Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

Hydropower induced supersaturation in freshwaters: effects on ecosystems, mitigation and solutions

Alternativ tittel: Gassovermettet vann nedstrøms vannkraftverk: effekter på økosystemer og avbøtende tiltak

Tildelt: kr 11,1 mill.

Ferskvann i naturen er sjelden mettet med mer enn 100% luft. Gassovermetning, det vil si mer enn 100% metning av luft, kan likevel forekomme naturlig, for eksempel under kortvarige episoder nedstrøms fossefall. Gassovermetning kan også oppstå i vannkraftverk når luft løses i vann under høyt trykk. Omfanget av gassovermetningen i regulerte vassdrag i Europa er likevel ukjent siden systematisk overvåking mangler. På verdensbasis er det anslått at vannkraft kan øke med 73 % de neste 10-20 årene og i Norge skal flere hundre kraftverk gjennomgå vilkårsrevisjoner de neste årene. Både i nye og eksisterende kraftverk kan man iverksette tiltak for å redusere gassovermetning. Slike tiltak krever kunnskap om gassovermetning som nå fremskaffes i SUPERSAT. Vi har funnet at gassovermetning Norge gjerne oppstår når luft suges inn sammen med vann i underdimensjonerte bekkeinntak, i kombinasjon med francisturbiner. I ett slikt tilfelle målte vi opp mot 200% gassmetning og med forhøyede verdier 30 km nedover elven. Lufting av francisturbiner og tilstopping av inntaksrister kan også føre til gassovermetning, og i dype elver kan luftinndrag ved damanlegg og flomluker forårsake gassovermetning. Basert på informasjon om kjente tilfeller av gassovermetning har vi laget en modell for å identifisere kraftverk der det potensielt kan oppstå gassovermetning. Nå tester vi modellen ved å måle gassovermetning i elver. Ved gassovermetning risikerer fisk og bunndyr å bli rammet av gassblæresyke, tilsvarende som dykkersyke hos mennesker. Vi har testet en rekke vanlig forekommende dyr i ferskvann sin tåleevne for moderate nivåer av gassovermetning. Forsøkene viser at smolt av og laks ørret dør fra ca 110% gassmetning, mens mindre yngel har noe høyere tåleevne. Røye tåler gassmetning bedre enn laks og ørret, og ørekyte tåler gassovermetning bedre enn røye. Av ni arter med bunndyr er to sensitive for gassovermetning opp til 120%. Sensitive arter daner luftbobler under huden, noe som gjør at de flyter opp og dør. Vi har også undersøkt adferd og overlevelse hos ørret i en elv der det forekommer gassovermenting. Her fanget vi ørret, som deretter fikk operert inn små akustiske sendere som ga informasjon om bevegelse og dyp. Undersøkelsene indikerer at ørret har dårlig evne til å sanse gassovermetning, men at det er lav dødelighet i elven fordi fisken oppholder seg på dyp med lav gassovermetning.

Hydropower is the main source of energy supply in Norway and is predicted to increase by 73 % worldwide in the next 10-20 years. Adverse environmental impacts from hydropower production, such as fish migration barriers, changes in sediment dynamics and altered discharge regimes, are known and addressed in Norway. However, impact caused by supersaturation of dissolved gasses (TDGS) is mostly overlooked. It occurs when entrained air dissolve in water under high pressure in the tunnel system of hydropower plants. The water becomes supersaturated when the hydrostatic pressure decreases as the water exists the tunnel. Exposure to TDGS negatively affects aquatic biota primarily through the formation of bubbles (gas bubble disease). This causes acute fish kills or sub-lethal effects, such as increased susceptibility to diseases and changes in behaviour and habitat use. During the most recent years, TDGS has been detected in several Norwegian rivers and preliminary studies indicate adverse effects on the fauna. However, the extent and biological effects in Norway and most other parts of the world are unknown. Especially, little ittle is known about the effects and the sensitivity involved for species in European rivers. The overall aim of SUPERSAT is to reveal biological impacts of gas supersaturation at the individual and community scales and identify effective mitigation measures. We will find the extent of TDGS in Europe and identify hydrological events causing TDGS in hydropower plants with the aim of improving technical solutions to avoid TDGS. Hence, the project will deliver the basis for mitigation and improved solutions supporting a more sustainable and environment-friendly development of the hydropower industry.

Aktivitet:

ENERGIX-Stort program energi