Hydraulisk modellering vid Finsjö Övre vattenkraftverk : Studie för utvärdering av en fiskvägs attraktivitet

In connection with the government’s approval on the proposed national plan (NAP) in 2019, it has become highly topical to find solutions problems regarding fish migration in Swedish watercourses. At Finsjö Övre hydropower plant in Emån, a new type of fishway is planned to be installed and evaluated starting at the end of 2022. The fishway is a double Archimedes screw turbine that has never been assessed in a Nordic country. The energy company Fortum is operating the power plant. Fortum’s main purpose with the installation is to evaluate the double-screw turbine to gain knowledge about how it performs in Nordic conditions and with Swedish fish species. The evaluation of the fishway will focus on why fish choose to use it or not. It will then be advantageous to have knowledge of velocities in the area below the fishway since fish´s choice of route is affected by that. The goal of this project was to investigate flow velocities below the intended fishway through hydraulic simulations. Then by the results produce a basis that can be helpful in future evaluations of the fishway’s function for upstream fish migration. In addition to this, to also link the results to previous studies on upstream fish migration to be able to detect shortcomings. In that case to give suggestions for improvement measures. Field measurements were conducted to collect data on the environment at the hydropower plant. The environment was then recreated in the simulation software HEC-RAS and the planned fishway was added to the model. Three different flow scenarios were assessed and information on flow velocities was obtained. The simulations showed that the velocity distribution below the fishway probably is suitable for most fish species due to both fast and calm water near the fishway’s opening. No obvious shortcomings emerged. However, the volume flow rate from the fishway is low and is below the recommended guide values. Upstream fish migration will probably work best at low volume flow rates in the river since the velocity of the attraction flow then is relatively high compared to the currents from the hydropower plant. The higher flows from the hydropower plant and the spillway, the less attractive the flow from the fishway becomes.I samband med att regeringen fattade beslut den nationella planen (NAP) år 2019 har det blivit högaktuellt att hitta lösningar på problematiken kring fiskvandring i svenska vattendrag. Vid Finsjö Övre vattenkraftverk i Emån är en ny sorts fiskväg planerad att installeras och utvärderas med början i slutet av 2022. Fiskvägen är en dubbel Arkimedesskruv som aldrig tidigare har testats i ett nordiskt land. Energiföretaget Fortum, som ansvarar för driften av kraftverket, har som huvudsyfte med installationen att utvärdera skruven för att få kunskap om hur den presterar i nordiska förhållanden och med svenska fiskarter. Vid utvärdering av fiskvägen är det fördelaktigt att ha kunskap om hydrauliska förhållanden i området nedanför fiskvägen, då det bland annat ska undersökas varför fiskar väljer att använda den eller inte. Målet med detta projekt var att genom hydrauliska simuleringar undersöka flödeshastigheter nedanför den tilltänkta fiskvägen. På så vis sedan ta fram ett underlag som ska kunna användas vid framtida utvärderingar av fiskvägens funktion gällande uppströmsvandring. Utöver detta att också koppla resultaten till tidigare studier kring fiskvandring för att kunna upptäcka eventuella brister och i så fall ge förslag på förbättringsåtgärder. Fältmätningar genomfördes för att samla in data om miljön vid vattenkraftverket. Därefter återskapades miljön i simuleringsprogrammet HEC-RAS och den planerade fiskvägen adderades till modellen. Tre olika flödesscenarior testades och information om flödeshastigheter erhölls. Simuleringarna visade att hastighetsfördelningen nedanför fiskvägen troligtvis lämpar sig för flertalet fiskarter på grund av både snabbt och lugnt vatten i nära anslutning till fiskvägens öppning. Inga uppenbara brister visade sig. Dock är flödeshastigheten från fiskvägen låg och ligger under rekommenderade riktvärden. Troligtvis kommer uppströmsvandring fungera bäst vid låga volymflöden i ån eftersom hastigheten på lockvattnet då är relativt hög. För ju högre flöden från kraftverket och spillfåran, desto mindre attraktivt blir flödet från fiskvägen