Ecohydraulic studies link ecological problems to hydraulic engineering and water management issues and have been becoming more and more attention, as the importance of the sustaina-bility of river ecosystems has now been recognised. Such studies are based on the knowledge and understanding of the riverine ecosystem as a dynamic and diverse system which is influenced by the physical, chemical and biotic features of a river. These features are, however, majorly altered by anthropogenic activities which also affect the riverine habitat conditions and the organisms living in it. Habitat models mostly connect hydraulic variables to elements of habitat suitability and they are therefore valuable tools in ecohydraulic studies. Environmental flow assessment is an important part of ecohydraulics and is used to mitigate anthropogenic alterations. Four major groups of methods exist in this field of research: hy-drological methods including look-up tables and desktop methods, hydraulic rating methods, habitat simulation methods and holistic methods. Here, the amount of detail considered, as well as the resolution and the accuracy of the ecological aspects included, increase from one method to another leading to the definition of basic flow values or a detailed ecology-based flow regime respectively. MesoHABSIM is a mesoscale habitat simulation model which has been used in several environmental flow assessments on a local as well as on a regional scale because it includes the biological as well as the hydromorphic aspects of the riverine habitat and additionally analyses the hydrological regime to define natural occurring habitat thresh-olds. Therefore, MesoHABSIM was used in this thesis and was applied in one reference site located in the River Leutasch or Leutascher Ache and in two sites within the bypass section of the Gemeinschaftskraftwerk Inn (Joint Venture Hydropower Plant Inn – GKI) in the Upper Inn River in order to develop environmental flow criteria for the Tyrol region (Austria). The habitat model was developed taking into account the habitat preferences of the expected fish community during the summer months, the habitat preferences of spawning and rearing brown trout during the winter months and the habitat preferences of spawning and rearing bullhead and European grayling during spring. Natural habitat conditions were observed in natural or renatured river stretches in both rivers, and uniform and monotone habitat condi-tions were observed for a channelized river stretch in the Upper Inn. The collected data on hydromorphic features was used to create habitat rating curves and was also used to develop a UCUT analysis (Uniform Continuous Under Threshold) for the River Leutasch. This led to the definition of habitat threshold values calculated for the Leutasch which were then applied in the Inn. Firstly, this thesis proves that the channelization of river stretches reduces and destabilises the habitat available for the native fish community, whereas river restoration measures have a great potential to improve habitat conditions. Secondly, the MesoHABSIM model provides environmental flow criteria which are in the same range as the minimum flow values previously developed for the GKI which shows the applicability of the MesoHABSIM model in this scientific field. Thirdly, the concept of FCMacHT used in the AMBER project which defines expected fish communities and associated habitat structures for regions in Europe is valid for the two alpine rivers. Therefore, the potential of this concept as part of the development of regional environment flow standards is also shown. However, additional re-search and data are necessary to prove and develop the idea of regional environmental flow standards for Europe further.     «

Ecohydraulic studies link ecological problems to hydraulic engineering and water management issues and have been becoming more and more attention, as the importance of the sustaina-bility of river ecosystems has now been recognised. Such studies are based on the knowledge and understanding of the riverine ecosystem as a dynamic and diverse system which is influenced by the physical, chemical and biotic features of a river. These features are, however, majorly altered by anthropogenic activities...     »

Das Forschungsgebiet der Ökohydraulik schafft eine Verbindung zwischen ökologischen Problemen und wasserbaulichen und wasserwirtschaftlichen Fragestellungen. Durch die wachsende Erkenntnis in der Bevölkerung und auch in der Politik, dass eine nachhaltige Bewirtschaftung und die Erhaltung der Fließgewässerökosysteme von großer Bedeutung sind, erhält dieses For-schungsgebiet immer mehr Aufmerksamkeit. Forschung im Bereich der Ökohydraulik basiert darauf, dass Fließgewässerökosysteme als dynamische und vielfältige Systeme angesehen werden, die weiter durch physikalische, chemische und biologische Merkmale beeinflusst wer-den. Diese Ökosysteme sind jedoch durch anthropogene Aktivitäten massiv verändert, wodurch die verfügbaren Habitate im Fließgewässer und dadurch die im Fließgewässer lebenden Orga-nismen stark beeinträchtigt sind. Die Simulation von Habitaten in Fließgewässern ist ein wichti-ges Hilfsmittel in ökohydraulischen Studien, da Habitatmodelle hydraulische Größen mit einer Bewertung des vorhandenen Habitats im Fließgewässer verbinden. Die Bewertung von ökologischen Mindestwassermengen ist ein wichtiges Teilgebiet der Ökohydraulik, um den Einfluss von anthropogenen Änderungen im Fließgewässer, wie beispielsweise die Wasserentnahme für die Wasserkraftproduktion, zu minimieren. MesoHABSIM ist ein Habitatmodell basierend auf der Mesohabitatskala, welches schon mehrfach in Studien zur Bewertung und Berechnung ökologi-scher Mindestwassermengen auf lokaler sowie auf regionaler Ebene verwendet wurde. Das Model betrachtet hydromorphologische Aspekte und analysiert zusätzlich das hydrologische Regime des Fließgewässers, um natürlich auftretende habitatlimitierende Situationen zu erkennen. Ökologische Mindestwasserwerte, die auf der Basis von MesoHABSIM Ergebnissen ermittelt werden, orientieren sich an den natürlichen Gegebenheiten und führen zu einem saisonal ange-passten dynamischen Mindestwasserkonzept, was gegenüber anderen Methoden der Mindestwasserberechnung ein bedeutender Vorteil ist. Daher wurde auch in dieser Arbeit MesoHABSIM verwendet und an Flussabschnitten an der Leutascher Ache sowie am Oberen Inn angewendet, um ökologische Mindestwassermengen für die Region Tirol zu berechnen. Am Oberen Inn wur-den dabei zwei Strecken im Restwasserbereich des geplanten Gemeinschaftskraftwerks Inn (Test case im EU H2020 Projekt FIThydro) betrachtet, ein aufgeweiteter Flussabschnitt sowie ein kanalisierter Abschnitt. Daten über die vorhandenen hydromorphologischen Strukturen wurden dabei durch Begehungen sowie durch die Auswertung von Luftbildern und hydraulische Simulationen ermittelt. Die damit aufgestellten Habitatmodelle berücksichtigen die saisonalen Habitatpräferenzen aller vorherrschenden Fischarten. Die Modelle zeigten natürliche Habitatbedin-gungen an der Leutascher Ache sowie am aufgeweiteten Flussabschnitt am Oberen Inn und monotone strukturarme Bedingungen an der kanalisierten Strecke. Mit den aufgestellten Habitatmodellen wurden dann Habitat-Abfluss-Kurven entwickelt und eine Habitat-Zeitreihen-Analyse (basierend auf Uniform Continious Under Threshold curves) durchgeführt, wodurch ökologische Mindestwasserwerte berechnet werden konnten. Diese Arbeit zeigt zum einen, dass die Kanali-sierung von Fließgewässern das verfügbare Habitat für die einheimischen Arten im Fluss redu-ziert und destabilisiert, wohingegen Renaturierung- und Aufweitungsmaßnahmen großes Potential haben, natürliche Habitate wiederherzustellen. Außerdem wurden mit dieser Arbeit für den Oberen Inn ähnliche ökologische Mindestwasserwerte berechnet, wie sie bereits für das Ge-meinschaftskraftwerk Inn festgelegt wurden. Dies bestätigt, dass die MesoHABSIM Methodik erfolgreich im Bereich der Mindestwasserfestlegung angewendet werden kann. Weiterhin bestä-tigen die Ergebnisse der Habitatmodelle die im EU H2020 Projekt AMBER erstellte Einteilung der europäischen Fließgewässer in Fischmakrohabitat-Regionen und deren definierten Habitatstrukturen und vorherrschenden Fischarten. Dies zeigt das Potential dieser großräumigen Einteilung besonders hinsichtlich der Festlegung von ökologischen Mindestwasserwerten auf regionaler Ebene. Mit weiterer Forschung in diesem Bereich könnten somit regionale ökologische Mindestwasserwerte für ganz Europa entwickelt werden.     «

Das Forschungsgebiet der Ökohydraulik schafft eine Verbindung zwischen ökologischen Problemen und wasserbaulichen und wasserwirtschaftlichen Fragestellungen. Durch die wachsende Erkenntnis in der Bevölkerung und auch in der Politik, dass eine nachhaltige Bewirtschaftung und die Erhaltung der Fließgewässerökosysteme von großer Bedeutung sind, erhält dieses For-schungsgebiet immer mehr Aufmerksamkeit. Forschung im Bereich der Ökohydraulik basiert darauf, dass Fließgewässerökosysteme als dynamische...     »