Smart design endrer vannstrømmen og leder laksen forbi kraftverket på en billigere og enklere måte.
Halvor Kjærås gjør målinger i vannet. Foto: Juliet Landrø / NINA.
Mandalselva var en gang full av laks, men sur nedbør utraderte laksen i elva i første halvdel av 1900-tallet. Derfor var ikke fisk et stort tema da det ble bygd kraftverk på 1970- og 80-tallet. I dag har kalking gjort at laksen er tilbake, men Laudal kraftverk står der fortsatt som en utfording for laksen.
Større vannslipp og fjerning av terskler har gjort at laksen nå enkelt kommer seg forbi kraftverket og kan gyte lengre oppe. Ungfisken kan imidlertid fortsatt sette livet på spill forbi kraftverket på vei ut til havet.
– Selv om kraftverkseier Å Energi har gjort mye for å bedre forholdene for fisken, havner fortsatt mang en laks i turbinen, der vi vet at opptil 70 % av fisken dør, forteller Halvor Kjærås, som i doktorgraden sin tilknyttet forskningssenteret HydroCen har sett nærmere på hvordan fisken kan ledes trygt utenom.
Flytende ledegejerde funker!
Kraftverkseiere har brukt ulike typer sperrer for å holde fisk unna turbinene. I dag er anbefalt praksis å bygge fiskegrinder med 15 mm åpning mellom stengslene, som leder fisken til en trygg passasje i nærheten. Men i så store anlegg som i Laudal kraftverk er slike løsninger utfordrende
– Der det ikke er praktisk eller økonomisk mulig å bygge slike grinder, viser forsøkene våre at flytende ledegjerder kan være en av flere muligheter for å bedre forholdene for fisken, forteller Kjærås.
I Mandalselva har de nemlig testet ut en slik løsning i full skala.
Det flytende ledegjerdet er som en 90 meter lang grind med skråstilte staver som går 1,5 meter ned i vannet med 5 cm mellomrom. Mellomrommene er så store at småfisk enkelt kan passere, men smart design fører fisken utenom:
– Stavene er vinklet på en måte som gjør at de bremser opp vannet. Fisken reagerer på endringer i vannhastighet og turbulens, og blir ledet av en vannstrøm langs ledegjerdet til den kommer til en trygg passasje i enden, forklarer Kjærås.
Stavene i gjerdet er vinklet på en måte som gjør at de bremser opp vannet. Foto: Juliet Landrø / NINA.
Han har i arbeidet med doktorgraden på NTNU kartlagt vannets bevegelse rundt ledegjerdet, og hvordan fisken oppfører seg når den kommer i nærheten.
Nå er resultatene fra Mandalselva klare:
– 72,5 prosent av laksen lar seg lede forbi!
Dersom ledegjerdet ikke hadde vært der, viser beregninger at kun halvparten av laksen ville passert trygt.
Det var Sweco Trondheim som utførte detaljdesign og beregninger av konstruksjonens stabilitet for å sikre at den lå trygt på elva og tålte varierende vannføringer. Steis mekaniske verksted sto for ytterligere detaljering og selve produksjonen.
Utfordrer utbredt myte om hvor laksen svømmer
Men Kjærås og kollegene fra NINA så også at noen fisk krysset ledegjerdet.
Tidligere har de fleste antatt at fisken i hovedsak svømmer nær vannflata for å utnytte de høyeste vannhastighetene. Derfor gikk ikke ledegjerdet dypere ned en halvannen meter under vannoverflata.
– Vi så at de fleste av fiskene som krysset gjerdet, gjorde det ved å svømme under, og ikke gjennom grinda, forteller Kjærås.
Når de studerte atferden til fisken i elva ellers, viste det seg overraskende nok at nesten halvparten av smolten svømte dypere enn 1,5 meter.
– Dette viser at myten om at fisken bare svømmer nær overflaten ikke stemmer. Dette er spesielt interessant for meg som forsker og rådgiver.
Tidligere har jeg vært med på å avkrefte en motsatt myte om ål, som folk tidligere trodde bare svømte langs bunnen. Slik kunnskap er avgjørende når vi designer fiskepassasjer, sier Kjærås, som i dag jobber som rådgiver i Sweco, der han kombinerer hydraulikk og biologi for å utvikle fiskevennlige vannkraftløsninger.
Å Energi har i etterkant lagd en fylling for å redusere vanndypet og har begynt å montere grinder som stikker dypere ned i vannet
– Vi har ikke gjort noen forsøk etter dette, men vi har god grunn til å tro at dette vil gjøre ledegjerdet enda mer effektivt, sier Kjærås.
Tester ledegjerde i Orkla
I september i år har ei lignende ledegrind blitt montert i Bjørsetdammen i Orkla, der laks også kan komme inn i et kraftverk på vei mot havet.
– Grinda bygger på samme prinsipp som den vi brukte i Mandalelva, men har en litt annen og patentert utforming, sier prosjektleder hos NINA Torbjørn Forseth.
Det er forskere fra ETH Zurich, et universitet i Sveits, som har utviklet og har patent på denne ledegrinda.
– Vi har fått tillatelse til å bruke løsningen fordi vi blir de første som skal dokumentere hvor godt løsningen faktisk fungerer ved et kraftverksinntak, sier Forseth.
Det er TrønderEnergi som drifter kraftverket og som har finansiert grinda, som Steis mekaniske verksted har bygd og montert.
– Vi er optimister også for denne løsningen – våre samarbeidspartnere i Sveits har gjort flere renneforsøk som viser at fisk lar seg lede på tvers av strømmen. I 2027 planlegger vi å evaluere løsningen ved å spore laks som passerer dammen, sier Forseth.
Kontakt: Halvor Kjærås
Les mer:
Ledegjerde for fisk
Les artikkelen Full scale performance evaluation of a partial-depth floating fish guidance bar rack av Halvor Kjærås m.fl.