Optimal Discharge from a Hydropower Plant for Fish Reproduction: An Aquatic Habitat Model

• Main Author: Lindbäck, Hugo
• Format: Other/Unknown Material
• Language: English
• Published: Lunds universitet/Avdelningen för Teknisk vattenresurslära 2023
• Subjects: Weighted Usable Area (WUA); minimitappning; HEC-RAS; salmo; Helge å; den nationella planen för omprövning av vattenkraft (NAP); Technology and Engineering; Salmo salar
• Online Access: http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9141552

Hydropower is the dominant source of electricity in Sweden, constituting 45% of the national supply. While pivotal for decarbonization and climate goals, its environmental impact on freshwater biodiversity is concerning. In this case study of a hydropower plant in Helge River, Sweden, the aim was to find a flow suitable for trout (Salmo trutta) and salmon (Salmo salar) reproduction. A terrain model was constructed with bathymetric data gathered in a field study. Then, seven flow scenarios were simulated in 2D space in this order: 0.5, 1, 2, 3, 4, 5 and 6 m3/s. The resulting hydraulic maps were classified in a rule-based habitat model based on preference curves for salmon and trout in Finnish and Norwegian rivers, and the Weighted Usable Area (WUA) was calculated. The habitat model suggests that more flow is better, as WUA increased all the way up to the highest flow scenario of 6 m3/s. The greatest benefit to habitat area by increasing flow was observed up to 2 m3/s, and slowing after, particularly for ‘good’ quality habitat. In conclusion, there is great potential for improvements to fish conditions with the implementation of a minimum discharge requirement in future operational permits for the hydropower plant. Vattenkraft är den dominerande källan till elektricitet i Sverige, med ett bidrag på 45% av den nationella produktionen. Samtidigt som vattenkraften är avgörande för utfasningen av fossila bränslen och för klimatmålen, är dess miljöpåverkan på den biologiska mångfalden i sötvatten oroande. I denna fallstudie av ett vattenkraftverk i Helge å, var syftet att hitta ett lämpligt flöde för reproduktion av öring (Salmo trutta) och lax (Salmo salar). En terrängmodell konstruerades med batymetriska data insamlade i en fältstudie. Sedan simulerades sju flödesscenarier i 2D i rummet i denna ordning: 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 och 6 m3/s. De resulterande hydrauliska kartorna klassificerades i en regelbaserad habitatmodell baserad på preferenskurvor för lax och öring i finska och norska floder, och ett viktat mått för ...