Regulerte vassdrag har ofte pålegg om en eller to stabile minstevannføringer og andre miljøtiltak som ikke nødvendigvis er et resultat av grundige undersøkelser om optimalt vannføringsregime for fiskeforhold. Nyere forskning har vist at variasjon i vannføring er viktig for å opprettholde et bærekraftig elveøkosystem (Poff et al). Kombinert med fysiske tiltak i vassdraget er det ofte mulig å optimalisere vannbruken til gode for miljøforhold samtidig som en høy kraftproduksjon kan opprettholdes. Prinsippet om mer vann til miljøforhold i våte år og mindre vann til miljøforhold i tørre år vil også kunne gi økt inntjening på kraftproduksjonen.

I regulerte vassdrag veies økonomiske hensyn (kraftproduksjon) mot miljøhensyn (bl a fiskeproduksjon). Dette prosjektet har imidlertid som målsetting å optimalisere både forhold for fisk og kraftproduksjon, og tar sikte på å videreutvikle og koble sammen eksisterende verktøy og demonstrere bruken av dette i Surna. Gjennom prosjektet ”Konsekvenser av effektkjøring på økosystemer i rennende vann” og flere andre prosjekter er det samlet inn en rekke data for Surna som kommer til nytte i dette prosjektet.

En mer fleksibel driftsvannføring kan i mange regulerte vassdrag være en fordel for økosystemet (Halleraker et al). Det er imidlertid viktig at denne fleksibiliteten følger naturlige mønstre (Richter et al) for å gi best virkning på økosystemet. Hurtige døgnvariasjoner som finner sted ved effektkjøring eller utfall av kraftverket kan gi alvorlige virkninger på fiskebestanden (Harby and Halleraker, Saltveit et al, Hunter et al). På den annen side kan for stabile forhold føre til økt begroing ettersom utspyling av moser og alger ikke vil finne sted i like stor grad (Johansen et al). Stabile vannføringer uten markerte flommer kan også føre til sviktende smoltutvandring og redusert oppvandring av gytefisk. Det er også dokumentert stor variasjon på kritisk nivå for vannføring og graden av miljøpåvirkning hos fisk (Harby et al., Flodmark et al.).

Kraftverksreguleringer påvirker ikke bare livet i vassdraget gjennom endret vannføringsregime, men også gjennom endret temperaturregime. Sammenhenger mellom vanntemperatur og vekst hos laksefisk har vært kjent lenge (Elliott et al), og nyere forskning har utarbeidet oppdaterte sammenhenger som også gjelder for norske forhold (Forseth et al). Endret vanntemperatur kan gi endret energiforbruk og påvirke vinteroverlevelse hos laksefisk.

På elvestrekninger med redusert vannføring kan habitatforbedrende tiltak utføres for å bedre forholdene for fisk. Dette anbefales også som framtidens fiskestellstiltak av det såkalte Rieber-Mohn utvalget for norske laksevassdrag (NOU 1999:9).

I den operative driften av kraftverk tas det ofte beslutninger på kort varsel ut fra økonomiske og noen ganger sikkerthetsmessige hensyn. Det er også et ønske om å kunne vise miljømessige virkninger av ulik drift i sann tid. Med operative simuleringsmodeller for miljøforhold tilgjengelig i driftssentralen kan dette gjøres. I dette prosjektettilbudet skal grunnlaget for slike operative modeller lages, mens selve implementeringen gjøres i fase II utenfor dette prosjekttilbudet.

Surna
Trollheim kraftverk henter vann fra flere nedbørfelt på sørsiden av Surnadalen. Inntaksmagasin er den kunstige Follsjøen. Dette gir en redusert vannføring i Surna på strekningen samløp Rinna – utløpet av Trollheim kraftverk. Vannføringen i Surna er noe øket fra utløpet av Trollheim kraftverk til samløp Vindøla. Vannføringen i sideelvene Folla, Rinna og Vindøla er redusert nedstrøms henholdsvis Follsjø og to bekkeinntak. Selv om ikke årlig middelvannføring blir endret nevneverdig, fører reguleringen til endret vannførings- og vanntemperaturregime i Surna fra utløpet av Trollheim kraftverk.

Gjennom arbeid i flere andre prosjekter eksisterer det i dag følgende relevante data og analyser for Surna:

• Fra utløpet av Trollheim kraftverk til brua ved Skei er til sammen 62 tverrprofiler målt inn med topografi og substratforhold kartlagt. Vannstand ved en kjent vannføring er bestemt for alle profiler. I tillegg har NVE målt inn mange profiler som stilles til rådighet gjennom en avtale om utveksling av data mellom NVE og SINTEF Energi.
• Den en-dimensjonale hydrauliske strømningsmodellen HEC-RAS er tilpasset Surna fra utløpet av Trollheim kraftverk til brua ved Skei.
• HEC-RAS har også en dynamisk del for beregning av ikke-stasjonær strømning. Denne er også delvis tilpasset  Surna fra utløpet av Trollheim kraftverk til brua ved Skei.
• Det er gjennomført en kartlegging av mesohabitater på driftsvannføirng fra utløpet av Trollheim kraftverk til brua ved Skei. Surna er delt inn i delstrekninger på 50-500 m som er kategorisert i inntil 10 ulike mesohabitater basert på fysiske forhold som helning, overflateturbulens, vannhastighet og vanndyp etter en ny metode under utvikling av SINTEF, NTNU og NINA.

Aktiviteter
Prosjektet skal ved bruk av oppdatert kunnskap og moderne simuleringsmodeller belyse effekten  på laksefisk av dagens regulering av Surna og driftsmønster av Trollheim kraftverk. Prosjektet skal analysere hvordan ulike tiltak kan forbedre forholdene for laksefisk i Surna uten at det gir produksjonstap. Prosjektet vil bestå av følgende deler:

• Studie av hydrologisk variasjon
• Klassifisering av elvestrekninger
• Modellering av fysisk habitat og produksjonsareal for oppvekst av laks og ørret
• Forhold for gyting og vekst  av laks og ørret
• Optimalisering av drift og tiltak