Water velocities and flows in fishways - A comparative study

Enligt miljöbalken är det förbjudet att skada vilt levande djur. Ska man bedriva vattenverksamhet där djurlivet påverkas måste åtgärder för att minimera den negativa påverkan vidtas. Hindras exempelvis fiskens vandring av verksamheten ska vandringen återskapas med hjälp av en fiskväg. Mätningar av vattenhastigheter i fiskvägar med flygelmätning och höjder med GPS-mätare har utförts i studieområden utvalda av företaget Norconsult. Flöden har beräknats med hjälp av resultatet från mätningarna och sedan jämförts med de framtagna värdena på flödena i förstudierna. Jämförelsen ska bidra till förbättring vid kommande konstruktioner. Olika fiskarters vandring och simförmåga har studerats för att kunna tolka resultatet av mätningarna. Arternas simförmåga är också grundläggande för utformningen av en fiskväg. Det finns många olika sorters fiskvägar, den här rapporten behandlar tre slitsrännor, i Arboga, Kallstena och Örebro, och ett omlöp i Örebro. Resultatet av mätningarna i fält stämde överens med förstudien i avseende på vattendjupen i både omlöpet och slitsrännorna. Vad gäller flödena var de uppmätta hastigheterna i slitsrännorna betydligt lägre än de i förstudien i Arboga och vid Örebro slott. Hastigheterna i omlöpet och slitsrännan i Kallstena stämde väl överens med tidigare utsago. I slitsrännan i Arboga mättes flödet till 0,55 m3/s att jämföra med förstudiens flöde på 0,8 m3/s vid samma vattennivåer uppströms. I Kallstena mättes flödet till 0,49 m3/s och skulle enligt förstudien vara 0,50 m3/s vid vinterläge. Slitsrännan vid slottet hade ett flöde på 0,20 m3/s och skulle vid samma uppströms vattennivå ha ett flöde på 0,40 m3/s enligt föstudien. Omlöpet vid Slussen i Örebro hade ett flöde vid inloppet på 0,20 m3/s ett något högre flöde än vad förstudien visar på med samma vattennivåer, vilket skulle vara 0,25 m3/s. De flöden som uppmätts i Arbogaån kan endast fiskar av medelstorlek och uppåt klara av. Hastigheterna i slitsrännan i Örebro var något lägre och små fiskar kan ta sig upp där. I omlöpet var det djupet som var kritiskt där måste man öka flödet om man vill att större fiskar ska passera. Mångfalden av mindre arter var däremot god. Fel i flygelmätningarna kan förekomma om exempelvis propellern ej varit riktad rakt mot strömmen. Kommer strömmen snett på flygelns vingar kommer den inte att snurra lika många varv som om strömmen kommit framifrån och efterföljande hastighetsberäkning blir missvisande. Resultatet visar på att det skulle vara önskvärt med mer utförliga mätningar, förslagsvis med en annan metod än flygel, exempelvis spårämnen. Ett ökat flöde i omlöpet skulle också vara att förespråka för större fiskar och kan genomföras med ett högre erosionsskydd längs med å-fåran. It is illegal to in any way harm wild life according to Swedish law, The Environmental Code. Nevertheless, human activities do in many cases interfere with nature and in those circumstances you are obliged to do what is possible to minimize the negative environmental effects. Water activities may for example create an obstacle for the fishes’ migration up or downstream, which could be prohibited by building a fishway. In this report measurements of the water flow velocity with the help of hydrometrical wing and heights with the help of a GPS-gauges have been done in areas selected by the company Norconsult. The results were then compared with already established values in the pilot study. This will hopefully contribute to improvements in coming constructions of similar kind. To be able to interpret the results studies were read about different fish species and their way up or downstream along with their swimming ability. The species’ ability to swim is also essential for the construction of a fish way. There are many different types of fish ways. This study deals with three kinds of vertical slots, in Arboga, Kallstena and Örebro, and one bypass channel in Örebro. Results of the measurements taken in the field on water depths was shown to correspond with the values in the pilot study in both the vertical slots and the bypass channel. When it came to water flow, the velocities in vertical slots were considerably lower in Arboga and by Örebo castle but no difference was detected in Kallstena and the bypass channel in Örebro. The water flow in Arboga was measured to 0,55 m3/s in comparison to the pilot study where the same water depths upstream created a flow of 0,8 m3/s. In Kallstena the measured flow was 0,49 m3/s and the pilot study says that winter settings for the dam should generate a flow through the fishway at 0,50 m3/s. The vertical slot close to the castle in Örebro had flow at 0,20 m3/s, but should according to the pilot study and the water depth upstream be 0,40 m3/s. The bypass channel in Örebro had a flow with a higher velocity than the pilot study, at 0,25 m3/s compared to 0,20 m3/s. Water flow velocities measured in Arbogaån would only allow mid sized fishs or larger to pass. The flow in the vertical slot in Örebro, which was a bit lower, would also make it possible for smaller fishes to pass. In the bypass channel, where the depth is critical, you will have to increase the flow to allow bigger fishes to pass. Nonetheless there is a good diversity of small species in the bypass channel. Errors could occur in the hydrometrical wing measurements if for example the propeller was not held completely linear with the current. The current will then hit the propeller in an angle causing it to complete fewer rotations and therefor cause the velocity reading to be incorrectly lower. More detailed measurements could be desirable in the vertical slots, preferably done with another method than with a hydrometrical wing for example tracer tests. An increased water flow in the bypass channel would also be favourable, allowing larger fishes to pass, which raising the height of the erosion protection further above water level could do.