Fish passage system in an irrigation dam (Pilcomayo River basin ): when engineering designs do not match ecohydraulic criteria

The Route 28 Dam has the potential to block fish movements from La Estrella marsh to the Pilcomayo River. In addition, the many fish that concentrate immediately downstream of the dam may suffer high mortality when they are stranded during low water periods. The goals of this study are to determine if fish are able to pass the spillway and to assess if the design of the installed ladders (pool and weir type) effectively supports upstream migration of Prochilodus lineatus (sábalo). Results showed that only fish longer than 39 cm should be able to ascend the spillway chute, but when water levels on the spillway crest are over 0.4 m. Fish are also unable to jump from spillway toe to spillway crest because the downstream dissipation pool does not meet the minimum depth criterion for fish to accelerate to sufficient velocity. Fish ladders have insufficient number of pools and some pool dimensions and designs depart from accepted standard designs. Volumetric dissipation power in the upper pool of each fish ladder is too low for fish to rest. Also, attraction flows relative to total spillway discharge at the entrance to each fishway are insufficient. Fish passage failures of both the spillway and pool and weir systems in La Estrella marsh can be traced to the "salmon-centric" concept used by the designers. We conclude that the Route 28 Dam design including its fish passage systems, do not follow criteria to cope with the strong hydrological variability and bioecological characteristics of fish inhabiting pulsatile systems such as La Estrella marsh.

La represa dela ruta 28 posee el potencial de bloquear el desplazamiento del sábalo (Prochilodus lineatus) desde el bañado La Estrella hacia el río Pilcomayo. Adicionalmente los numerosos peces que se concentran aguas abajo de la represa pueden sufrir una alta mortalidad cuando quedan atrapados durante el período de aguas bajas. Los objetivos de este estudio es determinar si los peces son capaces de superar el vertedero y evaluar si el diseño de los pasos para peces del tipo tanque-escalón ya instalados esadecuado para facilitar la migración hacia aguas arriba. Los resultados muestran que solo aquellos peces mayores a 39 cm de longitud total son capaces de ascender la pendiente del vertedero, pero únicamente cuando el nivel del agua en la cresta del mismo alcanza o supera los 40 cm. Los peces son incapaces de saltar desde el pie del vertedero hasta la cresta debido a que la pileta de disipación no sigue los criterios de mínima profundidad requeridos para alcanzar la suficiente velocidad y altura. Asimismo, los pasos para peces no poseen el número suficiente de tanques y algunas de sus dimensiones y su diseño se apartan de los estándares aceptados. La potencia de disipación volumétrica en el tanque superior de cada paso es inadecuada para que los peces puedan descansar, mientras que los flujos de atracción relativos a la descarga del vertedero resultan insuficientes. La baja eficiencia del vertedero y de los sistemas de pasos para peces pueden ser adjudicados a un concepto de construcción orientado a salmónidos. Concluimos que la represa de la ruta 28, incluyendo sus sistemas de pasaje para peces, no siguen los criterios adecuados para hacer frente a alta variabilidad hidrológica y las características bioecológica de los peces que habitan en bañados pulsátiles como La Estrella.

Culverts in paved roads as suitable passages for Neotropical fish species

Improperly installed or poorly maintained culverts can pose a serious threat to fish by disrupting their habitat and endangering spawning success. Road culverts that are not designed for fish passage frequently can become obstacles. This can be especially problematic for migratory species, but can lead to fragmentation of resident populations as well. This study evaluated 40 culverts of 29 sites within a 25-km radius from Toledo city, Paraná State, southern Brazil, with respect to their likely effects on movement of the local ichthyofauna. We collected data on the shape and length of culverts, culvert material, waterfall height, water column depth, slope, and estimated flow velocity. Culverts were categorized by level of barrier risk for upstream migration: high, medium, low, and impassable, as well as the type of barrier posed (fall height, depth, length and velocity). Most of culverts analyzed were considered potential barriers to fish movement, with 45% classified as impassible, 45% as high risk, 10% as medium risk, and no culverts as low risk. Brazilian culverts as fishways will require additional monitoring and studies to corroborate the premises proposed in the present study. Road culvert projects that are properly built and maintained will be able to simultaneously improve function of roadways and protect fish populations.

Bueiros incorretamente instalados ou mal conservados podem representar uma séria ameaça para os peixes por fragmentar o seu habitat e comprometer o sucesso da desova. Bueiros em estradas que não são projetados para passagem de peixes freqüentemente tornam-se obstáculos. Isso pode ser especialmente problemático para as espécies migratórias, mas também pode levar à fragmentação das populações de peixes residentes. Este estudo avaliou 29 locais com 40 bueiros dentro de um raio de 25 km de Toledo, Estado do Paraná, sul do Brasil, com relação aos seus prováveis efeitos sobre a movimentação da ictiofauna local. Dados foram coletados sobre a forma e o comprimento dos bueiros, material utilizado, altura da queda de água, profundidade, declividade e velocidade estimada do fluxo. Os bueiros foram categorizados pelo nível de risco como barreira a migração ascendente: alto, médio, baixo e impassável, bem como o tipo de barreira imposta (altura da queda, profundidade, comprimento e velocidade). A maioria dos bueiros analisados foi considerada barreira para o movimento dos peixes, com 45% classificados como intransitáveis, 45% como alto risco, 10 % como médio risco, não havendo bueiros com baixo risco. Bueiros brasileiros como passagens para peixes necessitarão de monitoramento e estudos adicionais para corroborar as premissas propostas no presente estudo. Projetos de bueiros em estradas que estão devidamente construídos e mantidos serão capazes de simultaneamente melhorar a função das rodovias e proteger as populações de peixes.