HYDROLMORPHOLOGICALLY ALTERED

FRESHWATER BODIES - Systematic Use

of Tables of Measures to Determine a

Suitable Program and Discuss MØP/GØP

Brian Glover MULTICONSULT AS brg@multiconsult.no

2

Content of the Presentation

Background for developing the method

Challenges with regulated water bodies in Norway

Objectives and intentions

Database access and use

Applying the WFD methodology simply

Tables of suitable measures for Nordic water bodies

The first test results

On-going work in Norway

3

Background for developing the method

Norway has completed preliminary characterisation of

the whole country (2007) and in 2009 developed a

suggested program of measures and draft management

plans for 29 river basin areas (trial basins).

Some but not many of the trial basins had significant

hydropower regulation, and there remains considerable

work to do in final categorisation of Norways regulated

freshwater bodies (HMWB or exemptions?)

No agreement has been reached on a standard method

for finally determining HMWB or not, nor in setting

revised ecological objectives (MØP/GØP).

4

Challenges with regulated water bodies in

Norway

Preliminary characterisation revealed 2140 candidate

HMWB freshwater water bodies in Norway

Almost all of these are significant in size

(>0,5 km2 or >1 km long)

The majority have no ecological data whatsoever

Norways concession-based legal system gives limited

opportunity for changing the management of regulated

rivers and lakes.

A new system of periodic revision of environmental

constraints in existing concessions has been

introduced. After old concessions expire, the

constraints can be revised every 30 years. Only one

such revision has been finally implemented.

5

Typical transfer intake

structure for hydropower

6

Objectives and intentions

The objective of the task was to develop and test a

methodolgy for simplified yet systematic treatment of

regulated rivers and lakes in line with WFD principles.

The work has so far been confined to freshwater

bodies impacted by hydropower regulation, but is

designed to be utilised eventually for all approved

water uses and for coastal waters

The intended product is a database tool for the water

management organisations to consider all possible

measures and develop a preliminary program of

measures for more detailed consideration by biologists

A bi-product may become a final categorisation into

HMWB and some first indications of MØP/GØP.

7

Example of successful measures

8

Database access and use

Norway has a GIS compatible database (Vann-nett)

where all relevant data, pressures, ecological status,

etc. can be related to each separately identified water

body.

Although much work remains in entering relevant data,

the intention is to add an Excel-based working tool

which retrieves relevant data from Vann-nett and

permits the operator to apply systematic tables of

measures on each water body in turn.

Although developed only from Norwegian experience,

these tables were developed several years ago, and

now have the potential to be refined into a Nordic

standard set of tables through Nordic cooperation

9

Applying the WFD methodology simply

The expert’s judgement is applied by choosing from a

limited number of standardised choices in each step of

the process

These choices summarise key data leading to a

decision as to whether the measure should be rejected

or included in the final program of measures.

It enables generalists to systemise their screening of

suitable measures and apply them fairly throughout

their region

The resultant program of measures should be subject

to more detailed review and refinement by experts in

aquatic ecology before describing and submitting for

approval

10

Standardised Tables of Measures

Summarise experience

gained in general

application of each

measure in a

significant number of

Norwegain water

bodies

Intended for such

screening processes,

not as a final

conclusion, which must

be specifically adapted

to the particular water

body being examined

11

12

13

Indicative ecological

significance and cost-efficiency

efficiency

14

The Excel working tool

Sheet 1 History of the Water Body

Sheet 2 – Document measures already tried and best

suggestion in each group for new trials

Sheet 3 - Analysis of best measures and compilation of

preliminary program

INFORMASJON OM VANNREGION, KOMMUNE, VANNOMRÅDE

Nr (Regine/mcd) Navn Økoregion Klimaregion Kommune

Vannregion Vest Viken Vest Viken Høyalpin innland Tørt innland Nore og Uvdal

Vannområde 014. Numedalslågen

Vassdrag nr./navn: ? Vaggeelva

VASSDRAGSINFORMASJON

Miljøambisjon for vassdraget: Selvreproduserende bestander av ørret, sik

Restriksjoner i vassdraget

Lov Konsesjoner Regulant Revideres tidligst i år: Virkemidler (evt. prøvevilkår)

VR 23.06.2004 Statkraft 2034 Vilkår om fylling av Pålsbufjord

FOREKOMSTINFORMASJON NØKKELDATA

Navn på innsjøen Pålsbufjord Areal 19,58

Forekomst Identitetsnr ?? Vanntype stor, kalkfattige, klare

Høyde over havet 749,07

Reguleringshøyde 24,5 m

Innsjøens historikk

Nr. Hendelser Tilstand/År Steder/ stasjoner Kort Beskrivelse Referanser

Naturlig tilstand Moderat ved dammen

Tilstand før regulering Høy

Regulert fra 1960? Nedtappet til nær LRV hver vinter Ny konsesjon i 2004

Kalking innført aldri

Kalking opphørt aldri

Sist studert 2006 Fisk og bunndyrundersøkelser fisk og bunndyr Rapport nr ?? LFI datert

Dagens tilstand Dårlig

Annet Småkraftverk satt i drift 2008

Utsjekkingsskjema for effekt av gjennomført tiltakspakke og potensial for utvidet tiltakspakke der økologisk effekt i vassdrag med fysiske inngrep < GØT eller GØP

Navn Vannregion ID Kommune Fylkesnummer Nedbørsfelt ID

Pålsbufjord 1105 Loppa 2000 211.32Z

Trinn 3 Konklusjon Grunngi nærmere

Eksisterende tiltak Forslag til nye tiltak

Undergruppe Undergruppe tiltak

1.Forventet

forbedringspotensiale

Begrunn eller spesifiser

nærmere

2. Negativ påvirkning på

miljø for øvrig?

3. Negativ påvirkning

på bruk?

M1a Innført og vellykket Utfisking av uønska arter (M1d) Liten eller ingen Mindre næringskonkurranse Liten eller ingen Liten eller ingen Tas videre Ørekyt har stor bestand i grunne områder

M2a Ikke prøvd

Reguleringshøyder; inklusive

variabelt manøvreringselement i Stor Begrens nedtapping sommerstid Positiv Middels negativ Tas videre Positiv for bunndyr, økt biologisk produktivt areal; "større innsjø".

0 Ikke prøvd

Isolert del i kontakt med

hovedmagasin (M3b) Stor Topografien egnet Positiv Liten eller ingen Tas videre Egnet område for dam

0 Ikke prøvd Gytegrusutlegging (M4b) Stor Topografien egnet Positiv Liten eller ingen Forkastes Gyting i innsjøen er begrenset for røye, substrat og vintersenking begrenser røye

0 Ikke prøvd Gjødsling (N og P) (M5b) Liten eller ingen Helt unaturlig Liten eller ingen Liten eller ingen Forkastes Naturlig næringsfattig

Nr. Tiltaksgruppe Undergruppe Spesifiser nærmere ift aktuell forekomst Hensikt Forventet virkning Effekt på bruk Øvrig miljøeffekt Kostnadseffektivitet Konklusjon

best egnet her

Utfisking av uønska arter (M1d)

Ørekyt er ikke naturlig forekommende i vassdraget,

og skal forsøkes redusert gjennom utfisking

Å forbedre næringsgrunnlaget

for ørretstammen gjennom mindre

konkurranse

Reduksjon i antall ørekyt,

men ingen utrydding. Vil ta

noen år før effekten på ørret

kan måles

M1 Fiskutsetting og

utfisking M1d utfisking Null Positiv Svært dårlig Forkastes

Sterk nedtapping sommerstid skaper ulevelig forhold

for bunndyr i strandsonen

Holde vannstandssenkning på et

nivå som bunndyrsamfunn kan

tåle

Resultater fra 2006

(ref..)indikerer vannstadn

under ….m blir skadelig

M2 Reguleringsbegrensning Begrens nedtapping sommerstid

Negativ Positiv Middels Tas videre

En terskeldam bygget ved … kan hindre nedtapping

bak dammen og bevare leveområder sommerstid

Å hindre fiskedød sommerstid

uten nye begrensning i

reguleringsvilkår Positiv for ungfisk

M3 Terskelbassenger

Isolert del i kontakt med

hovedmagasin (M3b) Litt negativ

Null Litt dårlig Tas videre

Fraføring av Surbekken Overføring av Surbekken til Renelva under vårflommen

Reduser tilførsel av surt

smeltevann for å bedre forhold for

Pålsbuørret

Renelva blir surere

under vårflommen ( Se

Renelva)

Ikke listet Ny

Negativ Litt negativ Svært dårlig Forkastes

Valg begrunnes nærmere her

1 Fraføring av Surbekken vurdert, men forkastet p g a negativ virkning på Renelva og senere oppfylling av Hauktjern

2 Alle tre øvrige tiltak vurderes som økologisk positivt, men M1d ( utfisking av Sik forkastes p g a sannsynlig begrenset og kortvarig virkning, samt stor innstats i f t effekten forventet

Resultat: Tiltak nr.

M2d og M4b tas videre til analysen av Maksimum Økologisk Potensial (MØP) sammenlignet med dagens tilstand

Begrensninger:

M2d kan ikke gjennomføres før vilkårsrevisjon åpnes i 2017

Estimert effekt av tiltaket

Nr. Biologisk Kvalitetselement: Fisk Bunndyr Makrovegetasjon Øvrige Overvåkingsmål

M1d Utfisking av ørekyt Mindre konkurranse til ørrets næringsgrunnlag Ingen effekt eller Positiv Ingen effekt eller Positiv Ørretstammen via prøvefiske

M2a Begrens sommernedtapping Gir flere muligheter for gyting og nat. Reproduksjon Positiv- Mindre eksponert strand Ingen effekt Kan bli tildekket av sand Undersøkelser dersom sommervannstand blir lavere enn 730

M3b Avsnørt del i kontakt med magasinet Stabile oppvekstvilkår bak dammen Positiv -naturlig samfunn bak dam Positiv- naturlige planter i uregulert sone Ørretstammen via prøvefiske

MØP analyse:

Nr. Sted Tidsbegrensning? Beskriv virkning forventet enkeltvis Sumvirkning Sannsynlig tilstand i 2015 …..i 2021 Kommentar

M1d hele magasinet hele året bedre næringsvariasjon og bedre kvalitet på ørret Bedre ørretbestand

M2a Begrenses til 1 m over LRV Gjleder fra 1 juli - 15 sept Unngår skadelig hendelser som i 2006 Bedre ørretbestand Moderat Øk Tilstand God Øk Tilstand Tar mange år å få opp ørretbestand

M3b Gjelder … km2 eller …% av magasin ved LRV Deler forekomsten i 2 med ulik tilstand Bedre sik- og ørretbestander uten naturlig makrovegetasjon

Moderat øk tilstand SMVF pga strandvegetasjon

Forventes MØP å være like bra som GØT? Nei / Ja (hvis ja angi forventet tid før GØT)

ja , men ikke i første plansyklus Søk utsettelse - ikke automatisk SMVF??

15

Guidelines on how to use the Excel sheets

and tables

Trinn Hvor (Celler)

Hva Hvordan Resultat

1 A5(6) Velg forekomst Nedtrekksmeny i A6 (ref databasen) Grønne felt fylles ut fra databasen

2 B740-744 Dokumentere tiltak allerede innført i hvert rad.

Ingen tiltak utprøvd i denne gruppen = 0

Gule felt er en dokumentasjon av historisk tiltak som allerede er utprøvd

3 D740-744 Velg mest egnet undergruppe for hvert rad (evt velg 2, men ikke tillatt å velge 0)

Velg den beste fra nedtrekksmenyen 5 eller flere ulike forslag til velegnete tiltak

3 E740-744 Anslå forventet virkning av ditt valg Nedtrekksmeny -Unngå for mye bruk av ”usikker”. Bruk erfaringen din til å spå effekten.

Første kriterium for prioritering av tiltak nå angitt

4 F740-744 Begrunn valgene i kolonne E Manuelt innføring av stikkord (nedtrekksmeny skal fjernes)

Må sannsynligvis føre et notat i kolonne J som begrunner de valgte stikkordene, spesifiserer hvilket nivå, hvilken art, osv. Mer plass tilgjengelig i rad 747

5 G740-744 Anslå bivirkninger og andre effekter på miljøet for øvrig, også landskap

Nedtrekksmeny -Unngå for mye bruk av ”usikker”. Bruk erfaringen din til å spå bieffekter.

Andre kriterium for prioritering av tiltak nå angitt

6 H740-744 Anslå forventet virkning av ditt valg på bruk ihh til godkjent bruksområder (vannkraft, flomkontroll, men ikke fiske, friluftsliv)

Nedtrekksmeny - Unngå for mye bruk av ”usikker”. Bruk erfaringen din og konsulter relevant brukere.

Tredje kriterium for prioritering av tiltak nå angitt

7 I740-744 Forkast eller ta videre tiltak i hvert rad Vurder de 3 kriteriene i kolonner E,G,H med like stor vekt på hvert

Grunngi spesielt i kolonne J hvorfor tiltaket forkastet. Ikke så nødvendig for tiltak som tas videre

16

Sheet 1 History of the Water Body(could be automated to take data from Vann-nett)

Nr (Regine/mcd) Navn Økoregion Klimaregion Kommune

Vannregion Vest Viken Vest Viken Høyalpin innland Tørt Nore og Uvdal

Vannområde Numedalen Øvre Numedalslågen

Vassdrag nr./navn: 015.Z Pålsbufjord

VASSDRAGSINFORMASJON

Miljøambisjon for vassdraget: Selvreproduserende ørret og røye av god kvalitet. Storørret skal forekomme

Restriksjoner i vassdraget

Lov Konsesjoner Regulant Revideres tidligst i år: Virkemidler (evt. prøvevilkår)

VR Kgl.res. 18.05.2001 Numedals-Laugens Brugseierforening (NLB) 2031 Pålegg om bygging av terskeldam

FOREKOMSTINFORMASJON

Navn på innsjøen Pålsbufjord Areal 19,58

Forekomst Identitetsnr ?? Vanntype stor, kalkfattige, klare

Høyde over havet 749,07

Innsjøens historikk Reguleringshøyde 24,5 m

Nr. Hendelser Tilstand/År Steder/ stasjoner Kort Beskrivelse Referanser

Naturlig tilstand God

Tilstand før regulering God

Regulert fra 1927, 1946, 1958 Nedtappet til nær LRV hver vinter. Etter 2001 ofte lav og variabel sommer og høstvannstand.Siste konsesjon fra 2002

Kalking innført aldri

Kalking opphørt aldri

Sist studert 2007 Fisk og bunndyrundersøkelser LFI-rapport nr. 268/datert 2008

Dagens tilstand Dårlig Fisk preget av dårlig næringstilgang. Røye preget av lav rekruttering.

Annet Småkraftverk satt i drift 2008

Details of concession to regulate

Brief history

17

Sheet 2 – Document measures already tried

(yellow) and best suggestion in each group

for new trials (turqoise)Utsjekkingsskjema for effekt av gjennomført tiltakspakke og potensial for utvidet tiltakspakke der økologisk effekt i vassdrag med fysiske inngrep < GØT eller GØP

Trinn 1

Geografisk informasjon

Velg Navn Vannregion ID Kommune Fylkesnummer Nedbørsfelt ID

211-55268-L Pålsbufjord 1105 Loppa 2000 211.32Z

Trinn 2 Trinn 3 Konklusjon Grunngi nærmere

Spesifisering av tiltak Eksisterende tiltak Forslag til nye tiltak

Hovedgruppe tiltak Undergruppe Undergruppe tiltak

1.Forventet

forbedringspotensiale

Begrunn eller spesifiser

nærmere

2. Negativ påvirkning på

miljø for øvrig?

3. Negativ påvirkning

på bruk?

Fiskutsetting og utfisking (M1) M1a Innført og vellykket Utfisking av uønska arter (M1d) Liten eller ingen Mindre næringskonkurranse Liten eller ingen Liten eller ingen Tas videre Ørekyt ikke naturlig her

Reguleringsbegrensning (M2) M2a Innført - se eget notat

Reguleringshøyder; inklusive

variabelt manøvreringselement i Stor Begrens nedtapping sommerstid Positiv Middels negativ Tas videre Positiv for bunndyr

Terskelbassenger (M3) 0 Ikke prøvd

Isolert del i kontakt med

hovedmagasin (M3b) Middels Topografien egnet Positiv Middels negativ Tas videre Egnet bukt for dam

Habitatjusteringer (M4) 0 Ikke prøvd Gytegrusutlegging (M4b) Liten eller ingen Gyting ikke begrensende Liten eller ingen Liten eller ingen Forkastes Gyting ikke begrensende

Kalking, tilførsel av næringssalter (M5) 0 Ikke prøvd Gjødsling (N og P) (M5b) Usikker Helt unaturlig Stort negativ Liten eller ingen Forkastes Naturlig næringsfattig

denne kolonnen må

gjøres om til valgfri tekst

Notat1 Ny konsesjon krever Pålsbufjord oppfyllt før Tunhovd og XX% innen 1 juni

New measures:

Choose best

suited measure in

each main group

Negative

effect on

wider

environ-

ment?

Negative

effect on

specified

use?

Potential

for

improved

status?Previous and

on-going

measures

3 measures

considered

further

18

Nr. Tiltaksgruppe Undergruppe Spesifiser nærmere ift aktuell forekomst Hensikt Forventet virkning Effekt på bruk Øvrig miljøeffekt Kostnadseffektivitet Konklusjon

best egnet her

Utfisking av uønska arter (M1d)

Ørekyt er ikke naturlig forekommende i vassdraget,

og skal forsøkes redusert gjennom utfisking i grunne

områder

Å forbedre næringsgrunnlaget

for ørretstammen gjennom mindre

konkurranse

Reduksjon i antall ørekyt,

men ingen utrydding. Vil ta

noen år før effekten på ørret

kan måles

M1 Fiskutsetting og

utfisking M1d utfisking Null Positiv Middels Forkastes

Sterk og variabel nedtapping sommerstid gir lavt

biologisk mangfold hos bunndyr. Få arter og lav

bunndyrproduksjon gir dårlig næring for fisk.

Holde vannstandssenkning og

vannstandsvariasjonen på et

nivå som bunndyrsamfunn kan

tåle. Dette vil øke magasinarealet

om sommeren

Resultater fra 2008 viser et

svært fattig bunndyrsamfunn

med lav biologisk diversitet

og lav produksjon. Forventet

bedring ved samarbeid om

unngåelse av skadelig

nedtapping hvert år

M2 Reguleringsbegrensning Ikke operere sommervannstand nær LRV, men heller variere nær HRV.

Negativ Positiv Litt dårlig Tas videre

En terskeldam bygget er vedtatt bygget i vestre del av

magasinet; Rødtjennan. Vil holde et grunt området

dekket med vann hele året. Dette vil økte innsjøarealet

og gi økt biologisk produksjon og bedre fiske.

Å øke den biologiske

produksjonen innenfor

terskeldammen i forhold til

dagens forhold. Bedre de

estetiske forholdene.

Positiv for ørret innenfor

terskeldammen. Penere

landskap.

M3 Terskelbassenger

Isolert del i kontakt med

hovedmagasin (M3b) Litt negativ

Positiv Litt dårlig Tas videre

Ikke listet Ny Ikke senke til LRV hver vinterr, dette tørrlegger rogn av røyeDette vil gi sterke årsklasser av røye de årene det ikke senkes til LRV om vinteren.Øke og styre rekrutteringen hos røye.Stor effekt på rekruttering hos røye

Negativ Positiv Litt dårlig Tas videre

Valg begrunnes nærmere her

1 Fraføring av Surbekken vurdert, men forkastet p g a negativ virkning på Renelva og senere oppfylling av Hauktjern

2 Alle tre øvrige tiltak vurderes som økologisk positivt, men M1d ( utfisking av Sik forkastes p g a sannsynlig begrenset og kortvarig virkning, samt stor innstats i f t effekten forventet

Resultat: Tiltak nr.

M2d og M4b tas videre til analysen av Maksimum Økologisk Potensial (MØP) sammenlignet med dagens tilstand

Begrensninger:

M2d kan ikke gjennomføres før vilkårsrevisjon åpnes i 2017

Estimert effekt av tiltaket

Nr. Biologisk Kvalitetselement: Fisk Bunndyr Makrovegetasjon Øvrige Overvåkingsmål

M2a Begrens sommernedtapping Gir bedre næring for fisk Positiv- Mindre eksponert strand Ingen effekt Kan bli tildekket av sand Årlig undersøkelse

M3b Avsnørt del i kontakt med magasinet Stabile oppvekstvilkår bak dammen Positiv -naturlig samfunn bak dam Positiv- naturlige planter i uregulert sone Ørret via prøvefiske

MØP analyse:

Nr. Sted Tidsbegrensning? Beskriv virkning forventet enkeltvis Sumvirkning Sannsynlig tilstand i 2015 …..i 2021 Kommentar

M2a Begrenses til 5 m under HRV Gjleder fra 1 juli - 15 sept Unngår skadelig hendelser om sommeren Bedre ørret- og røybestand Moderat Øk Tilstand God Øk Tilstand

M3b Gjelder 0,28 km2 eller 4,9 % av magasin ved LRV Økt produksjon av ørret innenfor terskel Bedre Ørretbestand innenfor terskel i 2015 Kan bli for mye ørret. Må vervåkes innenfor terskelen

Forventes MØP å være like bra som GØT? Nei / Ja (hvis ja angi forventet tid før GØT)

ja , men ikke i første plansyklus Søk utsettelse - ikke automatisk SMVF??

Sheet 3 - Analysis of best measures and

compilation of preliminary programSame 3 measures now considered in more detail

New measure not from tables

New: Cost

efficiency

Predict cumulative effect of final 2 measures on

each quality element ( fish, macrophytes, etc)

Predict status in

2015 and 2021

19

The first test results - Pålsbufjord

Pålsbufjord , large reservoir upstream of hydropower

plant Nore in upper forest zone at 750 m a s l.

Regulated 24,5 m with rather small volume of water

under lowest reservoir level

Old concession expired and a new concession

awarded in 2001.

3 species of fish; trout, arctic char and minnow (alien).

Has been subject of numerous studies

New small hydro plant constructed in dam, which may

contribute to altered summertime operating levels

The excel sheets resulted in realistic measures and

reasonable predicted cumulative effect.

20

Pålsbufjord

One of the conditions of the new concession is

construction of a new retaining dam in upper reaches

to maintain water levels about 4 m below max reservoir

level. Intended to maintain good habitat for trout while

rest of reservoir is drawn down

Anticipate need to subdivide into two water bodies:

– One behind the new dam

– The rest of the reservoir

The new water body may not be confirmed as HMWB

New small hydro plant constructed in dam, which may

contribute to altered summertime operating levels

21

On-going work in Norway

Registration and photographing of all road culverts.

Intending to open up for migration with reconstruction

funded through the roads budget

NVEs program for environmentally-friendly water

releases

– Testing and improvement of the tables of measures. Results

expected only in mid 2011

22

Figure A - Flow chart for defining class a/c to migration barriers

FG= Degree of fragmentation BE= Barrier effect

Evaluate every barrier

a/c to definition criteria

Is the river

anadrome

today?

Divide up all water bodies

according to large barriers

Decide status classification

upstream every barrier

a/c to criteria for sea trout

Consider status of d/s WB

according to possibility

to spawn downstream

Use definition to list large

barriers with locations

Calculate FG and BE

Decide status for the

entire water body

according to table 2

No

No

No

Yes

Yes

Have there

been anadrome fish

earlier?

Status is moderate

Evaluate HMWB

Yes

Could it be

likely that a new barrier

is the cause?

Anadrome Not anadrome

23

Example of impact of road viaducts

Kjøsnesfjord / Jølstravatn

– 2 lowland lakes separated by a natural rock sill

– Very good biological data and recent studies, incl flow

measurements and genetic testing of fish

– Discussion on the possibility that the road altered the ecological

status

Kyllaren

24