Project

Back to overview

Hydro-Ecology and Floodplain Sustainability in Application (HyApp)

English title Hydro-Ecology and Floodplain Sustainability in Application (HyApp)
Applicant Schleiss Anton
Number 153972
Funding scheme NRP 70 Energy Turnaround
Research institution Laboratoire de constructions hydrauliques EPFL ENAC IIC PL-LCH
Institution of higher education EPF Lausanne - EPFL
Main discipline Hydrology, Limnology, Glaciology
Start/End 01.03.2015 - 28.02.2019
Approved amount 784'071.00
Show all

Keywords (7)

Remote Sensing ; Rivers and Floodplains; Modelling; Environmental Flow; Sustainablility; Hydropower; Ecology

Lay Summary (German)

Lead
Das Forschungsprojekt möchte einen angewandten Beitrag zu einer nachhaltigen Wassernutzung insbesondere in Auenlandschaften leisten. Dabei werden unterschiedliche Auenlandschaften untersucht, die in die Gebiete verschiedener Wasserkraftproduzenten fallen und unterschiedlichen Nutzungen und Beeinträchtigungen unterliegen. Damit wird eine gute Übertragbarkeit und Generalisierung sowie ein weitreichender Nutzen der Ergebnisse erwartet. Für die Planung und potentielle Durchführung dieses interdisziplinären Projektes haben sich namhafte und erfahrene Vertreter aus den Bereichen Wasserbau, Ökologie und Remote Sensing/Raumanalyse zusammengefunden.
Lay summary

Die Wasserkraft ist in der Schweiz ein wichtiger Bestandteil der Energiestrategie aber eine nachhaltige Entwicklung ist unabdingbar. Die angepasste Abflussregulierung sowie die Renaturierung von Flüssen und Überflutungsflächen ist eine wichtige Verpflichtung. Die zukünftig erwarteten Niederschlagsänderungen sowie der anhaltende Rückzug der Gletscher können zu Konflikten bezüglich der Nutzung der Wasserressourcen führen. Nur wenige Methoden und Indikatoren sind verfügbar, welche es erlauben den ökologischen und morphologischen Einfluss von kostenintensiven Massnahmen abzuschätzen wie die Verminderung von Schwall und Sunk, die Erhöhung von Restwasserabflüssen oder die Geschiebereaktivierung. Das Forschungsprojekt hat deshalb zum Ziel die erforderlichen Methoden und Indikatoren zu entwickeln und zu validieren, welche es erlauben die Konsequenzen von angepassten Abflussregulierungen anderen Renaturierungsmassnahmen vorherzusagen und zu überwachen und dies insbesondere in Überflutungs- und Feuchtgebieten (Auenlandschaften), welche Biodiversitätszentren von ausserordentlichem hohem Wert sind. Im Projekt werden deshalb mittels umfassender Modellierung und Geländeaufnahmen mit Fernerkundung (remote sensing) Indikatoren entwickelt und getestet, welche es erlauben Strukturen und Funktionen in Systemen von Überflutungs- und Feuchtgebieten miteinander zu verknüpfen.  

 

Direct link to Lay Summary Last update: 05.10.2014

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Publications

Publication
Mit möglichst wenig Energieverlust möghlichst viele Arten erhalten
Schleiss Anton (2017), Mit möglichst wenig Energieverlust möghlichst viele Arten erhalten, in Aqua & Gas, 97(4), 8-9.
Sensitivity analysis of the hydromorphological index of diversity using numerical generated data
Stähly S. Bourqui P. Robinson C. & Schleiss A.J. (2017), Sensitivity analysis of the hydromorphological index of diversity using numerical generated data, in Aminuddin Ab. Ghani et al. (ed.), IAHR, Kuala Lumpur, 99-104.
Numerische Modellierungen zur Bestimmung der Habitatvielfalt an einem mäandrierenden wasserkraftbeeinträchtigten Fliessgewässer
Stähly S. Bourqui P. Robinson C. & Schleiss A.J. (2016), Numerische Modellierungen zur Bestimmung der Habitatvielfalt an einem mäandrierenden wasserkraftbeeinträchtigten Fliessgewässer, in Peter Rutschmann (ed.), 720-728.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Dr. Christine Weber , EAWAG Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Dr. Walter Gostner, Patscheider&Partner AG Italy (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Dr. Steffen Schweizer, Kraftwerke Oberhasli AG KWO Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Industry/business/other use-inspired collaboration
Franziska von Lerner (Bereichsleiterin), Amt für Landwirtschaft und Natur des Kanton Bern Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Industry/business/other use-inspired collaboration
European Space Agency APEX Belgium (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Dr. Christian Roulier, Auenberatungstelle Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Groupe e, Fribourg Switzerland (Europe)
- Industry/business/other use-inspired collaboration
FOEN, “Sektion Sanierung Wasserkraft” Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Dr. Phillippe Heller, e-dric.ch, Lausanne Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Prof. Dr. Bill Annable, Civil & Environmental Engineering, University of Waterloo Canada (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
Prof. Dr. Ing. Piotr Parasiewicz, S. Sakowicz Inland Fisheries, Institute Depart. of River Fisheries Poland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Exchange of personnel
PRONAT SA Switzerland (Europe)
- Industry/business/other use-inspired collaboration
Prof Dr. Mark S. Lorang Flathead Lake Biological Station, University of Montana, USA United States of America (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Dr. Manuel Nitsche, Bundesamt für Umwelt, BAFU Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Industry/business/other use-inspired collaboration

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
EGU General Assembly Poster Event analysis of an artificial flood combined with sediment replenishment in a residual flow reach in a Swiss river using RFID PIT tags 11.04.2018 Wien, Austria Schleiss Anton; Stähly Severin; Robinson Christopher;
SCCER-SoE Annual Conference Poster Evaluation de l’effet d’une crue artificielle et de l’augmentation de sediments sur la morphologie dans une rivière avec débit résiduel 15.09.2017 Birmensdorf, Switzerland Stähly Severin; Schleiss Anton;
SCCER-SoE Annual Conference. Poster How does the HMID behave using numerical data? 15.09.2017 Birmensdorf, Switzerland Stähly Severin; Schleiss Anton; Robinson Christopher;
SCCER-SoE Annual Conference Poster Mobile-bed flood analysis of the Sarine in view of Artificial Flood monitoring 12.09.2016 Sion, Switzerland Schleiss Anton; Stähly Severin; Robinson Christopher;
EGU General Assembly Poster The performance of the Hydromorphological Index of Diversity (HMID) in a hydropower affected meandering river 18.04.2016 Vienna, Austria Robinson Christopher; Stähly Severin; Schleiss Anton;
Swiss Geoscience Meeting Talk given at a conference Classification of habitat diversity in two floodplains using UAVs 20.11.2015 Basel, Switzerland Milani Gillian;
SCCER-SoE Annual Conference Poster Sustainable Floodplain Management and Hydropower 10.09.2015 Neuchâtel, Switzerland Stähly Severin; Schleiss Anton;
NRP 70 kick-off event Poster Sustainable Floodplain Management and Hydropower 24.04.2015 Lucerne, Switzerland Schleiss Anton; Döring Michael; Stähly Severin;


Self-organised

Title Date Place
Scientific meeting “ Wasserbau und Ökologie” 08.03.2016 Lausanne, Switzerland

Knowledge transfer events



Self-organised

Title Date Place
Stakeholder Meeting - Follow-up group 04.05.2017 Bern, Switzerland
Stakeholder Meeting - Follow-up group 18.02.2016 Bern, Switzerland
Stakeholder Meeting - Follow-up group 14.07.2015 Bern, Switzerland

Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Media relations: print media, online media Damned if you do...They give us green energy but destroy precious river ecosystems. What can we do a The New Scientist International 2017
New media (web, blogs, podcasts, news feeds etc.) Ein künstliches Hochwasser zur Renaturierung der Saane Blog des Bundesamtes für Energie Italian-speaking Switzerland German-speaking Switzerland Western Switzerland 2017
New media (web, blogs, podcasts, news feeds etc.) Experimental Flooding for the Sarine Newsletter NFP 70 International 2017
Media relations: print media, online media Gewässerraum und Energieproduktion Aqua Viva German-speaking Switzerland 2017
Video/Film künstliches Hochwasser an der Saane Western Switzerland 2017
Video/Film Künstliches Hochwasser an der Saane German-speaking Switzerland 2017
Media relations: print media, online media Ein Hochwasser für die Dynamik der Kleinen Saane Freiburger Nachrichten, SRF und weitere German-speaking Switzerland Western Switzerland 2016

Abstract

In Switzerland hydropower production is an important component of the future energy strategy but its sustainable development is mandatory. The application of adaptive flow management and restoration of rivers and floodplains is becoming more rigorous and even obligatory. Furthermore, there are expected future changes in precipitation regimes and ongoing glacier retreat, clearly leading to potential water resource conflicts. However, there are few tools and basic indicators for predicting and quantifying, in particular, ecological and morphological impacts of potentially cost intensive management actions such as adaptations to hydropeaking, an increase in minimal flow conditions or sediment restoration. Therefore, the significance of the project is expected in the development and validation of tools and indicators to predict, quantify, and monitor the consequences of adaptive flow management and other restoration actions in particular for floodplains as centers of biodiversity of an exceptionally high value with respect to good and services. For this we integrate the development and testing of indicators linking structure and function in floodplain systems, comprehensive modelling and monitoring using remote sensing techniques. These tools are expected to contribute to the definition and quantification of adaptive flow management in terms of cost-benefit analysis for the socio-economic and ecological interests as well as decision support for protection, use planning and concessional renewals and the definition and evaluation of compensation areas (Ausgleichsflächen). Further impacts of changing flow conditions due to climate change also could be estimated using the developed model(s) and cost effective monitoring by remote sensing allows for success control and efficient management adaption strategies at the whole ecosystem level. Overall, the project is expected to support a sustainable development of hydropower production while optimizing and evaluation ecological floodplain goods and services and maintaining effective decision-making processes.
-