８〜１６インチで再懸濁される。栄養を負荷することは、これらの微小水準の堆積物１５５内だけでなく、堆積物１５５の上面の下約１６〜２４インチの深さに堆積され、典型的には再懸濁されない、より重い堆積物１５５内にも起こる。負荷された栄養の深さは、モデル化すること、コア試料を利用すること、又は両方の組合せに基づいて決定することができる。堆積物１５５の組成物、成層、及び材料は、湖床１０８の上で著しく変えることができる。そのため多数のコア試料は、湖１０１の異なる部分に対して所望の浚渫計画へのより複雑な洞察を提供することができる。

浚渫の深さは、湖１０１の様々な部分で変わることがあり、これはコア試料から収集されたデータ及び／又は工学設計に基づいてもよい。僅か１８インチ以下だけ浚渫される領域があってもよい一方で、最高９０フィート又はそれ以上浚渫される領域があってもよい。湖の深さが増加すると、風及び波の発生中に堆積物１５５の再懸濁が低減することがある。場合によって、湖１０１を深くすると、湖床１０８上の堆積物１５５をかき乱す可能性がある波の作用により、湖床１０８上に掛かる力の量を急激に低減させることがある。堆積物１５５の懸濁が少ないと、水柱内の栄養汚染が減ることがある。次いでこれにより、水がより清浄で透明になり、藻類の発生を減らすことがある。湖１０１を深くすると、深くする前の水温より低温の水を生成することがある水温躍層も増加させることがある。水温が低いと密度は高く、自然移動が低下する。

水の透明性及び水質を向上させるために、頂部８〜１６インチにおける微小水準の堆積物１５５は浚渫され、堆積物１５５及び関連した栄養が湖１０１の中に浸出して戻らないように、堆積物１５５及び関連した栄養を隔離するように設計されたジオチューブ１５０内にカプセル化される。ジオチューブ１５０は、再懸濁されない、より重い堆積物１５５を保持するためにも利用することができる。より重い湖の堆積物１５５は次いで島１４０、１４４、１４８を埋めるために浚渫され、周長は概してジオチューブ１５０の位置によって形成される。島１４０、１４４、１４８を埋めることは、土の締固めの工学設計に基づいた微小水準の堆積物も含むことができる。湖床１０８から大部分の微小水準の堆積物１５５を取り除くことにより、且つ湖床１０８からほとんど又は全ての栄養が付加された堆積物１５５を取り除くことにより、湖水１０２の透明性及び品質は著しく向上する。これは堆積物１５５及び水柱内の栄養を低減するだけでなく、沈水植物を復元するために必要な沿岸帯１３０に浸透する光も向上させる。沈水植物を復元することは、堆積物１５５を湖床１０８に更に固着させる役に立ち、堆積物１５５の再懸濁を低減し、水の透明性を更に向上させる。沿岸帯植物２１３は、リン、窒素、及び湖水１０２の質を更に向上させる他の栄養も利用する。沿岸帯１３０にわたる復元された沈水植物群落は、動物プランクトン並びに植物プランクトン及び藻類を餌にするミノウの数も増加させる。この手法で、湖復元システム１００を介して復元された湖１０１は、向上した水の透明性及び水質を自己調節し始めることがある。湖復元システム１００は、動物プランクトン、無脊椎動物、魚、水生種、並びに依存魚、鳥類、並びに湖１０１及びその周辺の陸生種を含む在来種も復元する。

浚渫することは、湖水１０２の循環を向上させ、更に冷却するために、湖の測深（湖床１０８の地形）を変えること、及び深い水路２１０を生成することも含んでもよい。湖床１０８のこのような再度輪郭形成することは、湖１０１内の自然電流を向上させ、帯電を低減することがある。湖の深さの可変性を増やすことは、水中の地形の多様性を増加させ、湖の水温躍層内の可変性をより大きく導入することがある。湖の測深を変えることは、マスなどの望ましい魚種及び他の多様な水生種をより良好に支持することもある。

浚渫することは、最高６０〜９０フィート又はそれ以上に深いことがある、深い水路２１０を生成することを含むこともある。これらの深い水路２１０は、湖１０１内に熱冷却を発生し、対流電流を生み出して、循環が向上し、湖水１０２の水温全体を冷却することがある。場合によって、自然対流によって向上した循環は、水質及び透明性を向上させることがある。水温が低く水循環が向上することは、藻類の水準の制御に役立つこともある。

深い水路２１０は、波の大きさ及び力を制御することもある。湖１０１にわたって移動する波が深い水路２１０を横切る時、波のエネルギーは、自然に放散して波の高さを低減することがある。深い水路２１０は、再懸濁した堆積物１５５を鎮めるための場所を提供することもある。最高６０〜９０フィート又はそれ以上の深さで、堆積物１５５は再懸濁し難く、堆積物１５５が藻類の発生の要因になることがない、実質的により低い水温で保管されることがある。要するに、浚渫することを通して輪郭形成及び深い水路２１０を追加することは、水の循環を向上させ、水温を下げ、藻類の発生の可能性を低減し、湖１０１にわたる波の発生を低減し、魚及び他の水生種のためにより自然で多様な環境を提供することがある。

浚渫することは、島の発生を含み、及び／又は促すこともある。様々な大きさ及び形状の島は、多数の保護、復元、及び／又は開発目的、例えば
・風／波よけ
・海岸線の追加
・沿岸帯の保護
・水生種及び陸生種用の新しく増強された生息地
・改良された娯楽の可能性
・風の発生及び嵐の間の安全な港
・氷の封じ込め及び破砕
・表面積の低減及び蒸発
・泥及び堆積物の隔離
・新しい資産（不動産）の生成
・湖を復元及び改良するために保護努力のための資産源を満足させることがある。

島の生成は追加の海岸線を生成する。島を囲む領域は、湖１０１の中に延在する沿岸帯植物２１３を植えた沿岸帯１３０の追加のエーカー数も含むことがある。追加の沿岸帯植物２１３は、追加の魚の生息地及び水鳥領域を提供することがある。島は、一般市民が探検して楽しむために自然林に成長する、在来の木、灌木、低木、及び草を植えることもある。

湖１０１は、更に以下に記載するように、河口島１４０、娯楽島１４４，及び開発島１４８などの異なる島の型を含んでもよい。

河口又は防波島１４０は、湖１０１の内部海岸線を保護し、追加の沿岸帯１３０を生成できるように構成されてもよい。河口島１４０は、風／波の発生のために障壁を形成し、又は別法として障壁として作用してもよく、且つ氷の流れから湖の外部海岸線を保護してもよい。河口島１４０は、鳥、水辺植物のために島の海岸線の追加のマイルを生成し、沿岸帯植物２１３を再建するための場所を提供してもよい。河口島１４０と湖の海岸線との間の内部水路は、在来魚のため、並びに水路の給餌、巣籠、及び雛鳥の育成のために保護される領域を提供してもよい。

娯楽島１４４は、湖１０１を分断する風及び波として作用するような大きさにされて位置付けられてもよい。娯楽島１４４は、嵐及び風／波の発生の間に保護される舟遊びの領域（例えば避難港）を生成することがある、弓型構成を有することがある。娯楽島１４４の弓型構成は、晩冬及び早春の間に氷の流れが集まって溶けることができる湾も提供することができる。これは、河口島又は海岸線に蓄積する氷の容積を低減する役に立つ。

娯楽島１４４は、一般市民により多様な湖の経験を提供するようにも設計されてもよい。例えば娯楽島１４４は、ボートの乗り手が湖１０１を１日中長時間楽しむことができる保護された湾及び港、並びに帆船を含むボートを陸に上げるためのドック及び他の場所も含んでもよい。娯楽島１４４は、遊ぶための浜、ピクニック用の大型テント、終夜のキャンプ場、及び湖１０１上に増加した娯楽の機会を提供するための小屋も含んでもよい。

開発島１４８は、包囲する流域と調和した生活、仕事、及び娯楽のために設計されてもよい。住宅、会社、商業、及び催し物のセンターは、共同体中心の生活に集中するために含まれてよい。開発島１４８は、公園、小道、水路、及び島を横切って交差する他の広場を含んでもよい。開発島１４８は、流域及び湖１０１の健全を保護して保存することを中心とした設計態様を含んでもよい。このようにして、開発島１４８は、湖１０１の連続した復元及び自然維持を支持してもよい。開発島１４８は、不動産も提供してもよく、不動産は販売し、従って湖の復元企画の資金調達のための機構を提供してもよく、税収入も提供してもよい。

湖復元システム１００は、開発島１４８上に人の住居を提供するために機器及びシステムを含んでもよい。このような機器及びシステムは、構造建築、水及び下水道の処理、電気及びガスの分布、ごみ回収、並びに有線及び無線通信のための機器及びシステムを含んでもよい。

湖復元システム１００は、湖１０１の周囲領域と島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数との間に延在する１つ又は複数の橋１４９を含んでもよい。橋１４９は、島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数の間にも延在してもよい。橋１４９は、自動車、自転車、及び歩行者の往来が提供されてもよい。そのために湖復元システム１００は、橋１４９の建設に共通の機器及び／又はシステムを含んでもよい。

場合によって、島１４０、１４４、１４８は、浚渫した材料から生成されてもよい。一部の湖は、大容積の堆積物１５５及び他の浚渫した材料を含んでもよい。島の生成は、堆積物１５５及び浚渫した材料を再配置して維持するために場所を提供してもよい。

ジオチューブ１５０は、島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数の構造部を形成してもよい。一部の実施形態では、ジオチューブ１５０は、島の周長を画定し、それ故に島の周りの構造的境界を確立するために使用してもよい。従ってジオチューブ１５０は、島に充填し島を構築するために使用され得る、浚渫した材料を含有し、及び／又は包囲するように境界を提供してもよい。他の実施形態では、ジオチューブ１５０は、島の周長又は境界の一部のみを画定してもよい。島が完成する際、ジオチューブ１５０は、浚渫した材料及び／又は他の地形の材料（例えば砂利、岩、砂）で埋められ、又は一部が埋められてもよい。ジオチューブ１５０を埋めることは、ジオチューブ１５０から湖水１０２を運び、ジオチューブ１５０内の堆積物１５５を圧縮する援助を更にしてもよい。

湖復元システム１００の示された実施形態は、島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数を構築するために使用する堆積物１５５及び／又は他の浚渫した材料を締固めするための締固め機器２８１を含んでもよい。締固め機器２８１は、従来の圧延、衝撃圧延、急速な動的締固め、及び動的締固めを含む、締固めの１つ又は複数の方法を含んでもよい。締固めの方法は、島の領域、土の組成物、工学研究、及び建築基準の少なくとも１つの意図する使用によって画定されてもよい。一部の実施形態では、建築構造は、動的締固めができる深い締固めを必要とすることがある一方で、例えば森林領域は、従来の圧延ができる浅い締固めのみを必要とすることがある

湖復元システム１００の示された実施形態は、充填されたジオチューブ１５０によって形成された島の境界を埋める浚渫した材料を流し出し、又は別法により排水するために、島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数の上に配列された１つ又は複数の鉛直ドレーン１８４も含んでもよい。鉛直ドレーン１８４は、島の浚渫した材料内に垂直に配列された穿孔壁又は多孔壁を含む、垂直開口を含んでもよい。鉛直ドレーン１８４は、高密度ポリエチレン又はあらゆる他の適切な材料から形成された、硬質の穿孔管として予め製造されてもよい。複数の鉛直ドレーン１８４は、土の型、含水率、深さ、その他に依存して様々なパターンに離間されてもよい。鉛直ドレーン１８４は、水が鉛直ドレーン１８４の内部に確実に入ることができる穿孔を土、泥、砂、又は他の材料が遮る又は塞ぐことを防止するために、ソックス又は布製裏地も含んでもよい。鉛直ドレーン１８４は、島の表面から島の充填材料の底面まで延在してもよい。鉛直ドレーン１８４は、締固めに備えて浚渫した島の材料の排水を促してもよい。

浚渫することは、沿岸帯１３０も生成してもよい。沿岸帯１３０は、光が湖水１０２の表面から湖床１０８に浸透することができるように、最高約１５フィートの深さを有する湖１０１の一部を含んでもよい。沿岸帯１３０は、海岸線に沿って配置されてもよく、又は海岸線から離れて内方に配置されてもよい。島は、沿岸帯１３０に適した追加の海岸線を生成してもよい。沿岸帯１３０は、光が湖１０１の底面又は湖１０１内の沈水植物に達することができるように非常に浅い場所のどこにでも生じてもよい。

場合によって、沿岸帯１３０は、沿岸帯植物２１３を含んでもよく、沿岸帯植物２１３は、動物プランクトン、魚、無脊椎動物、鳥、及び水生種に食料及び生息地を提供するように、リン及び他の栄養を処理し得る。健全な沿岸帯植物２１３は、風／波の発生中に湖底に固着され、栄養水準を調整し、植物プランクトンの数を制御することがある。

沿岸帯植物２１３は、動物プランクトン、及び植物プランクトンを餌にする在来ミノウ種のために生息地を提供する。動物プランクトンは、沿岸帯植物２１３が覆う中で繁殖し、保護を模索し、成長する。小さいミノウは、概して大量の植物プランクトンを食い尽くす。次いでより大きい魚はこれらのより小さい種に依拠する。魚の一部の種は、動物プランクトンのほぼ全部を餌にすることがある。マスなどの他の種は、ミノウ種及び他の固有種を餌にすることがある。そのため動物プランクトン、ミノウ、及び他の魚は、沿岸帯１３０から恩恵を受けることがある。沿岸帯１３０は、自然に湖水１０２を濾過し、それによって水質を高めることがある、軟体動物などの無脊椎動物に生息地を提供することもある。

湖床１０８の輪郭形成並びに島１４０、１４４、１４８の建設及び設置により、湖１０１が風１１７に曝される時に（例えば風１１７が湖１０１の表面及び／又は表面より上に置きた時に）波の高さを低減することがある。一部の実施形態では、湖復元システム１００は、風のパターンを分散又は妨げる島１４０、１４４、１４８を含んでもよい。そのため湖１０１の表面の風１１７の影響又は効果は低減することがあり、それによって島１４０、１４４、１４８は、波の高さを低減することができる。湖復元システム１００は、湖１０１及び／又は湖床１０８に損傷をもたらすことがある、風１１７によって誘発された強力な及び／又は大きい波から沿岸帯１３０などの湖１０１の一部を守るように、島１４０、１４４、１４８の戦略的設置を含んでもよい。

島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数の設置は、湖１０１にわたる吹走距離を低減することがある。吹走距離は、風１１７の方向に沿って対向する海岸線の間で曝される湖面の長さであることがある。図３は、吹走距離３１８が、図６に示されたように湖１０１の長さに延在する吹走距離６１８より短いように、島１４０、１４４、１４８の１つ又は複数の海岸線の間を含む、海岸線の間に配列されたより短い吹走距離３１８を示す。換言すると、示された実施形態では、湖復元システム１００は、図６の長い吹走距離６１８を複数の短い吹走距離３１８に効果的に分割されている。

波の大きさ及び力を低減することにより、湖１０１が帆走、水上スポーツ、釣り、及び他の娯楽活動の強化した目的地になるのを促すことがある。波の大きさ及び力の低減は、湖１０１における娯楽活動の安全性及び生き物を救う可能性も高めることがある。波の大きさ及び力の低減は、湖水１０２の質の復元も促し、沿岸帯１３０の在来の沈水植物、並びに食料及び生息地のために沿岸帯植物２１３に依拠する固有の水生及び陸生野生種の復元もできることがある。

図６に示されたように、湖１０１の表面の波は、湖１０１の表面の真下の軌道速度６１５も生成することがあり、これは次いで堆積物１５５の再懸濁を起こすことがある。軌道速度６１５は、表面からの深さ又は距離を低減する。そのため湖床１０８の軌道速度６１５の効果は、湖１０１の深さと共に低減する。波の高さの低減と組み合わせて浚渫を通して湖１０１の深さを増加させることは、軌道速度６１５を低減することがあり、又は波の作用の力量が湖床１０８に掛かることにより、堆積物１５５の再懸濁が低減し、湖１０１の湖水１０２の質が向上することがある。軌道速度６１５が低減することにより、沿岸帯植物２１３の根付きが促進し、沿岸帯における在来の沈水植物、並びに食料及び生息地のために沿岸帯植物種に依拠する固有の水生及び陸生野生種の復元ができることがある。軌道速度６１５及び湖床１０８に得られる力を低減することにより、水柱内の堆積物１５５の再懸濁は防止され、抑制され、又は著しく低減されることがある。

湖復元システム１００は、湖水１０２の質及び／又は湖１０１に入る水の質を向上させるために１つ又は複数のサブシステムを含んでもよい。周囲の廃棄物処理施設からの排水は、湖１０１に入る窒素及びリンの源であることがある。リン、窒素、及び全ての溶解した固体の蓄積は、湖の堆積物１５５に栄養を過剰に負荷する要因になることがある。廃水処理施設１１５の機能を向上することにより、湖１０１に入るリン及び窒素の水準が低下し、それによって湖水１０２内のリン及び窒素の水準が低減することがある。米国環境保護庁（ＥＰＡ）も、廃棄物処理施設から処理された水内の窒素、リン、及び他の全ての溶解した固体の水準を最小にすることの重要性を認めている。提案された新しいＥＰＡ基準（Ｔｉｅｒ１−Ｎ）は、排水処理施設がそれらの流出を全てのリンに対して１リットル当たり０．１ミリグラム（ｍｇ／Ｌ）及び全ての窒素に対して１０ｍｇ／Ｌに制限するべきであると規定している。

湖復元システム１００は、排水処理の流出などの湖への流入からリンを除去するためのサブシステムを含んでもよい。リンを除去するためのサブシステムは、これに限定されないが、以下の１つ又は複数、すなわちリン沈殿、リン吸着、リンイオン交換及び強化生物学的リン除去を含んでもよい。

湖復元システム１００は、排水処理の流出などの湖への流入から窒素を除去するためのサブシステムを含んでもよい。窒素を除去するためのサブシステムは、これに限定されないが、以下の１つ又は複数、すなわち生物学的栄養塩除去（ＢＮＲ）、強化栄養素除去（ＥＮＲ）、及び技術の制限（ＬＯＴ）を含んでもよい。生物学的栄養塩除去システムは、典型的には硝酸塩の変換を介して窒素ガスに生物学的脱窒を促す、好気性、無酸素性、及び嫌気性処理を含む。生体系は、窒素及び／又はリンを利用して除去するために藻類を利用する滞留池にも関与することができる。生物学に基づくシステムは、藻類の除去及び泥の廃棄に関与することが多い。強化栄養素除去は、典型的にはより流出窒素値を下げるために化学的沈殿及び粒状媒体の濾過でＢＮＲを使用する。最低流出濃度は、進化した流出膜濾過、イオン交換、及び又は吸収工程に関与することができる、化学薬品添加並びに濾過技術を使用して達成することができる。

雨水システム及び農地／牧場からの流出水の流入１１０は、湖１０１に入るリン、窒素、及び生物製剤の別の源であることがある。そのため湖復元システム１００は、流出水の流入１１０が湖１０１に入る前に、流出水の流入１１０の濾過を向上するために、濾過機構１７６などの緩衝型手法を含んでもよい。濾過機構１７６は、未処理水の捕捉及び／又は生物濾過のために生物滞留流域及び／又はバイオスウェールを含んでもよい。

一部の実施形態では、バイオスウェール及び／又は生物滞留流域は、地下水供給を補充するために流出水の流入１１０の一部を促進することがある。水は生物滞留流域を通って浸透する際に、堆積物及び汚染物質は濾過されることがある。植物根上及び近隣の土内の微生物は、あらゆる過剰水が湖１０１に戻される前に、有害な汚染物質を更に破壊する役に立つことがある。

バイオスウェールは、流出水の流入１１０を集めて案内する一方で、残骸及び汚染物質を除去するように設計された水路であってもよい。バイオスウェールは、地下水を再充填するのに有利であることも可能である。バイオスウェールは、植物を成長させ、根を覆い、又は耐乾することがある。バイオスウェールは、傾斜側面を備えた湿地の排水経路からなることがある。

生物滞留流域は、流出水の流入１１０から汚染物質及び堆積物の除去を促進することがある。流出水の流入１１０は、植生帯、砂床、湛水面積、有機層又は腐葉土層、緑地、及び植物からなる、処理領域の中に収集される。流出水の流入１１０は、流出の速度を遅くし、流域領域の長さに沿って均一に分配する砂床の上を通過し、又は砂床を通ることがあり、流域領域は、表面有機層及び／又は地被植物及び背後土からなることがある。

湖復元システム１００は、１つ又は複数の循環ポンプ１６０を含んでもよい。循環ポンプ１６０は、湖１０１内の様々な場所に配列されてもよい。図１に示されたように、場合によって、湖１０１は、入口１０４から湖１０１の片側に沿って流入を受けてもよく、湖１０１は湖１０１の片側に沿って出口１０６に向かって流れを提供してもよく、出口１０６は、次いで湖水１０２の他の部分を、例えば湖１０１の反対側に沿って比較的停滞させることがある。結果として、停滞部は、停滞部が少ない湖１０１に対してより高い塩分を開発することがある。そのため湖復元システム１００の一目的は、機械的ポンプ供給を通して湖１０１全体の水循環を向上することであってもよい。

循環ポンプ供給場所の選択は、例えば湖の測深、溶存酸素、窒素及びリンの濃度、藻類の数、土地利用慣行、及び栄養負荷速度を含むいくつかの要因に基づいてもよい。機械的循環ポンプ供給は、湖水１０２を確実に入口１０４から湖１０１の各部に案内するために、島の内部及び周囲の流量を向上するように利用されてもよい。循環ポンプ１６０は、ポンプ供給システムを太陽発電してもよく、毎分最高１０，０００ガロン又はそれ以上を動かすように設計されてもよい。循環ポンプ１６０は、湖水１０２の曝気も提供してもよい。

一部の実施形態では、循環ポンプ１６０は、実質的に湖１０１の表面から湖床１０８に延在する垂直流路、及び垂直軸を中心に回転する１つ又は複数の櫂を含んでもよい。場合によって、停滞及び／又は深水は、垂直流路の中に引き込まれ、垂直流路を通って、更に回転する櫂に入り、櫂は水を速やかに旋回し、エネルギーを加えて動かすことがあり、次いでこの動きは湖水１０２の中に開放して戻される。循環ポンプ１６０により水循環が増加することにより、藻類の発生及び他の水質問題を抑制する支援をすることがある。循環ポンプ１６０の混合作用は、珪藻及び動物プランクトンも増強することがある一方で、同時に藻類の影響を限定して防ぐことがある。

循環ポンプ１６０の設置は、水質の不足が進展し、又は進展する可能性があり、結果として水循環が乏しい場所を決定するために、湖１０１の進化したコンピュータモデリング７００を使用して決定してもよい。循環ポンプ１６０は、湖水１０２の循環を向上させるために、島１４０、１４４、１４８、深水水路２１０、及び湖の測深の他の変更の戦略的設置並びに設計と連携して乏しい循環の同定した領域に、又は領域に隣接して置かれてもよい。循環ポンプ１６０の一目的は、湖１０１の停滞部に流入する水を動かすことであってもよい。循環ポンプ１６０は、ポンプ生物濾過システム１６４に隣接した湖１０１の領域の中にも停滞水を動かしてもよく、そこで湖水１０２が更に以下に記載したように濾過されて清浄されることがある。循環ポンプ１６０は、生物濾過機構として沿岸帯植物２１３も支援してもよい。

湖復元システム１００は、水質を復元して向上させるために、湖１０１の周りに１つ又は複数のポンプ生物濾過システム１６４を含んでもよい。生物濾過システム１６４は、湖１０１の周囲の領域及び島１４０、１４４、１４８上に建設された河床の上に水をポンプ供給してもよい。一部の実施形態では、ポンプ生物濾過システム１６４は、それぞれが毎時最高２５０，０００ガロン処理することがある。湖水１０２がこれらの特別に設計された河を通って流れる際に、砂利、植物、及び水生生物などの濾過媒体は、水を浄化し、栄養及び酸性度の均衡をとり、水が湖１０１に戻される前に水を酸化することがある。各ポンプ生物濾過システム１６４は、システム１６４が水を湖１０１に戻す前に、岩から出て、最高１／２マイル又はそれ以上流れる自然流として現れことがある。

ポンプ生物濾過システム１６４は、リン、窒素、酸性、低下した酸素、全溶解固形、細菌、及び他の水質測定のために水を処理してもよい。生物濾過媒体は、例えば細断したヤシの木又はココナッツ殻などの自然素材を使用して構築されてもよい。このような生物濾過媒体は、水を自然に濾過することに寄与することがある、水生及び水辺地帯の植物の成長を浮動させて支持するために、媒体の膜内に十分な空気を維持することがある。ポンプ生物濾過システム１６４は、特別に選択された在来植物の根と接触する生物膜を通して、栄養及び汚染物質を動かすことによって機能することもある。ポンプ生物濾過する河床は、周囲の土が水を喪失しないように、例えばポリウリアを裏打ちしたジオファブリックなどの水バリアで裏打ちしてもよい。生物濾過媒体は、湖１０１に在来であることがある軟体動物の個体数も含んでもよい。在来の軟体動物、巻貝、及び二枚貝は、比較的短期間に大量の湖水１０２を処理し得る。在来の軟体動物、巻貝、及び二枚貝は、懸濁した固体、栄養、及び湖水１０２からの他の汚染物質を濾過することにより、湖水１０２を更に精製することがある。

一部の実施形態では、生物濾過ポンプは、太陽発電されてもよく、毎分約１００ガロンから毎分最高４，０００ガロン超まで出力することができる可変周波数駆動を含んでもよい。ポンプ生物濾過システム１６４は、性能を測定して評価するために、生物濾過システム１６４の入口及び／又は出口で水質監視センサを含んでもよい。ポンプ生物濾過システム１６４は、準自律性であってもよく、ポンプ生物濾過システム１６４の入口の隣接を含む、湖１０１の周りに広がる１つ又は複数の水質センサからの読み取りを介して開始及び停止をしてもよい。

場合によって、湖１０１は、湖水１０２内の溶解酸素の不足を解決することによって恩恵を受けることがある。水が止まって澱んだ時、水は酸素を失い、好気性細菌処理を通して次第に酸性になる。この好気性細菌処理は、硫化水素、アンモニア、二酸化炭素、及びメタンを含む有毒ガスを水柱の中に放出する。これらのガスは魚、昆虫、及び有益細菌に全て有毒である。

湖復元システム１００は、低い溶解酸素水準を対抗するために１つ又は複数の曝気システム１６８を含んでもよい。曝気システム１６８は、水柱内の溶解酸素を増加させ、水質を向上させる。曝気システム１６８は、水を反転させ、４つの臭気ガスを表面に運び、そこで臭気ガスは大気によって中和される。次いで酸素処理した表流水は、湖１０１の底部に循環して戻ることがあり、そこで酸素は、有毒ガスを生成する好気性細菌を死滅させる。曝気システム１６８は、湖床１０８に藍藻類も配列することがあり、そこでは藍藻類は日光不足に起因して発生することができない。問題領域を空気に曝すことにより、鉄及び酸化マンガンは、沈んで湖床１０８上に堆積することがある。酸化鉄及びマンガンは、どちらも湖床１０８にリン及び窒素を結び付けるのに有益である。そのためリン及び窒素は、藻類の成長に利用できないことがある。

曝気システム１６８は、海岸線に沿って配置された空気圧縮機、及び湖床１０８に沿って配列され、湖１０１の中に延在する管を含んでもよい。曝気システム１６８は、管を通して空気をポンプ供給し、管の長さに沿って複数の孔を通って及び／又は管の端部から出してもよい。そのため曝気システム１６８は、湖床１０８で小さい気泡の源を提供してもよく、小さい気泡の源は少なくとも一部が湖水１０２の中に溶解し、湖水１０２に酸素を加える。

一部の実施形態では、曝気システム１６８は、太陽発電を使用してもよく、湖水１０２内の溶解酸素の水準を約３（ｍｇ／Ｌ）から最高７ｍｇ／Ｌ又はそれ以上に増加することがある。科学的研究では、４〜５ｍｇ／Ｌの溶解酸素は、多様な魚の個体数を支持する最低量であると提言している。大きい釣りの水域の溶解酸素の水準は、概して平均が約９ｍｇ／Ｌである一方で、良好なマスの生息地は少なくとも７ｍｇ／Ｌを維持する。

湖復元システム１００を実装する前に３Ｄモデルの模擬試験及び水試験を使用すると、湖１０１上で溶解酸素が低い領域である傾向があることを示すことがある。曝気システム１６８は、より深い深水水路２１０、及び／又は試験がより大きい酸化の必要性を示すことがある他の領域に配置されて作動される。曝気システム１６８は、湖１０１の周りの戦略的場所で行った溶解酸素測定に従って、異なる水準で作動する可変周波数駆動圧縮機ステーションで電気的に制御されてもよい。曝気システム１６８は、藍藻類の成長に対する制御を高め、同時に在来魚に対して溶解酸素の水準を健全に維持することがある。経時的に、沿岸帯１３０が回復するにつれて、沿岸帯植物２１３から溶解した水準は、湖１０１に必要な溶解酸素の大部分を生成することがある。そのため曝気システム１６８は、低い水準で作動することがあり、又は所望の酸素水準を維持するためにある特定の時期、例えば晩秋のみに作動することがある。

湖復元システム１００は、図７に示されたように、コンピュータモデル７００を含んでもよい。コンピュータモデル７００は、１つ又は複数のアルゴリズム７１０に基づいて湖復元システム１００の１つ又は複数の構成要素を実装した後に存在するように、湖１０１の予測された特性を提供することがある。コンピュータモデル７００は、複数の入力７２０を受信し、アルゴリズム７１０に従って複数の出力７３０を生成する。一実施形態では、複数の入力７２０は、例えば湖１０１の長さ及び幅、湖１０１の表面にわたる１つ若しくは複数の吹走距離３１８、６１８、湖１０１の様々な部分の深さ、島の場所及び大きさ、並びに風の方向及び速度などの、湖１０１の物理的属性並びに環境条件に関連したデータを含んでもよい。次いで複数の出力７３０は、湖面の様々な場所の波の高さ、及び例えば湖床１０８に沿って様々な場所における軌道速度の大きさについての予測を含んでもよい。別の実施形態では、コンピュータモデル７００が更に組み込まれてもよい。他の出力７３０は、湖の周りの所望の場所で増加した循環、改良した酸素化、低減した水温、蒸発水準の低減、水の透明性の増加、又は例えば湖の周りの様々な場所における湖の濁度の低減についての予想を含むことができる。

図８は、島の設置が湖１０１のコンピュータモデル７００による波の強さ／高さに有することがある効果の低減を示す。示されているのは、島が存在した及び島が存在しない、コンピュータが発生した湖モデルの２つの図である。波の予測した大きさは、示されたように湖１０１が風１１７に曝された時に、湖面上の様々な場所で示されている。波の異なる大きさは、示された波の密度及び高さによって視覚的に示されている。図に視覚的に示された波の大きさに対応する例示的波の高さの範囲を示す凡例も、図８に示されている。示されたように、コンピュータモデル７００は、島が存在しない時と対照的に、島が存在する時の波の大きさが著しく低減することを予測している。定量的に、コンピュータモデル７００の結果は、島が毎時２６マイルで風が発生している間に、湖１０１にわたって６０％だけ波高を低減することを示す。

浚渫を通して波高が低減し湖の深さが増加することにより、湖床１０８に掛かる低減した力量の波の作用を生み出すことがある。波高が低減して湖の深さが増加すると、組み合わせた効果は、波の作用により湖底に掛かった力を著しく低減させる。

以下の数学公式は、波高及び湖の深さが、波が湖床１０８に掛ける力の量（軌道速度６１５）をどのように変えるかを予測する。

上記の方程式における変数は以下の通りである。
ｗ＝軌道速度（ｍ／ｓ±１）
ｐ＝定数
Ｈ＝波高（ｍ）
Ｔ＝波周期（ｓ）
ｋ＝波数（２ｐ／Ｌ；ｍ±１）Ｌ＝波長（ｍ）
ｚ＝観察の深さ（柱における負の向き；ｍ）
ｘ＝水平方向の波（ｍ）の観察の点又は場所
ω＝ラジアン波周波数（２ｐ／Ｔ；ｓ±１）
ｔ＝観察時間（ｓ）

方程式によれば、波の周期及び波数の変数が一定のままである場合は、軌道速度６１５に影響を及ぼす変数は、（１）Ｈ−波高及び（２）ｚ−湖の深さである。項ｓｉｎ（ｋｘ±ｗｔ）は、波速の周期成分及び波内の力の自然変動の関数である。周期成分は、水面の上昇がゼロである時の波頭と波谷との間が０．２５Ｌ〜０．７５Ｌに等しい（周期）最大値ｘを有する。周期成分は、水深が増加するにつれて軌道速度６１５を変えるように影響が少なくなる。それ故に波高及び湖１０１の深さの変化は、軌道速度６１５に最大の効果を有し、従って軌道速度６１５を制御及び／又は低減するために最大の機会を提供することがある。

方程式によれば、９フィートの例示的平均深さで、軌道速度６１５に影響を及ぼす最も重要な変数はＨ−波高及びｚ−湖の深さである。これは、波高の低減が軌道速度６１５で線形低減を生成する一方で、湖１０１の深さの増加が軌道速度６１５の急激な低減を生成することを示す。

例えば風及び波のモデルは、湖１０１の深化に沿って浚渫が完了して島が生成された後、湖底１０１上の波力は、モデル化した例の毎時２６マイルで風が発生している間に、最高５００％又はそれ以上に低減することがあり、次いで湖底１０１からの堆積物１５５の再懸濁が少ない又はなく、従って水の透明性が際立って向上することが予測されるはずであることが推定され得る。得られる低減した軌道速度６１５は、水生植物を根絶し、破壊し、又は別法により損傷しないように、誘発した垂直力の程度も大幅に低減し、湖底に沿って沈水植物を著しく向上して首尾よく回復し得る。要するに、風及び波の作用、並びに湖底の途絶は、戦略的浚渫及び島の生成の結果として低減し、従って湖は湖水１０２を濁った富栄養状態から復元した透明な水の状態に変えることができる。

場合によって、非在来魚は、湖１０１の中に導かれたかもしれず、これは在来魚と競い合い、在来魚の個体数を低減させることがある。図９に示されたように、湖復元システム１００は、魚を根絶する機器及び／又は湖１０１から非在来魚種を根絶するように構成されたサブシステム９１５を含んでもよい。場合によって、非在来魚の除去は、湖１０１内の全ての魚の一時的な除去を必要とすることがある。一部の実施形態では、魚を根絶する機器又はサブシステム９１５は、魚を除去する化合物９１６及び湖水１０２に魚を除去する化合物９１６を導入するように構成された送達機器を含んでもよい。

場合によって、湖１０１は、１つ又は複数の在来魚のための唯一の場所（住処）であることもある。そのような場合、これらの在来魚は、湖１０１内の全ての魚を除去する前に湖１０１から収集する必要があることがある。それ故に一部の実施形態では、湖復元システム１００は、在来魚を捕獲することができるネット９１１、又は魚に一時的に衝撃を与えることができる電気ショッカーを含むことがある、魚を収集する機器９１０を含んでもよく、魚は次いで湖１０１の表面から回収されてもよい。湖復元システム１００は、在来魚の保護及び／又は育てるために、魚の孵化場に共通の機器などの魚を育てる機器９２０も含んでもよい。湖復元システム１００は、魚を導入する機器９２５も含んでもよく、魚を導入する機器９２５は、湖１０１に魚を輸送できるタンクを備えたトラックを含んでもよい。タンクは、タンクから湖１０１の中に魚を放つように構成された港も含んでもよい。

一部の実施形態では、湖復元システム１００は、湾又は潟などの湖の一部（水体）と関連することがある。このような実施形態では、湖復元システム１００は、湖から一部を分離又は隔離してもよい。そのため分離構造は、ジオチューブ１５０内に処理された堆積物１５５を含むことがある、湖床１０８から浚渫した材料から形成されてもよい。一部の実施形態では、堆積物１５５を充填したジオチューブ１５０は、湖１０１を包囲する海岸線又は島若しくは海岸線と関連しない湖床１０８の他の部分に構造を提供することがある。

本発明の一実施形態では、湾又は潟は、ジューンサッカーなどの固有魚種を維持して成長させるために使用することができると同時に、湖１０１の残余の処理が着手されている。このようにして、固有種の健全な個体数は、湖１０２の閑静な部分と同様に魚の孵化場９２０（図９参照）の両方に維持することができる。一旦湖１０２から外来種の除去が完了し、魚及び動物プランクトンのための生息が開始すると、ジューンサッカーなどの固有種は、湖１０２に回復し、健全な個体数の水準に復元することができ、歴史的な個体数に近づく可能性さえある。

湖復元システム１００は、湖１０１及び／又は湖１０１を囲む領域に一旦生息したかどうかに拘わらず、魚に加えて野生生物の復元及び／又は導入に共通の機器及び工程も含んでもよい。このような野生生物は、これに限定されないが、水鳥を含む鳥、哺乳類、水生種、水生昆虫、陸生種、爬虫類、及び両生類を含んでもよい。

一部の実施形態では、湖復元システム１００は、図１０に示されたように、１つ又は複数の植栽マット１００５を含むことがある。植栽マット１００５は、沿岸帯１３０内の湖床１０８に固定されてもよい多孔性繊維から形成されてもよい。植栽マット１００５は、沿岸帯１３０の領域を覆い、それによって植栽マット１００５の真下の湖床１０８の一部を保護又は守ることがある。植栽マット１００５は、それを通って沿岸帯植物２１３が配列されることがある複数の開口を含んでもよい。植栽マット１００５は、沿岸帯植物２１３が湖床１０８内に根付き始める際に、湖水１０２の中に分解するように構成された生分解性材料からも形成されてもよい。そのため沿岸帯植物２１３は、植栽マット１００５内の開口を通って植栽マット１００５の真下の湖床１０８の中に沿岸帯植物２１３の根を延在すること、及び沿岸帯植物２１３の頂部が植栽マット１００５の上に延在できることによって植えてもよい。沿岸帯植物２１３をこの手法で植えることは、風／波の発生中に沿岸帯植物２１３が根絶、又は別法により損傷するのを防ぐことがある。

場合によって、外来植物種は在来植物を克服することにより、外来植物種は湖１０１を囲む抽水及び水辺帯を占有することがある。そのため一部の実施形態では、図１１に示されたように、湖復元システム１００は、外来植物を除去するように構成された植物を除去又は根絶する機器１１０３、並びに抽水及び水辺帯における在来植物１１０１を植えるように構成された植物を導入する機器１１０５を含んでもよい。植物を除去する機器１１０３は、外来植物の根を掘り起こすことができるバックホーなどのトラクターを含んでもよい。他の植物を除去する機器１１０３は、外来植物を死滅させ、焼き、又は別法により破壊するために除草液剤散布機及び／又はプロパントーチを含んでもよい。植物を導入する機器１１０５は、小さい植物のためのシャベル及び／又は大きい植物のための電気オーガなどの手動で穴を掘る工具を含んでもよい。自動及び／又は半自動植栽機器も本開示の範囲内である。

図１２は、湖復元工程１２００の一実施形態を示す。本明細書に記載されたあらゆる工程実施形態のステップは、別段の指定がない限り、必ずしもあらゆる特定の順番若しくは更に連続して実行される必要はなく、ステップは１回も実行する必要もない。その上、一部の実施形態では、本明細書に記載された１つ又は複数のステップは、割愛されてもよい。湖復元工程１２００は、湖の状態又は条件の分析１２１０を含んでもよい。分析１２１０は、湖の条件に関連した測定をすること及び／又は試験を実行することを含んでもよい。一部の実施形態では、分析１２１０は、湖水の質を測定することを含んでもよい。湖水の試験及び測定は、これに限定されないが、窒素、リン、酸素、塩分、全溶解固体、懸濁した堆積物、及び温度の水準を含んでもよい。

分析１２１０は、これに限定されないが、風及び湖面上に作用する得られる波、川の流れの入出、温度範囲、湿度、風雨の流出、廃水処理施設の排出、海岸線の植物、土、並びに湖床のコア試料を含む、湖を囲む環境条件を評価することを含んでもよい。分析される湖の他の条件は、測深、表面積、高度、電流、澱み、娯楽使用、沿岸帯の状態、外来並びに在来の魚、動物、及び植物を含んでもよい。分析１２１０は、湖の科学的モデル化も含んでもよく、湖の科学的モデル化は、１つ又は複数の工程が湖の条件にどのように影響を及ぼし得るかを予測することがある。分析１２１０はコンピュータモデルで実行してもよい。

分析１２１０は、具体的には湖面上の様々な場所で波の高さ、波の周期、波の数、及び波長を評価することを含んでもよい。具体的な波の分析１２１０は、湖底に沿って様々な場所で得られる軌道速度（湖底に掛かる力）も含んでもよい。分析１２１０は、湖底に配列された堆積物の条件を評価することも含んでもよく、その条件は、これに限定されないが、容積、深さ、場所、具体的な大きさ、及び栄養水準を含んでもよい。具体的な水の分析１２１０は、湖内の様々な場所における栄養及び／又は汚染物質の水準、並びに栄養及び／又は汚染物質の源を同定することを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、湖底を浚渫すること１２２０を含んでもよい。浚渫すること１２２０は、湖底から堆積物を除去することを含んでもよく、その堆積物は、例えば窒素及びリンなどの栄養の水準が上昇した微小粒子を含んでもよい。浚渫すること１２２０は、湖の平均深さを増加させること、湖の水中地形を形状すること、水路及び沿岸帯を提供することを含んでもよい。浚渫すること１２２０は、湖の保水能力を増加させることもある。浚渫すること１２２０は、更に堆積物をジオチューブの中に集めてカプセル化することを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、島の生成１２３０も含んでもよく、島の生成１２３０は、島の設計、建設、及び設置を含んでもよい。島は、ジオチューブ内にカプセル化された堆積物を含む、湖底から浚渫した堆積材料から形成されてもよい。島は、風のパターンを崩し、吹走距離を低減し、波の作用を妨害するために形状して位置付けられてもよい。島の生成１２３０は、建物などの構造を支持するために基礎能力を提供するように、工業規格及び／又は基準による島材料の締固めを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、入水処理１２４０、すなわち湖に入る水の処理も含んでもよい。入水処理１２４０は、流出水の流入を生物濾過すること、及び廃水処理施設から流出する水のリン及び窒素の水準を低減することを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、湖水処理１２５０、すなわち湖内の水の処理も含んでもよい。湖水処理１２５０は、湖水を酸化すること、循環すること、及び生物濾過することを含んでもよい。湖水を生物濾過することは、湖を囲む領域又は島上に建設した河床の上に湖水をポンプ供給することを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、沿岸帯復元１２６０、すなわち沿岸帯の復元又は生成も含んでもよく、これは湖床を輪郭形成すること、及び沿岸帯植物を植えることを含んでもよい。沿岸帯植物を植えることは、植栽マット内の開口を通って沿岸帯植物の一部を配列することを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、植物の復元１２７０も含んでもよく、植物の復元１２７０は、海岸線に沿って及び／又は湖内の外来植物を除去すること、並びに在来植物を植えることを含んでもよい。

湖復元工程１２００は、魚の復元１２８０も含んでもよく、魚の復元１２８０は、湖及び／又は周囲の領域から非在来魚及び／又は動物を除去すること、並びに在来魚及び／又は動物を湖及び／又は周囲の領域に戻して再導入することを含んでもよい。在来魚を復元することは、湖から在来魚種を収集すること、在来魚種を繁殖すること及び育てること、並びに在来魚種を湖の中に戻して再導入することを含んでもよい。

例示的実施形態
以下は、本開示の範囲内の一部の例示的実施形態である。本開示を提供する際の複雑さを避けるために、以下に列挙されたその他の例の全てと上の明細書に開示された他の実施形態を組み合わせることができるように本明細書に企図されたように、以下に列挙された例の全てが別個に明白に開示されているわけではない。以下に列挙されたこれらの例（及び上に開示された実施形態）は組み合わせることができないと当業者が理解するはずでない限り、このような例及び実施形態は組み合わせることができる本開示の範囲内であることが企図される。

例１．水体を復元するためのシステムであって、水体の深さを増加させるために水体の床から堆積物を除去するための１つ又は複数の浚渫機と、水体の床から除去した堆積物を受け取ってカプセル化するための１つ又は複数のジオチューブであって、１つ又は複数のジオチューブは、水体内の１つ又は複数の島に対する境界を形成するために配置され、１つ又は複数の島は、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離を低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害するうちの少なくとも１つのために位置付けられ、１つ又は複数の浚渫機はジオチューブを充填するために堆積物をポンプ供給する、１つ又は複数のジオチューブとを含み、１つ又は複数の浚渫機は、１つ又は複数の島を建設するために１つ又は複数の島のそれぞれに対するジオチューブによって形成された境界を埋めるために島材料を提供するために堆積物をポンプ供給する、システム。

例２．水体の表面にわたる風のパターンと、水体の波の作用と、水体の床上の波によって掛けられる力とをモデル化するためにコンピュータモデリングを更に含む、例１のシステム。

例３．浚渫機は水体の測深を更に変えるためのものである、例１のシステム。

例４．１つ又は複数のジオチューブのそれぞれは、水を通すことができ、その中に受け取った堆積物を保持するように構成されたジオテキスタイル材料を含む、例１のシステム。

例５．１つ又は複数の島のそれぞれは、水体の表面の上に出現するように建設される、例１のシステム。

例６．１つ又は複数の島は、水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定するように更に位置付けられる、例１のシステム。

例７．１つ又は複数の浚渫機は、ジオチューブを充填するために堆積物をポンプ供給する時に、更に堆積物を圧密化して圧縮するために１つ又は複数のジオチューブから水を出すためのものである、例１のシステム。

例８．島材料からの排水を促進し、１つ又は複数の島の締固めを支援するために、１つ又は複数の島の島材料内に位置付けられる、１つ又は複数の予め製造された鉛直ドレーン（ＰＶＤ）を更に含む、例１のシステム。

例９．１つ又は複数の島の島材料を締固めするために、締固め機器を更に含む、例１のシステム。

例１０．水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理するために水質機器を更に含み、水質機器は流入水の栄養含有量を低減する、例１のシステム。

例１１．水体の１つ又は複数の外来植物種を根絶するために、外来植物種を根絶する機器を更に含む、例１のシステム。

例１２．水体の１つ又は複数の外来動物種を根絶するために、外来動物種を根絶する機器を更に含む、例１のシステム。

例１３．水体の１つ又は複数の在来植物種を植えるために、在来植物種を導入する機器を更に含む、例１のシステム。

例１４．植物種を導入する機器は、光が水体の床全体に浸透する水体内で、水に沈んだ沿岸帯における水体の１つ又は複数の在来植物種を植えるためのものである、例１３のシステム。

例１５．植物種を導入する機器は、水に沈んだ沿岸帯における水体の床に１つ又は複数の在来植物種を固定するために、１つ又は複数の植栽マットを含む、例１３のシステム。

例１６．水体の１つ又は複数の在来動物種を導入するために、在来動物種を導入する機器を更に含む、例１のシステム。

例１７．水体に気泡を提供し、それによって水体の溶解した酸素含有量を増加させるために、１つ又は複数の曝気システムを更に含む、例１のシステム。

例１８．水を濾過し、水の栄養含有量を低減するために、建設した河床内の生物濾過媒体の上の水体内から水をポンプ供給するために１つ又は複数のポンプをそれぞれが含む、１つ又は複数の生物濾過システムを更に含む、例１のシステム。

例１９．水体内に流れを誘発するために１つ又は複数の循環ポンプを更に含む、例１のシステム。

例２０．水体を復元するための方法であって、水体の条件を決定するために水体を分析することであって、条件は、水体の表面にわたる風のパターン、並びに波高、水体の床上の波の作用の力、及び水体の床上に配列された堆積物の１層の深さを含む、水体の得られる波の作用を含む、分析することと、水体の深さを増加し、水体の床から堆積物を除去するために、水体の床を浚渫することと、水体の床から堆積物を含む浚渫した材料を使用して、水体内に１つ又は複数の島を形成することとを含む、方法。

例２１．（ｉ）水体の表面にわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離を低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害するために、１つ又は複数の島を位置付けることを更に含む、例２０の方法。

例２２．１つ又は複数の島を形成することは、浚渫した材料から排水するために浚渫した材料内に１つ又は複数の予め製造された鉛直ドレーン（ＰＶＤ）を位置付けることを含む、例２０の方法。

例２３．１つ又は複数の島を形成することは、所望の工業規格及び／又は基準による浚渫した材料を締固めすることを含み、１つ又は複数の島上の構造を支持するために基礎能力を提供する、例２０の方法。

例２４．１つ又は複数の島を形成することは、１つ又は複数の島のそれぞれの周りの少なくとも一部の境界を画定するために、水体内に１つ又は複数のジオチューブを位置付けることを更に含み、浚渫することは、一部の境界を生成するために１つ又は複数のジオチューブ内に堆積物をカプセル化することを更に含む、例２０の方法。

例２５．分析することは、堆積物の栄養含有量を決定することを更に含み、１つ又は複数のジオチューブ内にカプセル化された堆積物は、上昇した栄養含有量を含む、例２４の方法。

例２６．浚渫することは、水体の循環及び／又は温度に影響を及ぼすために、水体の床に沿って水路を生成することを更に含む、例２０の方法。

例２７．分析することは、水体の中に流れる流入水の栄養含有量を決定することを更に含み、方法は、流入水の栄養含有量を低減するために流入水を処理すること、それによって流入水の水質を増加させることを更に含む、例２０の方法。

例２８．水体及び／又は水体の海岸線の１つ又は複数の外来植物種を根絶することを更に含む、例２０の方法。

例２９．水体の１つ又は複数の外来動物種を根絶することを更に含む、例２０の方法。

例３０．水体に１つ又は複数の在来植物種を導入することを更に含み、水体内に且つ水体の海岸線に沿って１つ又は複数の領域に導入する、例２０の方法。

例３１．１つ又は複数の在来動物種を水体に導入することを更に含む、例２０の方法。

例３２．水体の１つ又は複数の在来動物種を導入することは、水体から１つ又は複数の在来動物種の少なくとも１つを収集することを更に含む、例３１の方法。

例３３．水体の生態系を復元するためのシステムであって、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、波長を含む波の作用、水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力、水体の床若しくは底面上の栄養が負荷された堆積物の１層の深さ、汚染物質／栄養の源、植物及び／又は動物の在来種、植物及び／又は動物の外来種をモデル化することを実装されたコンピュータと、水体の平均深さを増加し、水体の測深を変えるために、水体の床から微小栄養が負荷された堆積物を除去又は浚渫するための１つ又は複数の浚渫機と、水体の床から除去した堆積物を受け取ってカプセル化し、圧密化し、圧縮するための１つ又は複数のジオチューブであって、各ジオチューブは、水の通過を可能にし、その中に受け取った堆積物を保持するように構成されたジオテキスタイル材料（例えばジオファブリック）を含み、１つ又は複数のジオチューブは、水体の内に１つ又は複数の島、例えば広い土地に対する境界又は周長を形成し、水体の表面の上に現れるように配置され、１つ又は複数の島は、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く、対向する海岸線の間の水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害するうちの少なくとも１つのため、並びに水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定するために位置付けられ、１つ又は複数の浚渫機は、ジオチューブを充填するために微小栄養を負荷した堆積物をポンプ供給し、微小栄養を負荷した堆積物を圧密化して圧縮するために１つ又は複数のジオチューブから水を出し、１つ又は複数の浚渫機は、１つ又は複数の島を建設するために、１つ又は複数の島のそれぞれに対するジオチューブによって形成された境界を埋めるために島材料を提供するように、微小栄養を負荷した堆積物の浚渫材料をポンプ供給する、１つ又は複数のジオチューブと、島材料の脱水を促進し、１つ又は複数の島の締固めを支援するために、１つ又は複数の島の島材料内に位置付けられる、１つ又は複数の予め製造された鉛直ドレーン（ＰＶＤ）と、所望の工業規格及び／又は基準による１つ又は複数の島の島材料を締固めし、１つ又は複数の島上の構造を支持するように構造性能を提供するための締固め機器であって、締固め機器は、従来の圧延機器、衝撃圧延機器、急速動的締固め機器、及び動的締固め機器の少なくとも１つを含む、締固め機器と、水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理するための水質機器であって、水質機器は、流入水の栄養含有量を低減し、それによって水体に負荷する栄養を低減する、水質機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶又は低減するための外来植物種を根絶する機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶又は低減するための、魚を含む外来動物種を根絶する機器と、水辺帯を復元するために水体の海岸線に沿った及び／又は沿岸帯を復元するために水体内の水体の１つ若しくは複数の在来植物種を植える又は復元するための、在来植物種を導入する機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚を含む１つ若しくは複数の在来動物種を導入するための、魚を含む在来動物種を導入する機器とを含む、システム。

例３４．水体の生態系を復元するための方法であって、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、波長を含む波の作用、水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力、水体の床若しくは底面上の栄養が負荷された堆積物の１層の深さ、汚染物質／栄養の源、植物及び／又は動物の在来種、植物及び／又は動物の外来種を決定するために水体を分析することと、水体の平均深さを増加し、水体の測深を変えるために、水体の床から微小栄養を負荷した堆積物を除去すること又は浚渫することと、水体内に１つ又は複数の島（広い土地）を形成すること、及び水体の床から除去された堆積物を使用して水体の表面の上に現れることであって、１つ又は複数の島は、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害し、水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定するうちの少なくとも１つのために位置付けられる、形成することと、所望の工業規格及び／又は基準による１つ又は複数の島の島材料を締固めし、１つ又は複数の島上の構造を支持するように構造性能を提供し、流入水の栄養含有量を低減し、それによって水体に負荷する栄養を低減し、流入水の水質を向上するために、水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理すること（生物濾過することを含む）と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の１つ若しくは複数の在来植物種を植えること又は復元することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚を含む１つ若しくは複数の在来動物種を放つこと又は復元することとを含む、方法。

例３５．水体内の沿岸帯を復元するためのシステムであって、沿岸帯は、光が水体の床に浸透する水体の領域を含み、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、波長を含む波の作用、水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力、水体の床若しくは底面上の栄養が負荷された堆積物の１層の深さ、汚染物質／栄養の源、植物及び／又は動物の在来種、植物及び／又は動物の外来種、水体の長さ及び幅をモデル化することを実装されたコンピュータと、水体の床から微小栄養が負荷された堆積物を除去又は浚渫するため、及び沿岸帯内の水体の深さを最高１５フィートまで増加し、水体の測深を変えるための１つ又は複数の浚渫機と、水体の床から除去した堆積物を受け取ってカプセル化するための１つ又は複数のジオチューブであって、各ジオチューブは、水の通過を可能にし、その中に受け取った堆積物を保持するように構成されたジオテキスタイル材料（例えばジオファブリック）を含み、１つ又は複数のジオチューブは、水体内の１つ又は複数の島に対する境界又は周長を形成するように配置され、１つ又は複数の島は、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害するうちの少なくとも１つのために位置付けられ、１つ又は複数の浚渫機はジオチューブを充填するために堆積物をポンプ供給し、１つ又は複数の浚渫機は、１つ又は複数の島を建設するために１つ又は複数の島のそれぞれに対するジオチューブによって形成された境界を埋めるために島材料を提供するように堆積物を浚渫する材料をポンプ供給する、１つ又は複数のジオチューブと、水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理するための水質機器であって、水質機器は、流入水の栄養含有量を低減し、それによって水体に負荷する栄養を低減する、水質機器と、少なくとも沿岸帯内及び水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶又は低減するための、外来植物種を根絶する機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶又は低減するための、魚を含む外来動物種を根絶する機器と、水辺帯を復元するために沿岸帯内及び／又は水体の海岸線に沿った水体の１つ若しくは複数の在来植物種を植える又は復元するための、在来植物種を導入する機器であって、在来植物種を導入する機器は、沿岸帯植物の開始を固定するために１つ又は複数のマットを含み、マットは沿岸帯における沿岸帯植物の開始を植えるために水体の床に固定する、在来植物種を導入する機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の在来動物種を導入するための、魚種を含む在来動物種を導入する機器とを含む、システム。

例３６．水体内の沿岸帯を復元するための方法であって、沿岸帯は、光が水体の床に浸透する水体の領域を含み、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、波長を含む波の作用、水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力、水体の床若しくは底面上の栄養が負荷された堆積物の１層の深さ、汚染物質／栄養の源、植物及び／又は動物の在来種、植物及び／又は動物の外来種を決定するために水体を分析することと、沿岸帯内の水体の平均深さを最高１５フィートまで増加し、水体の測深を変えるために、水体の床から微小栄養を負荷した堆積物を除去すること又は浚渫することと、水体内の１つ又は複数の島の境界を形成するためにジオチューブに浚渫材料（例えば水体の床からの堆積物）を充填することと、水体の床から除去された堆積物を含むことがある浚渫材料を使用して、水体の表面の上に現れる島を生成するために境界を埋めることであって、１つ又は複数の島は、（ｉ）沿岸帯の上で水体の表面をわたる風のパターンを崩壊すること、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く水の長さを低減すること、並びに（ｉｉｉ）沿岸帯内の波の作用を妨害すること、及び水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定することのうちの少なくとも１つによる波の作用に起因して、水体の底面上の軌道速度力を低減するために位置付けられる、埋めることと、流入水の栄養含有量を低減し、それによって水体に負荷する栄養を低減し、沿岸帯の水質を向上するために、水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理すること（生物濾過することを含む）と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の少なくとも沿岸帯内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の１つ若しくは複数の在来植物種を植えること又は復元することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の在来動物種を放つこと又は復元することとを含む、方法。

例３７．沿岸帯内の水体の床に沿岸帯植物の開始のマットを固定することを更に含み、マットは、沿岸帯内の沿岸帯植物の開始を植えるために沿岸帯植物の開始を固定し、マットは、沿岸帯植物の開始の根が水体の床の中で成長する、又は別法により定着する際に水体に分解するように生物分解可能である、例３６の方法。

例３８．水体内の波の作用を制御するためのシステムであって、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、波長を含む波の作用、水体の長さ及び幅、並びに水体の深さをモデル化することを実装されたコンピュータと、水体の平均深さを増加し、１つ若しくは複数の水路を生成することを含むことがある、水体の測深を変えるために、水体の床から微小栄養が負荷された堆積物を除去又は浚渫するための１つ又は複数の浚渫機と、水体の床から除去した堆積物を受け取ってカプセル化し、圧密化し、圧縮するための１つ又は複数のジオチューブであって、各ジオチューブは、水の通過を可能にし、その中に受け取った堆積物を保持するように構成されたジオテキスタイル材料（例えばジオファブリック）を含み、１つ又は複数のジオチューブは、水体の内に１つ又は複数の島、例えば広い土地に対する境界又は周長を形成し、水体の表面の上に現れるように配置され、１つ又は複数の島は、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く、対向する海岸線の間の水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害し、並びに水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす１つ若しくは複数の水路の少なくとも一部を画定するうちの少なくとも１つのために位置付けられ、１つ又は複数の浚渫機は、ジオチューブを充填するために微小栄養を負荷した堆積物をポンプ供給し、微小栄養を負荷した堆積物を圧密化して圧縮するために１つ又は複数のジオチューブから水を出す、１つ又は複数のジオチューブとを含み、１つ又は複数の浚渫機は、１つ又は複数の島を建設するために１つ又は複数の島のそれぞれに対するジオチューブによって形成された境界を埋めるために島材料を提供するように、微小栄養を負荷した堆積物の浚渫材料をポンプ供給する、システム。

例３９．水体内の代替の波の作用を制御するための方法であって、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、及び波長を含む波の作用、並びに水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力を決定するために水体を分析することと、水体の平均深さを増加し、水体の測深を変えるために水体の床から堆積物を除去すること又は浚渫することと、水体内に１つ又は複数の島の境界を形成するためにジオチューブを位置付けることであって、ジオチューブは、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害し、並びに水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定し、（ｉｖ）水体内に港を生成するうちの少なくとも１つのために、１つ又は複数の島を生成するために位置付けられる、位置付けることと、浚渫材料（例えば水体の床からの堆積物）をジオチューブに充填することと、水体の床から除去した堆積物を含むことがある浚渫材料を使用して、水体の表面の上に現れる島を生成するために境界を埋めることとを含む、方法。

例４０．水体内を復元して発展させるためのシステムであって、水体の表面にわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、波長を含む波の作用、水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力、水体の長さ及び幅、水体の床若しくは底面上の栄養が負荷された堆積物の１層の深さ、汚染物質／栄養の源、植物及び／又は動物の在来種、植物及び／又は動物の外来種をモデル化することを実装されたコンピュータと、水体の平均深さを増加し、水体の測深を変えるために水体の床から微小栄養が負荷された堆積物を除去又は浚渫するための１つ又は複数の浚渫機と、水体の床から除去した堆積物を受け取ってカプセル化し、圧密化し、圧縮するための１つ又は複数のジオチューブであって、各ジオチューブは、水の通過を可能にし、その中に受け取った堆積物を保持するように構成されたジオテキスタイル材料（例えばジオファブリック）を含み、１つ又は複数のジオチューブは、水体の内に１つ又は複数の島、例えば広い土地に対する境界又は周長を形成し、水体の表面の上に現れるように配置され、１つ又は複数の島は、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害し、並びに水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定するうちの少なくとも１つために位置付けられ、１つ又は複数の浚渫機は、ジオチューブを充填するために微小栄養を負荷した堆積物をポンプ供給し、微小栄養を負荷した堆積物を圧密化して圧縮するために１つ又は複数のジオチューブから水を出し、１つ又は複数の浚渫機は、１つ又は複数の島を建設するために１つ又は複数の島のそれぞれに対するジオチューブによって形成された境界を埋めるために島材料を提供するように、微小栄養を負荷した堆積物の浚渫材料をポンプ供給する、１つ又は複数のジオチューブと、島材料の脱水を促進し、１つ又は複数の島の島材料の締固めを支援するために、１つ又は複数の島の島材料内に位置付けられる、１つ又は複数の予め製造された鉛直ドレーン（ＰＶＤ）と、所望の工業規格及び／又は基準による１つ又は複数の島の島材料を締固めし、１つ又は複数の島上の構造を支持するように構造性能を提供するための、締固め機器と、水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理するための水質機器であって、水質機器は、流入水の栄養含有量を低減し、それによって流入水の自然組成物を復元するために水体に負荷する栄養を低減する、水質機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶又は低減するための、外来植物種を根絶する機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶又は低減するための、魚種を含む外来動物種を根絶する機器と、水辺帯を復元するために水体の海岸線に沿った及び／又は沿岸帯を復元するための水体内の水体の１つ若しくは複数の在来植物種を植える又は復元するための、在来植物種を導入する機器と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の在来動物種を導入するための、魚種を含む在来動物種を導入する機器と、人の居住のために１つ又は複数の島上の１つ又は複数の構造を建てるために、構造を建てる機器とを含む、システム。

例４１．水体を復元して発展させるための方法であって、水体の表面をわたる風のパターン、水体の波高、波の周期、波の数、及び波長を含む波の作用、水体の床若しくは底面上の波又は軌道速度によって掛けられる力、水体の床若しくは底面上の栄養が負荷された堆積物の１層の深さ、汚染物質／栄養の源、植物及び／又は動物の在来種、植物及び／又は動物の外来種を決定するために水体を分析することと、開発に適応するために水体の第１の部分、例えば天然港の復元及び開発のために資源を収集すること、例えば資金調達すること、融資することと、水体の第１の部分内の水の自然状態の流れ及び／又は循環を復元するために、水体の平均深さを増加し、水体の第１の部分の測深を変えるために、水体の第１の部分の床から微小栄養が負荷された堆積物を除去すること又は浚渫することにより、収集した資源を利用して水体の第１の部分を復元することと、水体の残余から水体の第１の部分を隔離するために、障壁を建設するように障壁（例えば土手道）の境界を形成するためにジオチューブを位置付けることと、障壁の境界を建てるために浚渫材料（例えば水体の床からの堆積物）をジオチューブに充填することと、浚渫材料（例えば水体の第１の部分の床から除去した堆積物）を使用して水体の表面の上に現れる広い土地の障壁を建てるために境界を埋めることと、所望の／関連した工業規格及び／又は基準による広い土地の障壁を締固めし、広い土地の障壁上の基盤構造を支持する機能を提供する、締固めすることと、流入水の栄養含有量を低減し、それによって水体に負荷する栄養を低減し、流入水の水質を向上するために、水体の第１の部分の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理すること（生物濾過することを含む）と、水体の第１の部分の海岸線に沿った及び／又は水体の第１の部分内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体の第１の部分内の水体の第１の部分内の魚種を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体の第１の部分内の水体の第１の部分内の１つ若しくは複数の在来植物種を植えること又は復元することと、海岸線に沿った及び／又は水体の第１の部分内の水体の第１の部分内の魚種を含む１つ若しくは複数の在来動物種を放つこと又は復元することと、障壁（例えば道路、橋、堤防）上に１つ若しくは複数の構造を建てることと、収益のために水体の第１の部分における、又は第１の部分上、又は第１の部分の周囲の海岸線の不動産を交換すること（例えば売ること）と、水の自然状態の流れ及び／又は循環を復元するために、水体の第２の部分の平均深さを増加し、水体の第２の部分の測深を変えるために、水体の第２の部分の床から微小栄養が負荷された堆積物を除去すること又は浚渫することにより、第１の部分の復元及び開発からの収益を利用して水体の第２の部分を復元することと、水体の第２の部分内に１つ又は複数の島の境界を形成するためにジオチューブを位置付けることであって、ジオチューブは、（ｉ）水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離、すなわち水体の表面上に波の作用を生成する風がその上を吹く水の長さを低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害し、並びに水体内の循環及び／又は温度に影響を及ぼす水路の少なくとも一部を画定し、（ｉｖ）水体内に港を生成するうちの少なくとも１つのために、１つ又は複数の島を生成するために位置付けられる、位置付けることと、浚渫材料（例えば水体の床からの堆積物）をジオチューブに充填することと、浚渫材料（例えば水体の床から除去した堆積物）を使用して、水体の表面の上に現れる島を生成するために境界を埋めることと、所望の工業規格及び／又は基準による１つ又は複数の島の島材料を締固めし、１つ又は複数の島上の構造を支持するように構造性能を提供する、締固めすることと、流入水の栄養含有量を低減し、それによって水体に負荷する栄養を低減し、流入水の水質を向上するために、水体の第２の部分の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理すること（生物濾過することを含む）と、水体の海岸線に沿った及び／又は水体の第２の部分内の水体の１つ若しくは複数の外来植物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体の第２の部分内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の外来動物種を根絶すること又は低減することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体の第２の部分内の水体の１つ若しくは複数の在来植物種を植えること又は復元することと、水体の海岸線に沿った及び／又は水体の第２の部分内の水体の魚種を含む１つ若しくは複数の在来動物種を放つこと又は復元することと、人の居住のために１つ又は複数の島上に１つ又は複数の構造を建てることと、水体の第２の部分を復元するために利用した資源を取り戻す、例えば返金するために、水体の第２の部分における、又は第２の部分上、又は第２の部分を包囲する海岸線の不動産を交換すること（例えば売ること）とを含む、方法。

例４２．窒素及びリンなどの水柱内の上昇した栄養水準が、藻類及び／又は他の微生物に上昇した栄養水準を提供することにより、水が温かい期間中に藻類が発生する、富栄養の湖を復元するためのシステムであって、湖床の上位に浸出した栄養を除去するために、湖床上に栄養を負荷した堆積物を所定の深さまで除去する、栄養を除去する装置と、栄養を除去する装置により湖床から除去した栄養を負荷した堆積物を保持するように構成されるカプセル化する装置であって、カプセル化する装置は、堆積物内の栄養が水柱又は湖床の上位に浸出して戻るのを防ぐために、栄養が負荷された堆積物及び堆積物内の栄養の両方を効果的に隔離する、カプセル化する装置と、湖床から栄養が負荷された堆積物の除去後に湖床内に沈水植物及び抽水植物を復元するように構成された沿岸帯植物を復元する装置であって、沈水植物及び抽水植物は、水柱及び／又は湖床内で栄養の利用を促進する、沿岸帯植物を復元する装置と、（ｉ）波高を低減するために湖の表面の上に延在する湖内に島を置くこと、及び／又は（ｉｉ）浚渫することにより湖の深さを増加させることにより、沈水植物及び／又は抽水植物の根付を促進するために湖床上の軌道速度力を低減するためのシステムとを含む、システム。

例４３．栄養を除去する装置は、カプセル化する装置内で栄養が負荷された堆積物を圧縮するための機器を含む、例４２のシステム。

例４４．カプセル化する装置は、水を通すことができ、その中に受け取った堆積物を保持するように構成された、多孔材料から形成された１つ又は複数のジオチューブを含む、例４２のシステム。

例４５．１つ又は複数のジオチューブは、１つ又は複数の島に対して境界を形成するように配置される、例４４のシステム。

例４６．栄養を除去する装置は、湖床から浚渫した材料を備えた１つ又は複数のジオチューブによって形成された境界を埋めるための機器を含む、例４５のシステム。

例４７．軌道速度を低減するためのシステムは、水体の表面をわたる風のパターン、水体の表面に沿った吹走距離、水体の波の作用、水体の深さ、及び水体の床上の波によって掛けられる軌道速度力をモデル化するためにコンピュータモデリングを更に含む、例４２のシステム。

例４８．沿岸帯植物を復元する装置は、水体の１つ又は複数の外来植物種を根絶するために外来植物種を根絶する機器含む、例４２のシステム。

例４９．沿岸帯植物を復元する装置は、水体の１つ又は複数の在来植物種を植えるために在来植物種を導入する機器を更に含む、例４３のシステム。

例５０．植物種を導入する機器は、光が水体の床全体に浸透する水体内で、水に沈んだ沿岸帯における水体の１つ又は複数の在来植物種を植えるためのものである、例４９のシステム。

例５１．沿岸帯植物を復元する装置は、水に沈んだ沿岸帯における水体の床に１つ又は複数の在来植物種を固定するために、１つ又は複数の植栽マットを更に含む、例４２のシステム。

前述の詳述は、最良の形態を含む様々な実施形態を参照して記載された。しかし当業者は、様々な修正及び変更が、本開示及び本発明の基本原理の範囲から逸脱することなく行うことができることを理解する。従って本開示は、限定的意味よりむしろ例示的とみなされるべきであり、全てのこのような修正はその範囲内に含むことを意図する。同様に恩恵、他の利点、及び問題の解決策は、様々な実施形態に関して上に記載されている。しかし恩恵、利点、問題の解決策、及びあらゆる恩恵、利点、又は解決策が生じる又はより多く公表されることがあるあらゆる要素は、重要な、必要な、又は必須の特徴若しくは要素と解釈するべきではない。

場合によって、周知の特徴、構造、又は作動は、詳細に示されておらず、又は記載されていない。その上記載された特徴、構造、又は作動は、１つ又は複数の実施形態であらゆる適切な手法で組み合わせてもよい。本明細書で概ね記載されて図に示されたように、実施形態の構成要素は、広範囲の異なる構成に配置されて設計されることができることも容易に理解されよう。

様々な作動ステップ、並びに作動ステップを実行するための構成要素は、特定の適用に依存する別法で、又はシステムの作動に関連したあらゆる数の費用関数を考慮して実装されてもよく、例えば１つ又は複数のステップは、削除され、修正され、又は他のステップと組み合わされてもよい。

本開示の原理が様々な実施形態に示されているが、実際に使用する特定の環境及び作動要件に特に適合される、構造、配置、割合、要素、材料、及び構成要素の多くの修正は、本開示の原理及び範囲から逸脱することなく使用されてもよい。これらの及び他の変更又は修正は、本開示の範囲内に含まれることを意図する。従って本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲のみによって決定される。

Claims (20)

1. 水体を復元するシステムであって、
   前記水体の深さを増加させるために前記水体の床から堆積物を除去するための１つ又は複数の浚渫機と、
   前記水体の前記床から除去した堆積物を受け取ってカプセル化するための１つ又は複数のジオチューブであって、前記１つ又は複数のジオチューブは、前記水体内の１つ又は複数の島に対する境界を形成するために配置され、前記１つ又は複数の島は、（ｉ）前記水体の表面をわたる風のパターンを崩し、（ｉｉ）吹走距離を低減し、（ｉｉｉ）波の作用を妨害するうちの少なくとも１つのために位置付けられ、前記１つ又は複数の浚渫機は前記ジオチューブを充填するために堆積物をポンプ供給する、１つ又は複数のジオチューブと
   を含み、
   前記１つ又は複数の浚渫機は、前記１つ又は複数の島を建設するために前記１つ又は複数の島のそれぞれに対する前記ジオチューブによって形成された前記境界を埋めるために島材料を提供するために堆積物をポンプ供給する、システム。
2. 前記水体の表面にわたる前記風のパターンと、
   前記水体の波の作用と、
   前記水体の前記床上の波によって掛けられる力と
   をモデル化するためにコンピュータモデリングを更に含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記１つ又は複数のジオチューブのそれぞれは、水を通すことができ、その中に受け取った前記堆積物を保持するように構成されたジオテキスタイル材料を含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記１つ又は複数の浚渫機は、前記ジオチューブを充填するために堆積物をポンプ供給する時に、更に前記堆積物を圧密化して圧縮するために前記１つ又は複数のジオチューブから水を出すためのものである、請求項１に記載のシステム。
5. 島材料からの排水を促進し、前記１つ又は複数の島の締固めを支援するために、前記１つ又は複数の島の前記島材料内に位置付けられる、１つ又は複数の予め製造された鉛直ドレーン（ＰＶＤ）を更に含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記１つ又は複数の島の前記島材料を締固めするために、締固め機器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記水体の中に流れる流入水の１つ又は複数の源を処理するために水質機器を更に含み、前記水質機器は前記流入水の栄養含有量を低減する、請求項１に記載のシステム。
8. 前記水体の１つ又は複数の外来植物種を根絶するために、外来植物種を根絶する機器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
9. 前記水体の１つ又は複数の外来動物種を根絶するために、外来動物種を根絶する機器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
10. 前記水体の１つ又は複数の在来植物種を植えるために、在来植物種を導入する機器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記植物種を導入する機器は、光が前記水体の前記床全体に浸透する前記水体内で、水に沈んだ沿岸帯における前記水体の１つ又は複数の在来植物種を植えるためのものである、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記植物種を導入する機器は、
    水に沈んだ沿岸帯における前記水体の前記床に１つ又は複数の在来植物種を固定するために、１つ又は複数の植栽マットを含む、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記水体の１つ又は複数の在来動物種を導入するために、在来動物種を導入する機器を更に含む、請求項１に記載のシステム。
14. 水を濾過し、前記水の栄養含有量を低減するために、構築した河床内の生物濾過媒体の上の前記水体内から前記水をポンプ供給するために１つ又は複数のポンプをそれぞれが含む、１つ又は複数の生物濾過システムを更に含む、請求項１に記載のシステム。
15. 窒素及びリンなどの前記水柱内の上昇した栄養水準が、藻類及び／又は他の微生物に上昇した栄養水準を提供することにより、水が温かい期間中に藻類が発生する、富栄養の湖を復元するためのシステムであって、
    前記湖床の上位に浸出した栄養を除去するために、前記湖床上に栄養を負荷した堆積物を所定の深さまで除去する、栄養を除去する装置と、
    前記栄養を除去する装置により前記湖床から除去した前記栄養を負荷した堆積物を保持するように構成されるカプセル化する装置であって、前記カプセル化する装置は、前記堆積物内の前記栄養が前記水柱又は前記湖床の前記上位に浸出して戻るのを防ぐために、前記栄養が負荷された堆積物及び前記堆積物内の前記栄養の両方を効果的に隔離する、カプセル化する装置と、
    前記湖床から前記栄養が負荷された堆積物の除去後に、前記湖床内に沈水植物及び抽水植物を復元するように構成された沿岸帯植物を復元する装置であって、前記沈水植物及び抽水植物は、前記水柱及び前記湖床内で栄養の利用を促進する、沿岸帯植物を復元する装置と、
    （ｉ）波高を低減するために前記湖の前記表面の上に延在する前記湖内に島を置くこと、及び（ｉｉ）浚渫することにより前記湖の深さを増加させることにより、前記沈水植物及び／又は抽水植物の根付を促進するために前記湖床上の軌道速度力を低減するためのシステムと
    を含む、システム。
16. 前記栄養を除去する装置は、前記カプセル化する装置内で前記栄養が負荷された堆積物を圧縮するための機器を含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記カプセル化する装置は、水を通すことができ、その中に受け取った前記堆積物を保持するように構成された、多孔材料から形成された１つ又は複数のジオチューブを含む、請求項１５に記載のシステム。
18. 前記１つ又は複数のジオチューブは、１つ又は複数の前記島に対して境界を形成するように配置される、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記栄養を除去する装置は、前記湖床から浚渫した材料を備えた前記１つ又は複数のジオチューブによって形成された前記境界を埋めるための機器を含む、請求項１８に記載のシステム。
20. 軌道速度力を低減するための前記システムは、
    前記水体の表面をわたる風のパターン、
    前記水体の前記表面に沿った吹走距離、
    前記水体の波の作用、
    前記水体の深さ、及び
    前記水体の前記床上の波によって掛けられる軌道速度力
    の１つ又は複数をモデル化するために、コンピュータモデリングを更に含む、請求項１５に記載のシステム。
    

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