Vandringsløsninger for fisk i regulerte vassdrag – oppsummering av resultater fra forskningsprosjektet SafePass

Abstract

Forseth, T. & Museth, J. 2020. Vandringsløsninger for fisk i regulerte vassdrag – oppsummering av resultater fra forskningsprosjektet SafePass. NINA Rapport 1861. Norsk institutt for naturforskning. I denne rapporten oppsummeres viktige resultater fra SafePass, som er det største forskningsprosjektet gjennomført på vandringsløsninger for fisk i Norge. Prosjektet etablerte mønsterpraksisløsninger, som er løsninger som med høy grad av sikkerhet medfører at minst 90 % av fisken passerer av vandringshindrene i live og uskadd. Hovedinnsatsen var rettet mot nedvandring av smolt og vinterstøinger av laks, innlandsørret og blankål For disse artene presenteres det mønsterpraksisløsninger for små og mellomstore kraftverk. For store kraftverk (med slukeevner over 90-100 m3/s) er mønsterpraksis utfordrende både teknisk, driftsmessig og økonomisk, og prosjektet har gjennomført flere store feltstudier som kombinerer detaljerte vandringsspor og hydraulisk modellering (CFD). Målet var å forstå hvor og hvorfor fisk vandrer som de gjør når de nærmer seg et kraftversinntak. En forklaringsmodell ble utviklet for nedvandring av laksesmolt, og arbeid pågår med de andre artene. Flere viktige atferdsmønster for vinterstøinger av laks og innlandsørret og for blankål blir beskrevet i rapporten. Vi viste at utprøving av tiltak for nedvandring av laksesmolt i datamodeller som kombinere hydraulisk modellering med kunnskap om vandringsmekanismer (og etter hvert prediktive vandringsmodeller) er et svært viktig verktøy for å unngå kostbare prøve og feile tilnærminger i utviklingen av vandringsløsninger ved store kraftverk. De fleste tiltakene som ble testet hadde sannsynligvis ingen eller negativ effekt på andelen fisk som kunne passere forbi kraftversinntaket, og bare et grindbasert ledegjerde virket lovende. Vi planlegger en fullskala test av et slikt gjerde i 2021. Trapper for oppvandring av innlandsfisk er en betydelig utfordring i Norge, fordi mange av trappene har blitt bygd etter mal fra laksetrapper (kulpetrapper og dels motstrømstrapper). Vi har i samarbeid med et annet forskningsprosjekt sett både på behovet for trapper for andre arter enn ørret og bidratt med kunnskap for designkriterier for slike trapper. Vi har vist gjennom et praktisk forsøk at det er mulig å bygge om en tradisjonell kulpetrapp til en hybridtrapp (kulp- og spalte) med store steiner i bunnen, som gir vandringsmuligheter for flere arter og fisk av mindre størrelse. SafePass har styrket de norske fagmiljøene i den internasjonale forskningsarenaen på fiskevandringsløsninger, og arbeidet fortsetter nå i forskningssenteret HydroCen og i nye nasjonale og internasjonale prosjekter, særlig rettet mot vandringsløsninger i store vassdrag og kraftverk.

Forseth, T. & Museth, J. 2020. Migration solutions for fish in regulated rivers – summary of results from the SafePass research project. NINA Report 1861. Norwegian Institute for Nature Research. We report the main results from the SafePass project, the largest research effort on fish migration solutions in regulated rivers in Norway so far. The project has established “best practice solutions” – solutions that if installed according to criteria may attain 90 % passage efficiency. The major efforts were on downstream migration of smolts and kelts of Atlantic salmon and inland brown trout, as well as on silver eels, and “best practice solutions” are presented for downstream migrations past small and medium sized hydropower intakes. These solutions are challenging in terms of technology, operation and costs in large hydropower intakes with flow capacities above 90-100 m3/s. To address the challenges for large facilities, we have performed several full scale field studies at hydropower intakes where we combine high resolution fish migration tracks and hydraulic modelling (CFD). The aim was to provide knowledge on how and why fish behave as they do when they approach the intake. An explanatory migration model was developed and validated for Atlantic salmon smolts and work is ongoing for the other species and life stages. In the report, several important migration patterns are described for salmon and trout kelts and silver eels, important as criteria for developing migration solutions. We have also tested an alternative to the resource demanding “trial and error” approach to downstream migration solutions, based on a combination of river reach hydraulic modelling and knowledge on migration mechanisms (or prediction models under development). The model testing rejected several measures, deemed as promising by the involved scientists, and we advocate the use of such modelling for the development of downstream migration solutions in large systems. The only promising solution was a rack-based floating guiding structure. A full scale test of such a system is planned for 2021. Upstream fishways is a major challenge for inland fish species in Norway, because most fish-ways have been constructed based on design criteria aimed at Atlantic salmon (mainly pool-and-weir types, but even Denil fishways) and fail at passing many of the relevant species. In cooperation with another research project we have explored both the need for migration solutions for other species than trout and provided design criteria for alterative fishways. In a case study, a pool-and-weir type fishway was reconstructed to a vertical slot hybrid with boulders on the bot-tom. The number of fish species passing the fishways increased and similar reconstructions may open more upstream migration barriers in the large inland rivers in Norway. SafePass has strengthened the Norwegian research community within the international research arena on fish migration solutions, and the work continues in the HydroCen research centre and in new national and international projects, with particular focus on migration solutions in rivers with large hydropower installations.