Fiskavledare vid stora vattenkraftverk PM från studieresa till Kanada i juni 2016 Havs- och vattenmyndighetens PM 2016-10-21
Havs- och vattenmyndigheten Datum: 2016-10-21 Omslagsfoto: Niklas Egriell Havs- och vattenmyndigheten Box 11 930, 404 39 Göteborg www.havochvatten.se 1
Fiskavledare vid stora vattenkraftverk PM från studieresa till Kanada i juni 2016 3
5
INNEHÅLL SYFTE... 9 BAKGRUND OCH ORIENTERING... 9 MEDVERKANDE (EXPERTOMRÅDE INOM PARENTES)... 13 PROCESS OCH LAGRUM... 14 MÅL OCH INRIKTNING MED FISKEVÅRDSÅTGÄRDERNA... 15 SKÖTSEL OCH DRIFT... 16 EKONOMI OCH KOSTNADSTÄCKNING... 17 ANLÄGGNINGARNA OCH PASSAGELÖSNINGARNA... 18 Bishops falls i Exploits river... 18 Damm och kraftverk... 18 Fiskavledning... 19 Fiskväg för uppströmsvandring... 20 Säkerhet... 21 Underhåll... 21 Grand falls i Exploits river... 22 Damm och kraftverk... 22 Fiskavledning... 23 Fiskväg för uppströmsvandring... 27 Dammsäkerhet... 28 Underhåll... 28 Red indian lake regleringsdamm... 29 Damm... 29 Fiskfällan med fiskhissen... 30 Rattling brook vattenkraftverk... 31 Kraftverket... 31 Fiskfälla och fiskavledare... 31 Granite canal vattenkraftverk... 34 Kraftverket... 34 Den nya åsträckan (compensation creek)... 35 Rocky river med ny teknisk fiskväg... 37 Fiskväg för uppströmsvandring... 37 Räkning av nedströmsvandrande smolt... 37
SLUTSATSER... 39 Fiskavledning med nedströmspassage... 39 Uppströmspassager... 39 Hydraulik... 39 Säkerhet... 40 Underhåll... 40 Sammanfattande reflektioner... 41 8
Syfte Syftet med detta PM är att återspegla den viktigaste kunskapsinhämtningen och de viktigaste erfarenheterna från den studieresa till New Foundland, Kanada, som ett antal särskilt initierade företrädare för vattenkraftbolag, tekniska konsulter, universitet och myndigheter genomförde under ca en vecka i månadsskiftet maj-juni 2016. Detta PM är framtaget av Havs- och vattenmyndigheten i en samverkan med de medverkande personerna från Sverige. Bakgrund och orientering Att få till stånd fiskavledare för nedströms vandring förbi vattenkraftverk är en viktig åtgärd som kan bidra till att nå miljömålet Levande sjöar och vattendrag och följa miljökvalitetsnormerna för vatten. Fysiska avledare i form av s.k. alfaoch betagaller med tillhörande avledningsanordningar har installerats i ett 30- tal kraftverk i små-medelstora kraftverk (medelvattenföring upp till ca 60 m 3 /s). Uppföljning hittills har visat att tillfredsställande passageeffektivitet kan uppnås för lax, öring och vuxen ål vid vissa kraftverk i Sverige. Ytterligare uppföljning av fiskpassagernas funktion i Sverige är nödvändigt. Det finns många större älvar där detta också kan bli aktuellt, särskilt de med omfattande kvarvarande lek- och uppväxtområden för diadroma fiskarter. Ju större älvar som berörs, desto noggrannare utredningar kring konstruktion, säkerhet och underhåll krävs innan eventuella avledare installeras. Nödvändigt stöd kan erhållas från det s.k. Ridas-systemet gällande dammsäkerhet och Svenska kraftnäts vägledning kring dammsäkerhet för att få en bild av vilka risker som kan uppstå om säkerheten inte beaktas i tillräcklig mån. Inom Energiforsks program Krafttag ål, ingår ett projekt som just handlar om utredning kring tekniska förutsättningar för avledare i stora älvar. Erfarenheterna i Sverige är begränsade, varför det är angeläget att inhämta erfarenheter internationellt. Genom arbetet kring bästa möjliga teknik för miljöåtgärder i vattenkraften har det framkommit att det finns intressanta erfarenheter kring dessa frågor i Nordamerika. Karlstads universitet har därför, med stöd av Havs- och vattenmyndigheten, anordnat en studieresa till några särskilt intressanta vattenkraftverk i New Foundland, Kanada, där fiskavledare installerats. Även om det i första hand är lax som man arbetat med finns det intresse av upplägget kring de stora tekniska lösningarna och hur planering och beaktande av tekniskt svåra frågor skett. Den viktigaste frågan för den svenska delegationen var hur man arbetat för att utveckla väl fungerande avledare som också är robusta och säkra, samt hur underhållsbehovet sett ut. Inbjudna från Sverige var medverkande intressenter i ovan nämnt Energiforskprogram och några tekniska konsulter. 9
Figur 1. Karta med Labrador i nordöst och ön New Foundland i öster (rödmarkerade). Källa: Wikipedia. De naturliga vandrande fiskarter som finns i området är atlantlax, Salmo salar bäckröding, Salvelinus fontinalis, och ål, Anguilla anguilla. Det är de två förstnämnda som i första hand varit målarter för de olika passagelösningarna, särskilt laxen som är en mycket uppskattad sportfiskeart i Kanada. När det gäller ålen, så är kunskapsläget begränsat. Fokus har hitintills dock lagts på vattendrag i södra Kanada (Ontario) enligt Department of Fisheries and Oceans (DFO). Figur 2. Nedströmsvandrande utlekta atlantlaxar (kelt) vid avledningsanordning i Rattle Brook. Foto: Niklas Egriell. 10
I provinsen fanns ett femtiotal vattenkraftanläggningar. Nedan följer en karta med huvuddelen av energianläggningarna (vattenkraft, olja, gas och termo) namngivna. Figur 3. Energianläggningar i Labrador och på New Foundland. Källa: Government of New Foundland and Labrador. 11
De anläggningar som gruppen besökte var följande. Bishops falls (nr 82 i fig 3) längst nedströms i Exploits river Grand falls (nr 81 i fig 3), nr 2 från havet i Exploits river. Red Indian lake regleringsdamm (vid nr 74 i fig 3) i Exploits river. Rattling Brook (nr 24 i fig 3) som mynnar i havet nära Exploits river. Granite Canal (vid nr 73 i fig 3) i utloppet från Meelpaeg reservoir. Svårforcerat vattenfall med ny fiskväg i Rocky river Den viktigaste älven vid besöket var Exploits river med en medelvattenföring på 290 m 3 /s, vilket motsvarar en relativt stor älv i Sverige (exempelvis Dalälven och Ljusnan). Ju större älvar desto mer komplexa kan frågeställningarna vara innan man är framme vid byggnation av en fiskavledare, särskilt sådana som anläggs över hela intagskanaler eller andra vattenvägar. I Exploits river vandrar upp emot ca 45 000 laxar upp för lek varje år. Av dessa är ca 20 % återlekare (har lekt minst en gång tidigare). Figur 4. Översiktskarta över Exploits river. Källa: Scruton. Genom ett kanadensiskt samarbete mellan vattenkraftbolag, miljöförening (NGO) och myndighet, med målet att överträffa USA i total effektivitet gällande överlevnad hos nedströmsvandrande smolt (>92 % överlevnad i USA), lyckades man nå upp till ca 95-98 % överlevnad vid nedströmspassage av vattenkraftverket Grand Falls (muntligen Wilmore Eddy, Nalcor Energy). Detta har gjort kraftverket känt internationellt. 12
Medverkande (expertområde inom parentes) Från Sverige medverkade följande. Erik Sparrevik (miljö), Åke Forsén (underhåll och säkerhet), Patrik Andreasson (hydraulik och säkerhet), Vattenfall, Marco Blixt (miljö), Fortum, Johan Tielman (miljö), Uniper, Ola Palmqvist (teknik och säkerhet), Katarina Ingvarsson (miljö), Tekniska verken, Ingemar Holmström (underhåll och säkerhet), Skelleftekraft, Mikael Lindström (produktion och säkerhet), Statkraft, Ragnar Asklund (säkerhet), Vattenregleringsföretagen, Olle Calles (miljö), Karlstad universitet, Hans Ericsson (konstruktion och säkerhet), SWECO, Thomas Rasmussen (konstruktion och säkerhet), KFS, Axel Emanuelsson (teknik och miljö), Norconsult, Niklas Egriell (miljö), Havs- och vattenmyndigheten. Från Kanada medverkade följande. Keith Clarke (miljö) och Martha Robertson (miljö), Department of Fisheries and Oceans (under den kanadensiska regeringen). Willmore Eddie (produktions- och anläggningsansvarig) och Brent Sellars (miljö), Nalcor Energy. Fred Paersons (miljö), ERMA (NGO vid namn Environment Resource Management). Tommi Linnansaari (miljö), University of New Brunswick. Figur 5. Medverkande i utbytet mellan Sverige och Kanada, vid Grand Falls i Exploits river. Foto: Curtis Sutton. 13
Process och Lagrum Nedan följer information som framkom om lagkrav och processer för att få fram de tekniska vandringslösningarna i olika anläggningar runt om i Newfoundland-Labrador. Department of Fisheries and Oceans Canada (DFO) är beslutande myndighet vad gäller tillstånd för t.ex. vattenkraftanläggningar. Deras uppdrag är att skydda fisket (inte fisken), vilket liknar det uppdrag som Fiskeriverket hade tidigare i Sverige. När det gäller vattenkraft och fiskvandring i Newfoundland-Labrador förtydligades i mitten på 1970-talet lagtexten i Fisheries Act 35 med avsikten att minimera skador på fisk, fiskbestånd och habitat de är beroende av. Myndigheterna gavs möjligheten att kräva fiskpassager, tekniska eller naturliga, vid nyanläggning av vattenkraftverk. Alternativt kan myndigheterna kräva kompensatoriska åtgärder för reproduktion av fisk. Samma möjligheter erhöll myndigheterna vid ombyggnation med en utbyggnad av befintliga vattenkraftverk. För de vattenkraftanläggningar som redan var i drift vid tiden för förtydligandet gavs inte möjligheten till samma stränga krav, så länge de vattenkraftverken i huvudsak kan anses vara i samma design som innan. Det vill säga så länge ingen utökning av flödes -och produktionskapacitet planeras och genomförs. Det finns ändå, på ett flertal vattenkraftanläggningar av äldre snitt, fiskpassagelösningar i drift. I exempelvis Exploits river är fiskpassagerna införda fastän det troligen inte kunnat krävas enligt gällande lag. En slags frivillig åtgärd i ett samarbete mellan ett flertal olika intressenter. I Granite Canal, som nämns senare i dokumentet, ställdes krav på skapandet av föryngringshabitat för fisk som en kompensation när en vattenkraftanläggning med damm och kanalsystem byggdes. Processen med att ta fram fiskpassagerna bygger på en tät dialog och samarbete mellan vattenkraftproducenter, nationella myndigheter, lokala myndigheter, fiskeintressenter och möjligen några lokala organisationer ytterligare. Arbetet sker ofta i mindre steg, med tekniska lösningar som byggs på allt eftersom. En utvärdering av varje steg sker innan man går vidare. Fiskpassager beslutas i en process som har vissa likheter med ett anmälningsärende till länsstyrelsen i Sverige. Om parterna inte kommer överens finns möjlighet att få en rättslig prövning i en domstol men detta sägs vara mycket sällsynt. En viktig skillnad i jämförelse med Sverige är att, eftersom åtgärderna ofta bara är inriktade på att gynna laxfisket, så har man också anlagt fiskvägar förbi naturliga vandringshinder (t.ex. Grand Falls i Exploits river). Detta görs i så fall i DFO:s regi. Myndigheterna kan inte ålägga kraftbolagen att bygga förbi ett naturligt vandringshinder. Det finns inga krav på att en viss mängd vatten, t.ex. 5 % av medelvattenföringen, alternativt medellågvattenföring, skall släppas i en fiskväg eller naturfåra. Man tar istället det vatten som behövs för att få en god funktion. 14
Mål och inriktning med fiskevårdsåtgärderna På New Foundland gäller uttrycket salmon is king. Exploits River har den näst största reproduktionen av atlantlax i Nordamerika. Reproduktionen kalkyleras och mäts i äggproduktion per ytenhet omräknat från antal honor. Utvandring av smolt sker efter 3-4 år i sötvatten och medelvikten på återvandrande vuxen lax är ca 3-4 kg. Återvandrande kelt tycks vara i relativt god kondition. Syftet med åtgärderna är att öka produktionen av lax för att gynna fisket. Artrikedom en i vattendragen skiljer sig markant mot Sverige vilket kan vara en del av förklaringen. De naturliga vandrande fiskarter som finns i området är atlantlax, Salmo salar och bäckröding, Salvelinus fontinalis, samt ål, Anguilla anguilla. Det är de två förstnämnda som i första hand varit målarter för de olika passagelösningarna, särskilt laxen som är en mycket uppskattad sportfisk i Kanada. Ål sägs vara frekvent förekommande trots att det vid ett första betraktande rör sig om vattendrag som inte utgör fullgoda ål-habitat. Rimligen förekommer samma problematik kring ål som i Sverige, men några särskilda anpassningar för ål tycks inte förekomma. Däremot förekommer sådana på det kanadensiska fastlandet. Andra arter, till exempel regnbåge, Oncorhynchus mykiss, finns men är inte naturligt förekommande. Fiskpassagelösningar är i drift under den tid på året de behövs för att gynna utpekade målarter, vanligen alltså lax. Vatten släpps i fåror och fiskvägar, drift av kraftverk anpassas etc. Övrig tid på året prioriteras elproduktion, då finns inga krav på minimitappning i fiskvägar m.m. Man tar då också bort utrustning för t.ex. fiskavledning i vattenvägarna varför hela vinterproblematiken med is och höstproblem i samband med lövfällning etc. elimineras. Åtgärderna verkar vara mer resultatfokuserade och enkla att modifiera än vad vi är vana vid vilket medger stora möjligheter att anpassa anläggningarna efterhand då man utvärderat dem och kunnat identifiera förbättringar. Man fäster heller inte speciellt stor vikt vid estetik utan prioriterar funktion. Detsamma kan delvis sägas när det gäller arbetsmiljön som rent allmänt inte motsvarar de krav och den nivå som vi är vana vid. 15
Skötsel och drift Vid de anläggningar vi besökt har man, i stor utsträckning, lagt ut drift och underhåll på lokala NGO:er vilket varit ett framgångsrikt sätt att förankra åtgärderna. Detta gäller både de fiskvägar och fällor som producenterna respektive DFO äger. NGO:erna har också till viss del använts som konsulter till diverse utredningar kring anläggningarna. Noterbart är att de äldre anläggningarna som besöktes, av de deltagande svenska experterna bedömdes vara eftersatta underhållsmässigt. Detta gällde dock inte den besökta nya anläggningen, Granite Canal. Också arbetsmiljön bedömdes som något eftersatt med Svenska mått mätt, även om man uppenbarligen drev kampanjer för att öka medvetenheten om risker i arbetet. Mycket skräp låg framme i och kring anläggningarna, skyddsutrustning användes inte alltid etc. De överfallsdammar som observerades skulle, enligt medverkande svenska experterna på dammsäkerhet, inte leva upp till de dammsäkerhetskrav som råder i Sverige. 16
Ekonomi och kostnadstäckning Nedan följer information som framkom om produktionsförluster, kostnadstäckning och övrig ekonomi kring de tekniska vandringslösningarna i olika anläggningar runt om i Newfoundland-Labrador. Enligt Jesper Stage, professor i nationalekonomi vid Luleå Tekniska Universitet, definieras samhällsekonomiska kostnader respektive intäkter med basen i saker eller aktiviter som någon är beredd att betala för eller erhålla ersättning för det man utför. I Exploits river hade dessa frågor beaktats och vissa beräkningar utförts. Då konstaterades att, ur ett samhälleligt perspektiv, vattenkraftproducentens minskade produktionsintäkt för fiskarnas passage är rimligt jämnt viktad med andra aktörers intäkter för aktiviteter kopplade till samma fiskpassage och uppströmsåtgärder. Eftersom staten i princip är ensamägare av vattenkraftproduktionen i Newfoundland-Labrador ger det ett nollsummespel och ett undanröjande av ekonomiska tvister kopplade till Fisheries Act 35 och de krav som ställs på vattenkraftproducenterna. Ett enkelt räkneexempel för Exploits river visade följande: Samhällsekonomisk nytta o Produktionsförluster: -1.000.000 CAD o Entreprenörer vatten/biotopvård: +400.000 CAD o Besökscenter Fiskvandring: +120.000 CAD o Fisketurism (licenser etc.): +160.000 CAD o Smolt/Rom, odling/utsättning: +100.000 CAD Nästan ett nollsummespel samhällsekonomiskt sett och där endast en part (Staten) hanterar detta. El och energimarknaden i Newfoundland-Labrador är också helt reglerad och priserna sätts utifrån vad elen/energin kostar att producera. Kostnaden beräknas för respektive vattenkraftanläggning, det vill säga varje vattenkraftverk har ett unikt pris direkt kopplat till dess egna förutsättningar och kostnader för att producera. I kostnader ingår även t.ex. fiskvägar och ekologiska flöden. Processen med att sätta detta elpris kan till stora delar jämföras med de svenska elnätbolagens process för att sätta överföringsavgifterna. Bolaget framställer till myndigheterna vilka kostnader de har, och sen tillåts ett pris med skälig vinst beaktad och inkluderad. Exempel på parametrar som får framföras och som hänsyntas: Produktionskostnader Produktionsförlustkostnader Underhållskostnader Investeringskostnader 17
Anläggningarna och passagelösningarna Nedan följer information som framkom om de besökta anläggningarna. Bishops falls i Exploits river Damm och kraftverk Anlades 1916 med en förnyelse 2003 och har en slukförmåga på 255 m 3 /s och en effekt på ca 20 MW fördelat på ett antal horisontella dubbelfrancisturbiner av märket Westinghouse. Några av turbinerna var avställda för reparation vid besöket. Intagsgallret hade en spaltvidd på ca 50 mm (muntligen Willmore Eddy, Nalcor Energy). Dammanläggningen består från vänster till höger av en fyllningsdamm som ansluter mot naturlig mark (dammen konstruerades efter att höga flöden eroderat då naturligt mark och orsakat dammbrott), äldre intagskonstruktion i betong (med stort antal luckor, oklart om de är manövrerbara) bakom detta finns en bassäng uppströms intagen vilka är försedda med grovgaller. Intaget fortsätter sedan ut över älven genom en betongkonstruktion med ca 10 utskov. Betongdammen ser ut att vara en blandning mellan en lamelldamm och klumpdamm. Anläggningen fortsätter över älven med ett långt överfall av betong på vilket man placerat sättar av trä. Vid högra anslutningen är en fiskväg i betong placerad. Figur 6. Bishops falls där flödet från fiskutskovet syns längst bort i bild. Foto: Thomas Rasmussen. 18
Figur 7. Planskiss över intagsområdet till Bishops falls vattenkraftverk. Källa: Olle Calles. Fiskavledning Luckor före intagen (se Forebay Entrance Gates i fig 7) skapar strålar som avböjs av hinder, troligen beroende på bottenråhet. Strömningen blir då kraftigt störd med flera stora s.k. surface boils på ytan. Detta trycker delvis fisken mot luckan med fiskutskovet (se bypass i fig 7) i vilket det tappas 0,6-2 m 3 /s under fiskvandringstid. Utskovet är ett ytutskov som går ca 4 m djupt ner. Direkt nedströms fiskutskovet har en bassäng (s.k. plunge pool) anordnats så att fisken ska landa mjukt. Genom fördelaktiga hydrauliska förhållanden har man nått en hög total passageeffektivitet för utlekt lax (kelt) på ca 92 % medan motsvarande för smolten var ca 68 % och eftersom ca hälften av de smolt som passerade genom turbinerna överlevde så var den totala passageffektiviteten för smolt ca 85 % (Scruton et al. 2007). Enligt erfarenheter i Kanada krävs det en spaltvidd på max 50 mm för att hindra kelten från att glida igenom och in i turbinerna (muntligen Willmore Eddy, Nalcor Energy). 19
Fisken trycks mot utskovet Figur 8. För fisken (men kanske ej elproduktionen?) fördelaktiga hydrauliska förhållanden (turbulens) trycker/leder fisken mot fiskutskovet längst bort i bild. Foto: Thomas Rasmussen. Fiskväg för uppströmsvandring Laxens uppströmspassage sker via naturfårans fors upp till höger sida om överfallsdammen där en slitsränna på några tiotal meter finns med en fiskfälla för eventuell fiskräkning. Man har inte någon uppgift om total passageeffektivitet gällande uppströmspassage, men som mest har ca 45 000 laxar passerat under en säsong (muntligen Keith Clarke, DFO). Figur 9. Uppströmspassagen sker via naturfåran och en slitsränna som finns dold till höger i bild. Särskilt lockvatten tappas i utskovet till höger i bild. Foto: Niklas Egriell. 20
Säkerhet Generellt en sliten anläggning. Avbördningskapaciteten förefaller vara mycket god med ett långt överfall med sättar vilka raseras/demonteras vid höga flöden. Anläggningen har, utöver överfallsdammen, 10 planluckor placerade i betongdammen. Denna goda avbördningskapacitet gör att det finns möjlighet att använda befintlig lucka till fiskvandring istället för avbördning. Det är oklart om någon analys har genomförts dammsäkerhetsmässigt angående att placera ytterligare en luckkonstruktion i nedre delen av utskovet. Detta borde kunna påverka denna dammdels stabilitet pga andra belastningar/last än vad det var tänkt för. Underhåll Inga särskilda problem med underhåll. Luckan stängs när fiskvandringsperioden (kelt och smolt) är slut. Eftersom passagerna för nedströms- och uppströmsvandring endast är i drift under den tid på året då fisk förväntas vandra minskar problemen med is, drivgods mm. 21
Grand falls i Exploits river Damm och kraftverk Anlades 1937 med en förnyelse 1996 och 2003 och hade då en slukförmåga på 210 m 3 /s och en effekt på 45 MW fördelat på ett antal vertikala Francisturbiner. Slukförmågan utökades år 2002-2003 genom att ytterligare en turbin installerades, vilket ökade effekten till 78,5 MW och slukförmågan till 365 m 3 /s. Intagsgallret hade en spaltvidd på ca 50-70 mm (muntligen Willmore Eddy, Nalcor Energy). En del av tilloppstuberna byttes vid förnyelsen ut och uppströmsdelen ersattes med en öppen kanal. Kanalen skapades genom invallning med nya fyllningsdammar på vänster och höger sida. På högersida anlades dessutom en överfallsdamm i betong nedströms den gamla intagskonstruktionen. Denna överfallsdamm ansluter i nedströmsänden mot fyllningsdammen. Från vänster till höger består dammanläggningen av en gammal intagsdamm i betong (bakom denna ligger intagskanal och kraftstation). Luckorna på denna anläggningsdel är alltid öppna och bedöms ej vara manöverbara. Intagskanal avgränsas mot vänster av ursprungligt markområde och till höger av en överfallsdamm av betong som i dess nedströmsände övergår i en fyllningsdamm vilken ansluter mot intag av betong. Dessa är nytillverkade då de gamla intagstuberna togs ur drift. Betongdammen till höger fungerar som överfall och är en del av avbördningssystemet. Den gamla intagsdammen fortsätter i vinkel med en betongdamm som inrymmer två luckor. Till denna del ansluts en lång överfallsdamm som går över älven. Mot höger anslutning finns en fiskväg i betong för uppströmspassage. Figur 10. Intaget till Grand falls vattenkraftverk i Exploits river. Foto: Thomas Rasmussen. 22
Figur 11. Planskiss över intagsområdet till Grand falls. Källa: Scruton. Fiskavledning Avledningsanordningen utgörs av en ca 200 m lång s.k. louver (en form av hängande galler, se fig 12) med överdel i trä, flytkroppar i frigolit och spalter i någon form av kompositmaterial. Spaltvidden är ca 5 cm och spalterna är vinklade 90 mot strömmen för en ökad turbulens och avledning. Louvern/gallret sticker ned ca 2,5 m i vattnet och det är ca 10 meter djupt. Louvern är dragen diagonalt över intagskanalen med 12-18 (olika vid olika tester) vinkel mot strandlinjen. Vattenhastigheten längs med louvern accelererar nedströms vilket hjälper till att föra fisken mot nedströmspassagen. För fiskavledning avleddes ca 2 m 3 /s under fiskvandringstiden (Scruton et al. 2008). Avledningsrännan var försedd med en fälla för eventuell smoltmärkning och kontroll. Rännan slutade i ett upp emot 10 m högt fall, men vattnet föll ned i en djuphåla. Genom installationen av louvern har man nått en mycket hög total passageeffektivitet för smolt på ca 95-98 % (muntligen Willmore Eddy, Nalcor Energy). Avledningseffektiviteten var ca 78 % så resterande andel överlevande smolt passerade över överfallsdammen eller överlevde genom turbinerna. Ca 20 % av de smolt som tillslut leddes in i turbinerna dog (muntligen Willmore Eddy, Nalcor Energy). Avledningseffektiviteten för kelten var dock mycket sämre, troligen på grund av att kelten går djupare och därmed simmar under louvern. Därför fick man anlita många personer som medelst vad fångade in alla de kelt som stod framför kraftverkets intag. Denna metod var arbetskrävande. 23
Fisken avleds av louvern mot avledningsrännan Figur 12. En louver (en form av hängande galler) diagonalt över intagskanalen leder fisken, i detta fall särskilt smolten, mot en avledningsränna. Foto: Niklas Egriell. Fisken avleds till ett fall ned i en djuphåla Figur 13. Avledningsrännan slutar i ett många meter högt fall i en djuphåla. Foto: Niklas Egriell. 24
Figur 14. Att infästningen är tät, så att inte fisken slinker emellan är mycket viktigt. Man kan se att de har tänkt på hur de med en i höjdled rörlig anslutning skall hindra smolt från att smita förbi mellan louvern och betongen (stålbalken som omsluter virket). Foto: Thomas Rasmussen. Figur 15. Man kan se hur de i infästningen tänkt på att hålla louvern kvar i läge samtidigt som den kan röra sig upp och ned med stigande och sjunkande vatten (röret och ringen). Foto: Thomas Rasmussen. 25
Figur 16. Eftersom den utlekta laxen (kelten) slank under louvern, in mot kraftverket fick bolaget anlita en mängd personer som medelst vad fiskade upp en massa kelt framför intaget. Foto: Niklas Egriell. 26
Fiskväg för uppströmsvandring Grand falls var tidigare ett naturligt vandringshinder för lax, men idag har man möjliggjort uppströmsvandring via naturfårans fors upp till höger sida om överfallsdammen där två slitsrännor på ca 100 m passerar vattenfall i två steg. Den övre delen av den nedre fiskvägen är utrustad med en fiskfälla för fiskräkning. Det finns inte någon uppgift om total passageeffektivitet gällande uppströmspassage men man räknar uppströms passerande fisk manuellt vid det s.k. Interpretation center. Figur 17. Slitsränna med särskilt lockvatten för uppströmsvandring till vänster i bild. Foto: Niklas Egriell 27
Dammsäkerhet Generellt en sliten anläggning. Avbördningskapaciteten anges vara god. Det finns en överfallsdamm försedd med sättar vilka höjer dämningsnivå. Dessa raseras/demonteras vid höga flöden. Generellt så är överfallsdammar säkra anordningar men de har liten kapacitet (beroende på längd) vid låga nivåer och kräver höjning av magasinsnivån för att ge bra avbördning. Vid säkerhetsgenomgångar av experter har, så vitt den anläggningsansvarige visste, inga påpekanden om risker med louvern skett (muntligen Willmore Eddy). Louvern tas dock upp efter fiskvandringssäsong. Underhåll Inga särskilt stora problem med underhåll uppgavs förekomma. Anläggningen tas upp när fiskvandringsperioden (kelt och smolt) är slut. Upptagandet och iläggandet utgör dock ett visst riskmoment liksom de underhållsrensningar av louvern som får ske manuellt, vandrandes ute på louvern. Relativt små mängder bråte når louvern, delvis på grund av den gamla uppströmsliggande intagsdammen. Någon is kommer inte under den tid louvern är i drift. Iskravning är då inte heller aktuellt. För övrigt så har man uppströms en särskild isavledardamm (Goodyears dam) som hindrar is från att driva ned mot kraftverken nedströms. Det kan finnas vissa arbetsmiljörelaterade problem behäftade med att behöva gå ut på louvern och rensa bort ansamlad bråte, men detta var inget som den anläggningsansvarige tog upp i diskussionen. 28
Red indian lake regleringsdamm Damm Upp emot 50 % av vattnet i älven kan regleras av dammen. Resten kommer oavsett, naturligt ned mot de nedströms liggande kraftverken. Magasinsvolymen är 1 500 Mm 3 (53B cft) vilket motsvarar ca 70 dagars maximal produktionsvattenföring. Anläggningen består från vänster till höger av en fyllningsdamm förstärk med spont. Denna är ansluten till en betongdamm med 4 st utskov. Till denna ansluter en lamelldamm i betong. I slutet av denna finns ett särskilt utskov. Utskovet är ombyggt så att det kan försörja fiskhissen med lockvatten via två separata luckor. Efter detta följer en vingmur i betong och en överfallsdamm i betong på vilken en gummidamm är placerad. Denna ansluter via en jorddamm till ursprunglig mark. Regleringsdammen med den dåligt fungerande fiskhissen längst bort i bild. Figur 18. Red indian lake regleringsdamm. Foto: Niklas Egriell. 29
Fiskfällan med fiskhissen Fiskfällan tycks ha dålig effektivitet enligt DFO (muntligen martha Robertson, DFO). Fisken har svårt att hitta in i fällan, vilket kan bero på höga konkurrerande flöden vid dammluckorna som ligger relativt långt från fällan. Dessa flöden riskerar att locka fisken dit istället. Figur 19. Fiskhissen dit uppvandrande fisk ska hitta in. Foto: Thomas Rasmussen. 30
Rattling brook vattenkraftverk Kraftverket Anlades 1998 där det funnits ett gammalt kraftverk och har en effekt på 4 MW. Fiskfälla och fiskavledare Av olika anledningar har man i detta biflöde i dagsläget valt att fånga och transportera upp lax till lekområden uppströms vattenkraftverket. Produktion och nedströmsvandring följs bland annat upp genom märkning och en fälla. Figur 20. Uppsamling av stigande leklaxar i fiskfälla, vid ett svårforcerat hinder i naturfåran vid kraftverket. Foto: Niklas Egriell. Nedströmsvandrande fisk avleds med tätt satta metallrör via avledare vid övre damm till nästa damm nedströms. I utloppet av denna finns en avledare med automatisk fiskräknare (detektor) som räknar passerande fisk som leds vidare nedströms till en modifierad bäck. I den modifierade bäcken finns en manuell fälla där fisken artbestäms och vid behov mäts för att sedan släppas vidare ned till naturfåran ut mot havet. 31
Figur 21. Manuellt utsatt avledare av aluminiumrör för att avleda nedströmsvandrande smolt och kelt förbi en av dammarna. Foto: Niklas Egriell Figur 22. Detektor som känner av alla märkta fiskar som vandrar nedströms i avledare förbi kraftverksdammen. Foto: Niklas Egriell. 32
Figur 23. De nedströmsvandrande fiskarna som passerat dammen via denna modifierade bäck, ned mot naturfåran och havet räknas och mäts manuellt i en fälla. Foto: Niklas Egriell. 33
Granite canal vattenkraftverk Kraftverket Ett relativt nytt kraftverk, byggt det senaste decenniet, med en effekt på 41 MW. Kraftverket ligger i den översta delen av avrinningsområdet. Som kompensation för ingreppet och delvis förstörda lek- och uppväxtområden för lax och bäckröding har en ny åsträcka skapats i anslutning till utloppskanalen. Den nyanlagda åsträckan skymtar i bild. Figur 24. Granite canal vattenkraftverk med utloppskanal. Området för den nya åsträckan skymtar längst bort i bild. Foto: Niklas Egriell. 34
Den nya åsträckan (compensation creek) Som kompensation för de skadade och delvis ödelagda lek- och uppväxtområdena för laxfisk som följer av dämning och sprängning ålades bolaget att anlägga en ny älvsträcka som minst motsvarade samma fiskproduktion som ödeläggs. Enligt uppgifter från DFO gäller numera dock att 1,5 gånger den ödelagda fiskproduktionen ska kompenseras om man tillåter ny exploatering i ett älvsystem. Eftersom delar av de ödelagda områdena var viktiga för lax och andra delar var viktiga för bäckröding, så utformades en älvsträcka som delades upp i två delfåror, varav den ena är mer lämpad som miljö för bäckröding och den andra mer lämpad för lax. Längden på åsträckan var ca 2 km och det tappades ca 2-6 m 3 /s beroende på årstid och förhållanden. Genom att se till att flödet ligger över 2 m 3 /s vid kall väderlek så undviks isbildning som kan leda till skadlig bottenfrysning. En del av tappningen utgörs av naturlig tillrinning från ett sidovattendrag. Figur 25. Intaget till den nya åsträckan. Man nyttjar fallhöjden mellan en uppströms liggande sjö och nedersta delen av kraftverkets utloppskanal. Foto: Niklas Egriell. 35
Figur 26. Den av de anlagda delfårorna som var anpassad till lax med något högre vattenhastighet (0,2-1 m/s) och rikligt med grus och sten. Foto: Niklas Egriell. Figur 27. Den av de anlagda delfårorna som var anpassad till bäckröding med något lägre vattenhastighet och rikligt med död ved och annat organiskt material. Foto: Niklas Egriell. 36
Rocky river med ny teknisk fiskväg Fiskväg för uppströmsvandring Precis som vid Grand falls så har man här byggt en fiskpassage förbi ett mycket svårforcerat naturligt vandringshinder. Det var en teknisk prefabricerad denilränna som ännu inte utvärderats. Flera av svenskarna ifrågasatte framförallt utloppets utformning då det dels låg relativt långt från huvudströmmen, dels var övertäckt av ett galler över hela denilrännans undervattensdel, vilket försvårar för ytligt orienterade uppströmsvandrare att finna in i rännan. DFO skulle ta med sig dessa synpunkter från medverkande svenskar. Figur 28. Ett galler täcker över denilrännan hela vägen till utloppet under vattenytan vilket av flera medverkande svenskar bedömdes som olämpligt. Foto: Thomas Rasmussen. Räkning av nedströmsvandrande smolt Genom en manuellt uppsatt avledningsanordning bestående av tätt placerade vertikala stålrör kunde de nedströmsvandrande smolten ledas till en uppsamlingsanordning för att räknas. Detta för att få en uppfattning om fiskproduktionen uppströms. 37
Avledare med fiskfälla för smolträkning i Rocky river Figur 29. Avledningsanordning med fälla för fiskräkning som besiktigas av företrädare för Vattenfall och Uniper. Foto: Niklas Egriell. 38
Slutsatser Havs- och vattenmyndigheten drar följande slutsatser efter genomförd studieresa, uppdelat på olika områden. Fiskavledning med nedströmspassage Det går att anlägga väl fungerande fiskavledare, åtminstone för smolt i vissa stora älvar. Den typ av louver som använts i Grand falls kan fungera väl för smolt, men mindre väl för kelt. Kelten behövde man därför fånga och nedtransportera manuellt. Det går att uppnå en högre avledningseffektivitet för lax än vad man hitintills fått vid försök vid svenska stora vattenkraftverk, men de lokala förutsättningarna påverkar vilka lösningar man väljer och vilka resultat man kan uppnå. Uppströmspassager Generellt så hade man i New Foundland sämre kontroll på uppvandringseffektiviteten jämfört nedströmsvandringseffektiviteten. På detta område har Sverige kommit något längre, med ökat fokus på total uppvandringseffektivitet, risker för fördröjning av uppvandringen och ökad fördjupning i frågor som andel lockvatten och placering av passager. Hydraulik Med stöd av synpunkter från medverkande svensk expertis dras följande slutsatser. Vikten av att hydrauliker, dammsäkerhetsingenjörer, ekologer och experter på fiskars beteende samarbetar kan inte underskattas. Hydrauliska modelleringar, uppbyggnad av fysiska modeller och ett flexibelt upplägg på lösningarna är lämpligt, då detaljutformningar kan behöva justeras och utvecklas underhand som utvärdering sker. Man har i Exploits river inte sett på möjligheterna att studera hydrauliska förhållanden för att få automatiska lösningar som löser både fiskavledning och avledning av is, träd och bråte. Mycket beroende på att man har en isavledardamm längre uppströms samt att man tar upp avledningsanordningen efter huvudsaklig laxvandringsperiod. 39
Säkerhet Med stöd av synpunkter från medverkande svensk expertis dras följande slutsatser. Anläggningarna i Exploits river var generellt ganska dåligt underhållna och precis som gällande uppströmspassagerna tycktes noggrannheten i arbetet vara mindre än i Sverige. Säkerhetsfrågorna något ytligt beskrivna av medverkande från Kanada. Inga anmärkningar på louvern vid kanadensiska säkerhetsinspektioner. Riskerna för iskravning och andra isrelaterade problem är dock obefintliga då anordningen tas upp efter den huvudsakliga laxvandringen. Likaså när det gäller drivgods då en stor del av ytvatten går med överrinning ned i naturfåran och det vatten som avleds in mot stationen/louvern går genom gamla intagsluckornas öppningar som även de avskärmar större drivgods (stockar mm) från att nå louvern. Översvämningsrisker och risker att skada kraftverket minskar eftersom man har överfallsdammar med relativt god avbördningsförmåga i direkt anslutning till avledningsanordningarna. Infästningar och anslutningar behöver analyseras ur ett dammsäkerhetsperspektiv så att inte befintliga konstruktioner påverkas på ett negativt sätt. Genomföringar genom dammar för upp- eller nedströmsvandring behöver analyseras ur ett dammsäkerhetsperspektiv och kan påverka dammsäkerheten. Sådana anlyser kan vara gjorda i samband med de förändringer som utförts. De personer som vi träffade hade dock inte direkt insyn/kunskap i företagets dammsäkerhetsarbete. Om inte analysen är gjord så bör den naturligtvis göras. Alla säkerhetsaspekter som togs upp vid besöket hade inte direkt koppling till fiskvandringsanordningarna eller fiskvandringen, även om några av de konstruktiva förändringar som gjorts påverkar dammsäkerhet och avbördningsförmågan. Underhåll Med stöd av synpunkter från medverkande svensk expertis dras följande slutsatser. Man har i relativt liten omfattning strävat efter att minimera det manuella underhållet. Mer manuellt underhåll innebär större arbetsmiljörisker. Ansamling av vegetation och bråte i louvern rensas manuellt genom att personal går ut på louvern med rensningsverktyg. Huvuddelen av underhållet sker manuellt och i stort sett ingenting automatiskt. 40
Sammanfattande reflektioner Erfarenheterna från studieresan indikerar att en förutsättning för lyckade fiskvandringslösningar är noggranna utredningar och en god samverkan mellan olika kompetenser inom ekologi, fiskbeteende, hydraulik, dammsäkerhet, underhåll och konstruktion. Innovativa lösningar underlättas av en god samverkan mellan kraftbolag, universitet/högskolor, myndigheter och konsultexpertis. I Kanada har man kommit längre än i Sverige rörande stora bra avledningsanordningar för smolt i stora älvar. Det finns indikationer på att vi i Sverige ligger längre fram än Kanada med avseende på dammsäkerhet, optimering av elproduktion, uppvandringslösningar utifrån ett flerartsperspektiv, för fler arter än lax, liksom fiskräkning. Med den breda och djupa kompetens som medverkat i den svenska delegationen bedöms det finnas goda förutsättningar att ta med sig det bästa från Kanada hem till Sverige, men också för utveckling av än bättre säkra robusta lösningar som innebär väl fungerande passagemöjligheter för fler arter än laxsmolt och en bättre samordning av frågor kring fiskavledning, hydraulik, säkerhet och underhåll. Det finns förutsättningar att få till stånd den första väl fungerande lösningen för nedströmspassage i en stor svensk älv (slukförmåga på hundratals m 3 /s) inom en relativt snar framtid. Det handlar då sannolikt om någon av de allra viktigaste älvarna för ålen och/eller laxen. Noggranna utredningar är dock alltid en viktig grundförutsättning. En elmarknad som är uppbyggd på ett sätt som minskar konflikter mellan myndigheter och producenter och styr mot en optimering av miljönyttan vid miljöåtgärder, kan underlätta teknikutveckling, innovation och installation av bra tekniska miljöanpassade lösningar. Denna form av elmarknad är dock inte aktuell i Norden. Vi bör ta med oss erfarenheterna från Kanada och tillsammans med nationell erfarenhet och kunskap verka för väl genomtänkta lösningar för fiskvandring i stora älvar, i de fall där det skulle ge en stor miljönytta. 41