Modul F0.101: Miljøtilpassing av sikring i vassdrag

Modulen er en støttemodul til temaet Sikring mot flom og erosjon, og tar for seg miljøtilpassing av sikringstiltak for vassdrag. Den beskriver hvordan sikring bør gjennomføres for å ivareta miljøet i og langs elva på en god måte. 

Sikringsarbeid kan utføres på flere måter ut fra forholdene i og langs vannstrengen. Vannføring, bredde, dybde, helningsgrad (bratt eller slakt), og ikke minst beliggenhet og plassforhold, påvirker valg av sikringsmetode. Vassdragets størrelse har kanskje mest å si for hva slags tiltak som velges. Det etableres buner og terskler også i små vassdrag, men dette er tiltak vi som oftest finner i store vassdrag. 

Sikring av små elver og bekker innebærer ofte en total omveltning på bekken ved at den blir hevet, senket eller flyttet. Bekkene og elvene bør følge opprinnelig løp og må ikke kanaliseres. Rette kanaler gir lite variasjon i vannhastighet og er ugunstig for livet i og langs vannstrengen. En lengre vannstreng gir mer vanndekt areal som gir rom for økt produksjon av fisk og bunndyr. Variasjon i bredde, dybde og vannhastighet gir ulike leveområder for fisk og bunndyr. Eksempelvis vil ulike strømningsforhold og ulikt bunnsubstrat i en og samme bekk bidra til et rikere artsmangfold av bunndyr.

Bildene nedenfor (figur 2 og 3) viser ett og samme parti fra Hofstadelva i Stjørdal kommune under og etter endt sikring. Legg spesielt merke til de store steinene med mose som ble lagt til side før oppstart, for så å bli lagt tilbake i det nye elveløpet.

Tiltak som innebærer anleggsarbeid i elver med laks og sjøørret, bør konsentreres til perioden juli til september. På denne tiden er rogna klekket, yngelen er kommet opp fra elvegrusen og svømmedyktig nok til å flytte seg innad i vassdraget. Samtidig er perioden gunstig i forhold til at det er lite vandrende gytefisk som oppholder seg i vassdraget. Jo lenger ut i september du holder på, jo større er faren for at du påtreffer vandrende gytefisk under anleggsarbeidet. Det bør gjøres en individuell vurdering i det enkelte vassdrag når det gjelder tilstedeværelsen av vandrende gytefisk, da det kan være store individuelle, geografiske og/eller årlige variasjoner i tidspunkter for når gytefisken går opp i vassdraget.

Sikringsarbeid som er omfattende og tar lang tid, kan i mange tilfeller ikke sentreres kun til perioden juli–september. Til det er nevnte tidsvindu for smalt, og vil medføre store ekstrakostnader dersom arbeidet må pågå for eksempelvis over flere år. Med god planlegging kan de fleste sikringsarbeid gjennomføres uten å gjøre for stor skade på vassdragsmiljøet. I vassdrag med andre fiskearter enn laks og ørret må andre tidspunkt for utførelse vurderes av fagperson. Dette fordi mange andre fiskearter gyter på andre årstider enn laks og ørret. Arter som harr, abbor og gjedde gyter om våren.

Hogst av skog må utføres i tidsrommet september til mars. I dette tidsrommet blir det minst forstyrrelse av skogslevende vilt, og man unngår den kritiske yngleperioden for fugler og pattedyr.

Konsulter kompetent fagperson før tiltak gjennomføres.

Flomverk helt inntil vassdraget låser elva til et fast løp, og det er derfor viktig at elvebredden tilpasses slik at flom og miljø ivaretas på best mulig måte. Elvebredden bør derfor, så langt det lar seg gjøre, lages ru og ujevn slik at vannhastigheten bremses og varieres, samtidig som den gir skjul og oppvekstområder for akvatisk fauna. Det bør alltid vurderes om det er mulig å bygge en tilbaketrukket sikring, det vil si at flomvollen legges et godt stykke unna elveløpet, se figur 6. Denne metoden ivaretar elvas opprinnelige sedimentforflytninger og bevarer elvas naturlige løp.

De vanligste måtene å flomsikre ei elv på er å mure, plastre eller legge ordna steinlag (røys). Mur og plastring gir ofte en bratt, glatt og tett overflate som gir stor vannhastighet ved flom, samtidig som det gir lite hulrom for fisk og bunndyr. Valg av sikringsmetode bør derfor planlegges med tanke på å ivareta elvemiljøet samtidig som det sikres for å unngå skader på hus og infrastruktur. Flomsikringen bør legges langt unna elvebredden hvis det er mulig, og helningen på sikringen bør være så slak som mulig. En "flatere" skråning vil redusere kanalpreget, samtidig som det vil bli lettere å reetablere kantvegetasjonen langs elva.

Helningen/vinkelen på sikringen bør variere, gjerne mellom 1:1,5 og 1:5. Ved å ha varierende helning på elvebredden vil elva få mer variasjon både i dybde, bredde og vannhastighet. Elva får et mer naturlig utseende, og vi unngår at elva ser ut som en kanal.

Der det er mulig kan sikringen etableres ned i terrenget inne på land slik at elvebredden forblir urørt. Sikringen vil da bare ha en funksjon ved store flommer eller når erosjonsutviklingen har nådd anlegget. Denne sikringsmetoden kalles tilbaketrukket sikring, og gir elva i større grad rom til å grave sidelengs, slik at de naturlige prosessene med tilførsel av sedimenter til elva opprettholdes.

Ved sikring av vassdrag bør elva se mest mulig naturlig ut og inneholde samme vassdragselementer som før tiltaket, med kulper og stryk. Bredden og dybden bør variere over hele elvestrekningen, og bunnsubstratet bør inneholde alle fraksjoner som er naturlig til stede i vassdragene; fra sand og grus til store kampesteiner. Dette tilpasses partier med ulike vannhastigheter, se figur 7. På denne måten reetableres vannøkologien, og den økologiske tilstanden gjenskapes i elva.

Fisk og bunndyr av ulik art, alder, livsstadium og størrelse foretrekker ofte forskjellige habitater til ulike årstider, vannføringer og vanntemperaturer. Laks liker grovere substrat og høyere hastighet på vannet enn for eksempel ørret. Spesielle nøkkelarter av bunndyr, som for eksempel døgnflua Ephemera danica, krever sakteflytende loner og bekkepartier partier med finsubstrat/mudderbunn. Variasjonen i habitater og bunnsubstrat gir også større rom for et mangfold av bunndyr som for eksempel døgn-, stein- og vårfluer.

Variasjon kan skapes ved:

• Veksling mellom kulp og stryk (figur 8 og figur 9)
• Varierende vanndybde i elvetverrsnitt (figur 8)
• Variert bunnsubstrat (figur 9 og figur 10)
• Variasjon i elvas bredde (figur 12)
• Steiner langs bredden (over og under vannflata) (figur 10 og 19)
• Store steiner som styrer vannstrømmen (figur 11)
• Store steiner plassert i hovedstrømmen (figur 11 og 13)
• Ordnet steinlag ved flomforbygning (figur 5)
• Tilbaketrukket sikring der elva får stor bredde til naturlige prosesser innenfor rammen som sikringstiltaket setter (figur 6)
• Terskler (figur 21 og 22)
• Buner (figur 23 og 24)

De to bildene nedenfor viser et plastra parti fra Kuvella i Lærdal kommune under og etter sikring. Legg spesielt merke til de store steinene som er lagt langs sidene. Slike steiner bremser vannhastigheten ved flom og gir fisk skjermete standplasser. Ruheten på elvestrekningen vil øke og vannhastigheten reduseres. Dette må det tas hensyn til ved beregning av flomkapasiteten.

Etablering av terskler i vassdrag har hovedsakelig blitt gjort for å justere/gjenskape vassdragsmiljøet etter inngrep slik som for eksempel kraftutbygging. Det etableres buner og terskler også i små vassdrag, men dette er tiltak vi som oftest finner i store vassdrag. Tersklene etableres for å unngå bunnerosjon og/eller lage et basseng oppstrøms. Det finnes flere ulike typer terskler og det må gjøres en nøye vurdering i hvert enkelt tilfelle om hvilken type terskel som er mest hensiktsmessig. Eksempel på ulike typer terskler kan være løsmasseterskel, bassengterskel, syvdeterskel, celleterskel med flere, se modul F2.204: Terskler og bunnforsterkning av løsmasser – Prosjektering, modul F2.205: Buner – Prosjektering, og Vassdragshåndboka kapittel 8 Terskler og buner.

Figur 21 nedenfor viser en terskel som er bygd i Toåa i Surnadal. Terskelen har såkalt "Syvde-utforming", som gjør at vannet samles i midten av terskelen. På denne måten vil vannstrømmen konsentreres til midtre deler av kulpen nedstrøms terskelen, og bidra til at kulpen opprettholdes ved at sedimenter spyles gjennom i perioder med høy vannføring. Nedstrøms terskelen vil det oppstå bakevjer og rolige strømningsforhold inn mot land, som danner egnede standplasser for fisk. Kulpen nedstrøms terskelen i Toåa har de høyeste tettheter av ungfisk som er funnet i denne elva etter regulering. Terskler med "Syvde-utforming" stabiliserer også elvebunnen oppstrøms terskelen, og er godt egnet for å skape kulper og habitatvariasjon i bratte vassdrag.

I store vassdrag der tersklene i hovedsak bygges av grov stein, kan tersklene ved lav vannføring danne et unaturlig vandringshinder/-barriere, ved at vannet fordeler seg over hele terskelen og det blir for grunt til at fisk kan passere terskelen. Alternativt renner vannet mellom steinene i terskelen, og ikke over. Dette kan unngås ved å lage et nedsenket parti (lavbrekk), gjerne midt på terskelen (se figur 22), slik at vanndybden blir stor nok til at fisk kan passere på et vesentlig større vannføringsvindu enn før en slik utbedring.

Buner (halvterskler av utlagt storstein) lages for å styre strømmen mot ønsket side av elva. I sakteflytende elver kan etablering av buner være med å gi variasjon i vannstrømmen ved at elva da svinger fra side til side nedover elveløpet. Bunene kan også bygges slik at de bidrar til å danne gode leveområder for ungfisk i form av hulrom (mellom steinene) og andre skjermete standplasser (bak steinene).

Hvis nytt planlagt bekkeprofil blir likt det opprinnelige med samme fall, bredde og dybde, kan man ut fra eksisterende steinstørrelse se hva slags steinstørrelse som kan brukes som topplag. Det er viktig å ivareta mest mulig av det opprinnelige substratet når sikringsarbeidet starter. Både store mosegrodde steiner og mindre substrat (20–200 mm) må tas ut av bekken før det bunnplastres (se figur 25). Unntak er der bunnen bare består av finstoff i form av silt og sand grunnet erosjon.

Bunnplastringen må gjøres på en slik måte at topplaget av naturstein blir liggende og ikke skylles videre nedover bekken ved flom (se figur 26).

• Det bør legges et 20–30 cm tykt lag med naturlig substrat oppå de samfengte massene.
• Bunnplastringen må være ujevn og ikke glatt (store flate steiner må stå på høykant).
• Gytesubstratet må være iblandet større stein slik at det lettere holder seg på plass.
• Elvebredden må enkelte steder bestå av et tykt lag med grus slik at nytt substrat kan tilføres elva. 
• Steinstørrelse på gytesubstratet må tilpasses størrelsen på gytefiskene.

Før utlegging av gytesubstrat (egnet naturlig elvestein i ulike størrelser tilpasset den fisketypen og fiskestørrelsen som vassdraget har) må det kartlegges hvor det foregår gyting.

I store elver er gyting hos laks ofte i gytefelt knyttet til brekkene som er i overgangene mellom kulp og stryk. Sjøørret gyter ofte grunnere og nærmere land, og gyteområdene er ofte langt mindre enn hos laks. I små vassdrag gytes det ofte i hele elvetverrsnittet. I sidevassdrag kan det derfor legges ut gytesubstrat i store deler av elva.

Et eventuelt overskudd av rogn og yngel i ett område medfører at yngel flytter seg til andre deler av vassdraget (figur 28, 29 og 30). I små vassdrag med direkte utløp til sjø vil det være en balansegang mellom gyte- og oppvekstmuligheter, siden vekst og overlevelse hos fisk er avhengig av tilgang på mat og skjulmuligheter. I slike vassdrag må det derfor vurderes mer nøye hvor og hvor mye gytesubstrat som legges ut.

Som en tommelfingerregel bør det som et minimum legges et 30–40 cm tykt lag med gytesubstrat. Hvor dypt fisken graver avhenger av art og størrelse på fisken. Siden det er flere faktorer som spiller inn for at utlegging av steiner og egnet gytesubstrat skal oppnå sin hensikt, må dette utføres i dialog med fagpersoner med den nødvendige kompetanse innenfor dette feltet.

Størrelsen på gytesubstratet avhenger av art og størrelse på gytefisk. Småvokst gytefisk som elvelevende ørret vil foretrekke vesentlig mindre kornstørrelse (< 3 cm) enn storvokst gytefisk som storlaks (5–15 cm). Tykkelsen på laget med gytesubstrat er også størrelsesavhengig.

I elver som har stor variasjon i vannføring må gytesubstratet legges i partier av elva som aldri blir tørrlagt. Etterfylling av gytesubstrat er i mange tilfeller nødvendig i noen år ved mange sikringstiltak i vassdrag.

Mer informasjon finner du i NVE rapport 6/2006 Utlegging av gytegrus i tilknytning til terskler som habitatforbedrende tiltak for aure og laks.

Både fisk, elvemusling og vannlevende insekter (bunndyr) som døgnfluer, steinfluer og vårfluer må ha tilgang på skjul. I en sikret bekk der det ikke er noen form for vannvegetasjon eller kantvegetasjon, kan skjul lages ved bruk av stein, stokker og røtter. I en naturlig bekk er nedsunkne røtter langs bekkekanten det best mulige gjemmestedet naturen har å tilby for fisk. Flergrenede røtter i vannmassene slammes heller ikke ned like lett som flatere steinbunn og hulrom i elvebunnen. Derfor er dette et meget godt tiltak i bekker. Stein kan legges i steingrupper i selve vannstrengen, eller det kan legges til rette for hulrom i elvebredden. Små fisk vil ha små hulrom, mens større fisk trenger større hulrom. Dette betyr at nær gyteplasser for ørret må det legges til rette for at nettopp små fisk (årsyngel) kan finne skjul. Eksempel på steingruppe er vist i figur 31 og 33.

I tillegg til skjul og gjemmesteder, gir røtter og trestokker (såkalt dødt trevirke) næring til bunndyr som igjen blir næring for fisk. Enkelte bunndyr, for eksempel mange vårfluearter, er også helt avhengige av dødt trevirke i vassdraget for å fullføre sin livssyklus. Trestokker som stikker ut i bekken gir også mer variert strømningsforhold i elva. Slike stokker legges helst i kulper der det er dypere og ikke så stor vannhastighet. Festes medstrøms med en vinkel på 30–40 grader (se figur 31 og 32).

Kantvegetasjon har viktige funksjoner for vekst og overlevelse hos fisk. Kantvegetasjonen bidrar til flomdemping, hindrer erosjon, gir skygge og skjul, er temperaturregulerende, gir økt mangfold av bunndyr og landlevende insekter, og er også viktig som en viltkorridor for landlevende dyr og fugler. I vassdrag med forhøyde næringssaltnivåer og organisk belastning, begrenser en velutviklet og overhengende kantvegetasjon negative eutrofieringseffekter (algebegroing og nedslamming) gjennom redusert lysinnstråling/temperaturregulering. Dette gjør at vassdraget tåler mer vannkjemisk belastning enn uten kantvegetasjon. I mindre vassdrag vil mye av næringstilgangen for fisk komme fra kantvegetasjonen.

I flomsikra elver og bekker bør det ikke legges på vekstmasser lengre ned mot vannoverflata enn vannstanden ved middelflom. Masser lagt nærmere vannflata vil bli vasket ut og spylt bort ved flom, og kan få mindre ønskede effekter ved at de legger seg andre steder i vassdraget. Et alternativ kan være å "mette" hulrommene mellom sprengsteinene meg naturgrus.

Reetablering av kantvegetasjon gjøres enklest ved:

• Dekke over sprengtstein med stedegne masser (helst masser som er lagt til side før steinen ble lagt).
• Sette stubber og røtter av lauvtrær på elvebredden, det er viktig med nok jord til røttene (se figur 34).
• Hente trær fra nærområdet og sett de ned til elva (flyttes med gravemaskin). Størrelse på trærne kan gjerne være 3–4 meter (kan lønne seg å beskjære trærne enkelte ganger).
• Bruk fortrinnsvis løvtrær som selje, gråor, bjørk, rogn osv.
• Lag kantvegetasjonen så bred som mulig. Ved nydyrking skal kantvegetasjonen være minst 6 meter bred. 

Du finner mer informasjon om kantvegetasjon i NVE veileder 2/2019 Kantvegetasjon langs vassdrag.

For å holde vannet på overflaten og unngå tørrlegging av elvepartier under og etter sikringsarbeid, må det graves tetteribber med jevne mellomrom. Dette er spesielt viktig i små vassdrag. Er terrenget bratt og det er mye løsmasser i grunnen, bør det graves tetteribber for hver 30 m. Tetteribbene er omtrent to meter brede, består av fine og tette masser som må legges helt ned til gammel elvebunn. 

Video som viser bygging av tettribber i en bekk. (Video: NVE, YouTube)

Flomsikring i tettbygde områder byr ofte på store utfordringer med tanke på plass- og arealhensyn. Mange steder ligger veier, hus og garasjer helt ut på elvekanten, og elva har i mange tilfeller for liten plass. I slike situasjoner blir ofte den eneste løsningen å bygge høye murer på begge sidene av elva for å unngå at vannet gjør skade på bebyggelsen rundt. Ekstra utfordrende er dette når det samtidig skal legges til rette for fisk og andre vannlevende dyr i vassdraget. Hvis det ikke lages ru bunn med store steiner langs sidene, som kan bremse vannhastigheten, vil mye av elvemassene som er lagt ut kunne bli spylt nedover i vassdraget i flomsituasjoner. Ru bunn, spesielt i yttersvinger, vil bremse vannet og gi skjermet standplasser for fisk i flomsituasjoner (se figur 36, 37 og 38).

Det er viktig at store steiner forankres godt i elvebunnen slik at de ikke ruller nedover elva ved flom. I slike elver må det tas høyde for at det må utføres reparasjoner på habitattiltakene etter store flommer. 

Direktoratet for naturforvaltning (2002) Slipp fisken fram! Fiskens vandringsmulighet gjennom kulverter og stikkrenner. DN Håndbok 22-2002. Trondheim: Direktoratet for naturforvaltning.

Forseth, T. & Harby, A. (red.) (2013) Håndbok for miljødesign i regulerte laksevassdrag. NINA Temahefte nr. 52. Trondheim: Norsk institutt for naturforskning.

NVE (2019) Kantvegetasjon langs vassdrag. Veileder nr. 2/2019. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.

NVE (2010) Vassdragshåndboka – Håndbok i vassdragsteknikk. red. Fergus, T, Hoseth, K. A, Sæterbø, E. Trondheim: Tapir Akademisk Forlag.

NVE (2006) Utlegging av gytegrus i tilknytning til terskler som habitatforbedrende tiltak for aure og laks. Rapport miljøbasert vannføring 6/2006. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.

Pulg, U. mfl. (2018) Tiltakshåndbok for bedre fysisk vannmiljø: God praksis ved miljøforbedrende tiltak i elver og bekker. NORCE LFI rapport nr. 296. NORCE Bergen. ISSN 1892-8889.