Passage through hydropower plants can cause severe injuries for downstream migrating fish. Bar racks and bypass systems can help to protect fish from turbine-induced mortality if they are designed correctly following guidelines. Currently, it is not possible to assess how effective bar racks are that do not meet design criteria for fish protection. We introduced the screening effect as a performance parameter for bar racks and developed an equation for determining the screening effect of bar racks for silver eels based on an empirical approach. We compared the equation for eels with the results of behavioural laboratory studies with European eels (Anguilla anguilla), roach (Rutilus rutilus) and Atlantic salmon smolts (Salmo salar). We showed that the equation is not applicable for roach and Atlantic salmon smolts. Using univariate statistics, we identified a significant influence of the bar rack spacing on the screening effect for eels for the guidance system with (Kruskal-Wallis test, p = 0.002) and without a bypass (Kruskal-Wallis test, p = 0.0220) and for salmon without a bypass (Kruskal-Wallis test, p = 0.001) for a significance level of 0.05. The screening effect was significantly different between the fish species tested for a bar rack without bypass and 20 mm bar rack spacing (Kruskal-Wallis test, p = 0.003) and 40 mm (Kruskal-Wallis test, p < 0.001) as well as a bar rack with a bypass and either 40 mm bar rack spacing (Kruskal-Wallis test, p = 0.014) or 60 mm (Kruskal-Wallis test, p = 0.001). The results can help to perform biological evaluations and plan retrofitting measures of non-optimal bar racks.
Fur den Schutz abwandernder Fische vor einer schadlichen Turbinenpassage konnen Rechen-Bypass-Systeme eine wirksame Ma ss nahme sein. Um moglichst viele Fische auf ihrer abwartsgerichteten Wanderung durch ein solches System zu schutzen, sollten die Verhaltensweisen der Fische bei der Bemessung des Systems Berucksichtigung finden. In ethohydraulischen Untersuchungen mit Aalen, Aschen, Flussbarschen, Lachssmolts und Rotaugen wurden geometrische und hydraulische Parameter eines Vertikalrechens getestet, um uber die Kombination aus Verhaltensbeobachtungen der Fische und Stromungsmessungen Erkenntnisse uber die Wirkung des Rechens zu ermitteln. Die Ergebnisse der Auswertung der Verhaltensweisen zeigen, dass neben der Anstromgeschwindigkeit vor allem der Rechenstababstand einen ma ss gebenden Einfluss auf die Filterwirkung eines Rechens und das Suchverhalten der Fische hat. Abstract Effect of geometrical and hydraulic parameters on the behaviour of migrating fish at hydropower facilities To protect migrating fish from harmful turbine passages, bar racks and bypasses can be effective mitigation measures. The number of fish that are protected by facilities like these can be increased if the behaviour of fish is considered during its design process. The effect of hydraulic and geometrical aspects of bar racks was tested by means of ecohydraulic studies with eels, graylings, perches, salmons and roaches. The combination of behavioural studies and flow examination offers the possibility to gain insight into parameter-behaviour interactions. These studies proved that apart from the approach velocity the bar rack spacing is the most influential parameter with regard to the screening effect of the bar rack as well as the searching behaviour of fish.
Fische führen Migrationswanderungen aus unterschiedlichsten Gründen und zu unterschiedlichsten Zeiten durch [1]. Die zurückgelegten Wanderdistanzen variieren zwischen wenigen Metern bis hin zu vielen 1.000 Kilometern. Diadrome Arten wie Aal und Lachs wandern vor allem, um ihre artspezi schen Laichgebiete aufzusuchen bzw. um optimale Entwicklungschancen und Nahrungsangebote für die Juvenilen zu gewährleisten. Potamodrome Arten, von denen einige ebenfalls weite Entfernungen zurücklegen [2], wandern saisonal, um Laichhabitate, Nahrungsgründe, Jagdreviere sowie Sommerund Winterlager zu erreichen [3]. Auch Beutevorkommen oder die Präsenz von Räubern (Prädationsdruck) können Wanderaktivitäten auslösen [4]. Das Migrationsverhalten kann durch verschiedene abiotische Parameter wie Fließgeschwindigkeit, Wasserstand (Abfluss) und Temperatur sowie Tageslänge oder Mondperiode beein usst werden [5, 6].