Loading...
HomeMy WebLinkAboutsummaryEcological  Flows  Science  Advisory  Board                        August  16,  2011  Meeting  Summary Page  1  of  30     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board  (EFSAB)   Meeting  Summary   August  16,  2011     Research  Triangle  Park,  RTP  NC   X  October  18,  2011     APPROVED  for  Distribution         Attendance     Members     Donnie  Brewer,  EMC     Mark  Cantrell,  US  Fish  &  Wildlife  Service   Bob  Christian,  NC  Marine  Fisheries  Commission     Tom  Cuffney,  U.S.  Geological  Survey     Linda  Diebolt,  Local  Governments     Chris  Goudreau,  NC  Wildlife  Resources  Commission     Jeff  Hinshaw,  NC  Cooperative  Extension     Jim  Mead,  NC  Division  of  Water  Resources     Sam  Pearsall,  Environmental  Defense   Judy  Ratcliffe,  NC  Natural  Heritage  Program     Jaime  Robinson,  NCAWWA-­‐WEA     Fritz  Rhode,  National  Marine  Fisheries  Service     Jay  Sauber,  NC  Division  of  Water  Quality     Peter  Caldwell,  NC  Division  of  Forest  Resources     Alternates   Cat  Burns,  The  Nature  Conservancy     Vernon  Cox,  NCDA&CS     Sarah  McRae,  US  Fish  and  Wildlife  Service     Vann  Stancil,  Wildlife  Resources  Commission   Fred  Tarver,  NC  Division  of  Water  Resources     NC  Division  of  Water  Resources   Tom  Fransen   Don  Rayno   Sarah  Young     Facilitation  Team   Mary  Lou  Addor,  Natural  Resources  Leadership   Institute  (NRLI)     Patrick  Beggs,  Watershed  Education  for   Communities  and  Officials  (WECO)     Christy  Perrin,  Watershed  Education  for   Communities  and  Officials  (WECO)     Nancy  Sharpless,  Natural  Resources  Leadership   Institute  (NRLI)       Guests:   Brampa  Bergarm,  RTI   Michelle  Cutrofello,  RTI       Mary  Davis,  TNC/SARP   Michele  Drostin,  UNC-­‐IE   Robert  Dykes,  RTI   Lars  Hanson,  TJCOG   Peter  Ilieve,  RTI   Phillip  Jones,  RTI   Fekadu  Moreda,  RTI   Aaron  Parks,  RTI   Haywood  Phthisic,  LNBA/NRCA   Peter  Raibe,American  Rivers   Ken  Rekhow,  RTI   Nancy  Scott,  RTI   Eric  Solna,  RTI   Amy  Wesley-­‐Snider,  RTI               The  purpose  of  the  Ecological  Flows  Science  Advisory  Board:   The  Ecological  Flows  Science  Advisory  Board  will  advise  NC  Department  Environment  and   Natural  Resources  (NCDENR)  on  an  approach  to  characterize  the  aquatic  ecology  of  different   river  basins  and  methods  to  determine  the  flows  needed  to  maintain  ecological  integrity.       Presentations,  reports,  and  background  information  about  the  E-­‐Flows  SAB  are  available  at:   www.ncwater.org/sab   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  2  of  30       NOTE:  The  next  meeting  of  the  EF  SAB  is  12:30,  September  20,  2011  at  the   Archdale  Building,  ground  floor  hearing  room,  Raleigh,  NC.     August  16,  2011  Quick  Summary:     I. Decisions  Made;     A. The  June  21,  2011  Meeting  Summary  was  approved.   II. Decisions  Identified  That  Need  to  be  Made   A. Develop  criteria  for  success  in  assessing  the  habitat  modeling  approach.     B. Does  the  habitat  modeling  accurately  predict  the  effect  on  habitat  as  flow  is   altered  (validate  the  model)?   C. If  the  EFSAB  becomes  comfortable  that  the  habitat  modeling  does  accurately   predict  the  effect  on  habitat  as  flow  is  altered,  do  these  changes  in  habitat   translate  into  something  that  is  biologically  meaningful  (does  habitat  predict   biology)?   D. Does  the  EFSAB  want  to  establish  a  subcommittee  to  assess  whether  the   stream  classes  are  representative  of  the  state  of  the  biological  community?     E. Is  the  EFSAB  going  to  characterize  the  ecology  in  some  way  other  than   habitat?   F. Develop  a  shared  definition  of  the  charge  of  the  legislation.   III. Suggestions  for  How  to  Most  Usefully  Present  the  Eno  River  Flow  Scenario   Results  for  Assessment   A. Do  fewer  scenarios  on  more  sites  for  assessing  utility  of  approach   B. Choose  representative  indices  to  run  on  multiple  sites  in  same  class.   C. Use  a  3-­‐D  graph  instead  of  bar  charts,  overlaying  the  seasons.   D. Because  it  appears  to  be  a  linear  relationship,  instead  of  running  5%,  10%,   15%,  20%...withdrawals,  run  10%,  20%,  30%...as  a  first  cut.   E. Show  actual  numbers  for  habitat,  resulting  from  various  flow  scenarios  (like   the  tables  presented),  rather  than  just  showing  percentage  changes  because   a  small  change  can  make  a  large  change  in  percentage  when  looking  at  a   small  amount  of  a  particular  habitat,  but  that  habitat  may  be  important.   F. Use  a  pie  chart.   G. Use  data  labels  with  bar  charts  to  show  magnitudes.   H. Continue  to  produce  all  of  the  types  of  results  presented  at  this  meeting.           August  16,  2011Meeting  Agenda     I. Executive  Summary……………………………………………………………………………p.  3   II. Welcome……………………………………………………………………………………………p.  4   III. Presentation  of  WaterFALL  Model………………………………………………………p.  4   IV. EFSAB  “Path  Forward”  Conceptual  Framework:    An  Overview…………….p.  8   V. Review  of  June  21,  2011  Meeting  Summary………………………………………..p.  17   VI. Presentation  of  Eno  River  Flow  Scenarios…………………………………………..p.  17   VII. Agenda  for  next  meeting……………………………………………………………………p.  30   VIII. Directions to September 20, 2011 Meeting………………………………...p. 30   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  3  of  30   Process chart: Evaluating methods to determine ecological flow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     Executive  Summary  (the  executive  summary  was  added  by  the   facilitators  in  February  2013)     Purpose  of  Meeting:    To  learn  about  the  WaterFALL  model;  to  discuss  the  path   forward  for  the  EFSAB;  and  see  a  presentation  of  Eno  River  Flow  Scenarios  and   provide  Jim  Mead  with  guidance  on  how  to  best  present  results  in  the  future.     WaterFALL Model Presentation with Robert Dykes and Michelle Cutrafello link to WaterFALL presentation Go to the WaterFALL fact sheet to learn about WaterFALL. EFSAB Process Overview and Timeline The facilitators presented a proposed process overview and timeline developed by the Division of Water Resources and the facilitation team:             Beginning  with  this  meeting,  the  EFSAB  will  begin  looking  at  scenarios  using  the  habitat-­‐ based  approach  (in  blue).    If  the  EFSAB  feels  that  the  results  from  the  Eno  River  State  Park   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  4  of  30   and  the  Eno  River  at  Hillsborough  are  useful,  the  next  step  would  be  to  test  that  model  on   other  small,  flashy  streams.    If  those  results  look  satisfactory,  the  next  step  would  be  to   expand  to  other  stream  classifications.    If  the  results  from  the  Eno  River  State  Park  do  not   look  promising,  the  EFSAB  could  still  investigate  using  that  approach  for  other   classifications  or  move  on  to  assessing  other  approaches.    In  parallel,  DWR  is  investigating   how  an  approach  could  be  developed  using  biological  data  (in  green).    Additional   approaches  (in  orange)  could  include  those  being  developed  in  Michigan  and  Virginia,  about   which  the  EFSAB  has  been  forwarded  articles.    Additionally,  there  is  a  USGS  method  that   could  be  investigated.         Regarding  the  timeline,  in  the  months  remaining  in  this  year,  the  EFSAB  will  assess  the   habitat  model  approach  and  begin  discussing  pros  and  cons  of  other  approaches.    For  each   listed  task  there  are  a  number  of  subtasks  and  a  number  of  decision  points  for  each.    The   timeline  only  highlights  primary  decision  points.  The  EFSAB  need  not  be  limited  to  one   approach.    Different  approaches  might  be  used  for  different  classifications  of  streams,  for   example.       Eno  River  Flow  Scenarios  with  Jim  Mead  (DWR)  (presentations  can  be  found  at   ncwater.org)   Jim Mead emphasized that the EFSAB would be looking at results this day to get at some questions that came up while running these scenarios, that need to be addressed before running the remaining scenarios, NOT to compare different scenarios and their effects on a particular habitat or guild. Questions/Comments/Concerns Raised 1. Can  models  on  more  than  one  site  be  run  at  a  time?       2. Is  WaterFALL  a  substitute  for  OASIS  that  could  be  run  in  a  more  timely  manner? 3. What is our measure of success for the habitat modeling? 4. We need to determine if the current stream classifications had sufficiently limited variability that those clusters are useful for both biology and hydrology.     II.  Welcome,  Agenda  Review  and  Introductions     Mary  Lou  Addor,  facilitator,  welcomed  everyone  to  the  sixth  meeting  of  the  Ecological   Flows  Science  Advisory  Board  (EFSAB).        She  introduced  herself  and  the  facilitation  team,   reviewed  the  agenda  for  the  meeting,  and  oriented  everyone  to  the  meeting  facility.    All   attendees  were  invited  to  introduce  themselves       III.    WaterFALL  Model  Presentation       Presenters:  Robert  Dykes,  Michelle  Cutrafello     Team:    Jay  Rineer,  Fekadu  Moreda,  Brandon  Bergenroth   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  5  of  30     Robert  Dykes  and  Michelle  Cutrafello,  RTI,  provided  a  presentation  on  their  WaterFALL   (Watershed  Flow  and  ALLocation)  model,  including  demonstrations  of  the  model  in  action.     The  powerpoint  presentation,  as  well  as  the  fact  sheet,  is  available  on  the  EFSAB  website.     This  summary  contains  an  overview  provided  in  the  RTI  WaterFALL  factsheet,  comments   from  the  presenters,  followed  by  questions  and  discussion  from  EFSAB  members.     From  WaterFALL  fact  sheet:   RTI  has  built  a  new  watershed  modeling  tool  and  decision-­‐support  platform  to  enable   interactive  quantitative  investigation  of  water  availability  and  allocation  at  multiple   geographic  scales.  The  Watershed  Flow  and  ALLocation  (WaterFALL™)  system  employs  an   established  hydrologic  model,  the  Generalized  Water  Loading  Function  (GWLF)  that  has   been  modified  to  run  on  EPA’s  enhanced  National  Hydrography  Dataset  (NHDPlus)   hydrologic  network.  RTI  has  indexed  extensive  data  layers  (precipitation,  temperature,  land   cover,  soils,  topography,  hydrologic  parameters)  onto  each  individual  NHDPlus  catchment   to  provide  all  of  the  input  data  needed  to  parameterize  and  run  the  GWLF  model  within  a   catchment.    Routing  routines  are  embedded  to  allow  the  cumulative  water  resource  impacts   across  any  number  of  user-­‐selected  catchments  to  be  quantified.    Advantages  of  this   distributed  model  architecture  include:   • Scalability.  The  model,  which  is  based  on  a  physically  delineated  network  of   catchments,  can  be  run  on  a  single  catchment  or  any  hydrologic  unit  upstream  of  a   user  selected  catchment  up  to  entire  watersheds.   • Portability.  The  model  can  be  run  anywhere  on  the  NHDPlus  network  (i.e.  the   contiguous  U.S.)  with  minimal  model  set  up,  calibration,  or  additional  data  inputs.   • Accessibility.  The  model  is  built  on  an  advanced  Oracle  web-­‐server  delivery   platform  and  can  be  accessed  from  almost  any  internet  connected  computer.   • Usability.  The  model  employs  simple  graphical  interfaces  for  spatial  navigation  and   a  variety  of  other  tools  to  facilitate  “what  if?”  analyses  in  real  time.   • Granularity.  The  model  is  distributed  across  many  very  small  NHDPlus  catchments   providing  heightened  sensitivity  to  geographic  variations  in  land  cover  and  climate   variables  across  a  selected  study  region.     WaterFALL™  has  been  developed  with  the  intention  to  address  5  primary  needs:   1. Climate  Change  Adaptation.  WaterFALL™  employs  GWLF  to  calculate  runoff  based   on  precipitation  rate,  ambient  temperature,  and  ground  cover/use.  Down-­‐scaled   climate  modeling  of  future  changes  in  precipitation  and/or  temperature,  as  well  as   possible  changes  in  land  cover  such  as  deforestation,  can  be  easily  accommodated   by  the  model  and  employed  to  determine  how  predicted  climate  changes  may  shift   the  availability  of  water  at  any  user-­‐designated  geographic  location.  The   effectiveness  of  actions  to  adapt  to  climate  change,  in  terms  of  streamflow  and   runoff,  can  be  quantified  using  WaterFALL™.     2. Water  Allocation  and  Management.  WaterFALL™  will  enable  water  resource   planners  and  managers  to  systematically  evaluate  the  impacts  of  proposed  water   allocation  strategies  on  water  availability  throughout  an  entire  watershed.  State  and   regional  water  resources  managers  will  be  able  to  employ  the  model  to  quantify  the   carrying  capacity  (i.e.  “available  daily  yield”)  of  local  watersheds,  and  to  better   understand  how  calculated  yields  would  likely  be  altered  as  a  consequence  of  either   temporary  or  permanent  changes  in  rainfall  amounts  (i.e.  drought  conditions),   changes  in  average  air  temperatures,  changes  in  water  withdrawal  or  consumptive   use  rates,  or  changes  in  land  use  patterns.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  6  of  30       3. Ecological  Flow  Development.  WaterFALL™  provides  flexibility  as  a  tool  for   establishing  ecological  flow  regimes.  When  applied  to  a  watershed,  or  user-­‐defined   sub-­‐basin,  the  model  produces  a  complete  hydrograph  for  each  NHDPlus  catchment   included  in  the  basin.  As  a  result,  flows  are  profiled  for  small  stream  reaches,  often   one  kilometer  or  less  in  length.  The  model  performs  independently  of  stream  gage   data,  eliminating  the  need  for  extensive  statistical  extrapolation  of  historical  flow   data.  WaterFALL™  is  particularly  well  suited  for  implementation  of  the  Ecological   Limits  of  Hydrologic  Alteration  (ELOHA)  framework  developed  under  the  auspices   of  The  Nature  Conservancy.  It  can  easily  model  unaltered  flow  conditions  and  can   also  be  set  up  to  reflect  past  land  cover  and  land  use  characteristics.  Relevant  model   output  includes  stream  velocity  and  depth  in  addition  to  total  flow.     4. Water  Supply  Risk  and  Impact  Assessment.  WaterFALL™  is  an  efficient,  easy  to  use   tool  for  large  consumers  of  water  to:  a)  assess  site-­‐specific  vulnerability  of  water   supplies;  b)  support  plant  siting  studies;  c)  better  target  water  conservation   investments;  or  d)  satisfy  sustainability  measurement  and  reporting  requirements   such  as  those  included  within  the  Global  Reporting  Initiative  (GRI)  framework.   Many  States  are  also  in  the  process  of  developing  and  implementing  new  regulations   that  will  require  large  water  users,  typically  those  withdrawing  in  excess  of  100,000   gallons/day,  to  apply  for  water  use  permits.  Under  these  rules,  applications  for  a   water  use  permit  may  need  to  include  modeling  data  on  the  impacts  of  the  proposed   withdrawals  on  downstream  users  and  on  “hydrologically  interconnected”  water   resources.  WaterFALL™  is  well-­‐suited  for  rapidly  quantifying  withdrawal  impacts,  at   any  user-­‐define  scale.     5. Reservoir  Storage-­‐Yield-­‐Reliability  Analysis.  WaterFALL™  can  be  employed  to   generate  time-­‐series  of  stream  inflows  to  reservoirs  under  both  historical  and   anticipated  future  climate  or  hydrologic  conditions.  These  data  are  critical  in   calculating  the  likelihood  that  a  reservoir  will  be  able  to  satisfy  demands  (yields),   especially  under  changed,  or  “non-­‐stationary”,  fluctuations  in  inflow  rates.  A  broad   range  of  stream  inflow  patterns  can  be  modeled  and  subjected  to  statistical  analysis   to  determine  the  impact  on  storage-­‐yield-­‐reliability  relationships.  Model  outputs   can  be  provided  in  a  daily,  weekly,  monthly,or  annual  time-­‐step,  depending  on  the   sensitivity  of  the  statistical  procedure  in  use.     Bob  and  Michelle  used  the  model  interface  to  show  several  examples,  starting  with  the  sites  the   group  saw  on  the  Eno  River,  and  also  looking  at  the  Haw  River,  French  Broad  River,  and  Neuse   River.    Some  of  these  screen  captures  and  results  of  model  runs  are  in  the  Powerpoint   document  online.    Some  additional  comments  they  made  during  their  presentation  include:   • The  catchments  act  independently  of  each  other  to  create  the  stream  network.    The   streams  can  be  thought  of  as  pixels,  with  the  model  providing  a  high  resolution  view   of  the  stream  network.   • An  advantage  of  modeling  small  catchments  is  it  allows  you  to  look  at  predominant   land  use-­‐  they  are  small  enough  so  land  uses  tend  to  be  predominantly  one  or   another   • With  all  the  different  catchments,  you  can  see  slight  increases  in  flow  rate  and   velocity  -­‐  it’s  like  seeing  a  movie,  rather  than  looking  at  a  snapshot.   • National  datasets  are  used  for  consistency  among  sources.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  7  of  30   • Precipitation  data  is  pretty  unique.  It’s  newer  data,  4  km  gridded  across  the  country   for  a  day,  which  gives  a  detailed  special  allocation  of  rainfall  for  every  day  (rather   than  meteorological  station  data).    A  better  rainfall  estimate  gives  a  better  stream   flow  estimate.   • Since  it  takes  multiple  days  for  the  water  to  flow  downstream,  a  lag  time  has  been   built  into  the  model.   • Land  use  can  be  tweaked  for  development  scenarios,  growing  seasons  that  may   change  based  on  climate  change,  and  channel  characteristics  (for  example  concrete   or  a  stream  restoration).    GWLF  is  a  curve  number  based  model-­‐  based  on  land  use   and  soil,  and  how  much  water  will  infiltrate  into  the  ground  and  run  off  based  on  the   curve  number.    Paving  will  change  the  land  use  and  amount  of  runoff.    Within  each   catchment  we  differentiate  between  land  use.    Ex-­‐  we  know  40%  developed,  40%   forest,  20%  crop  in  a  catchment).    You  can  change  the  land  use  to  see  different   scenarios.   • Stream  reach  data  includes  average  width  and  depth.    Parameters  can  be  altered  by   the  user.   • Climate  change  data  is  from  1960-­‐2006.    You  can  manipulate  it  to  do  future  climate   change  scenarios,  or  you  can  upload  new  climate  data.   • For  each  hydrograph,  the  user  can  zoom  in  to  look  at  peak  flows  and  a  summary  of   all  data  produced  (for  example  average  inflow  &  outflow,    velocity  &  depth  (using   Mannings  equation),  minimum  inflows  and  outflows,  the  split  between  base  flow   and  runoff).   • Enhancements  are  possible,  including  addition  of  withdrawals  and  returns  (surface   water  intakes  and  returns  from  wastewater  treatment  plants  for  example).   • To  get  the  hydrology  correct,  they  calibrate  the  following  items:   o Available  Soil  water  Capacity:  This  parameter  triggers  the  start  of   percolation   o Recession  Coefficient:  Base  flow  coefficient  controls  the  rate  of  ground  water   flow  from  the  saturated  storage   o Seepage  Coefficient:  Seepage  parameter  controls  the  rate  of  seepage  to  the   deep  storage     • Ecological  details  (slide18)-­‐  DWQ  benthos  samples  have  been  collected  since  1978-­‐     Can  look  at  each  stream  reach  and  what  corresponds  to  the  stream  reach.    Was  it   representative  of  a  storm  pulse  on  the  day  collected?    A  lot  of  info  that  can  be  tied   now  to  NHD  catchments  and  data  associated.    Locations,  times  of  samples,  same   hydrograph,  and  time  period.    How  altered  are  each  of  these  sites  from  their  natural   conditions?   • RTI  is  looking  at  tying  WaterFALL  into  other  allocation  models  like  OASIS.     The  WaterFALL  website  includes  fact  sheets  and  a  video:    www.waterfall.rti.org     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  8  of  30   Process chart: Evaluating methods to determine ecological flow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   EFSAB  Process  Overview  and  Timeline     Resuming  after  the  break,  Christy  Perrin,  facilitator,  presented  for  discussion,  a  proposed   process  overview  (figure  1)  and  timeline  (figure  2)  developed  by  the  Division  of  Water   Resources  and  the  facilitation  team,  to  visually  depict  what  the  EFSAB  will  be  undertaking   in  the  next  few  months.    Beginning  with  this  meeting,  the  EFSAB  will  begin  looking  at   scenarios  using  the  habitat-­‐based  approach  (in  blue).    If  the  EFSAB  feels  that  the  results   from  the  Eno  River  State  Park  and  the  Eno  River  at  Hillsborough  are  useful,  the  next  step   would  be  to  test  that  model  on  other  small,  flashy  streams.    If  those  results  look  satisfactory,   the  next  step  would  be  to  expand  to  other  stream  classifications.    If  the  results  from  the  Eno   River  State  Park  do  not  look  promising,  the  EFSAB  could  still  investigate  using  that   approach  for  other  classifications  or  move  on  to  assessing  other  approaches.       Figure  1.         Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  9  of  30   Figure 2. EFSAB History and Proposed Timeline 2010  EFSAB  NCDWR   November       • EFSAB  convened  first  meeting.   • Introduction  to  legislation,  ecological  flows   • First  draft  charter  discussed   • Members  listed  their  needs  for  moving  forward     2011       January       • Charter  development  continued   • Presentation  &  discussion:  Hydrologic  classification  system   (Sam  Pearsall,  Chris  Goudreau,  Jim  Mead)   • Presentation  &  discussion:  Overview  of  hydrologic  modeling   (OASIS)  (Tom  Fransen)     March       • Presentation:    In-­‐stream  flow  habitat  studies(Ty  Ziegler)   • Discussion  and  Decision:    EFSAB  will  use  current  hydrological   classification  system  as  starting  point,  with  opportunity  to   add  or  modify  classifications  as  information  is  gained   • Decision:    Charter  was  finalized     May     • Field  trip  to  Eno  River  State  Park,  discussion     June     • Discussion  about  Eno  River  Model   • Discussion-­‐  what  does  ecological  integrity  mean  to  you?   • Presentation  &  discussion:    Introduction  to  flow  scenarios   (Chris  Goudreau)   • Decision:  DWR  moves  forward  with  modeling  Eno  River  sites,   flow  scenarios  chosen;  continue  to  research  other  methods       August     • WATERFALL  model  presentation,  (RTI)   • First  Eno  River  demo  model  scenarios  (results)  presented,   NCDWR   • Review  timeline  for  EFSAB/DWR  activities     • Staff  explores  potential   to  evaluate  DWQ  bio.   data  and  flow  changes.   • Run  Eno  River  scenarios   September     • More  Eno  River  demo  model  scenarios  (results)  and  discussion   of  results   • Topics  for  further  discussion  include:    determining  how   representative  stream  classes  are  of  distinct  biological   communities;  developing  decision  criteria  for  Eno  River  demo   model   • Run  Eno  River  scenarios   October     • Discuss  Eno  River  demo  model  results     • Other  approaches  to  determining  ecological  flows  presented   (MI,  VA,  USGS)     • Decision:    EFSAB  determines  whether  to  expand  Eno  River   demo  model  to  other  small  flashy  streams  (or  stable  streams)     November     • If  Eno  River  model  to  be  used,  DWR  presents  other  small  flashy   streams  and  develops  plan  to  model  them   • Discussion  of  other  approaches  to  determining  ecological  flows   • Timeline  and  actions  for  2012  developed   • DWR  Staff  provide   annual  written  progress   report  to  ERC     In  parallel,  DWR  is  investigating  how  an  approach  could  be  developed  using  biological  data   (in  green).    Additional  approaches  (in  orange)  could  include  those  being  developed  in   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  10  of  30   Michigan  and  Virginia,  about  which  the  EFSAB  has  been  forwarded  articles.     Additionally,  there  is  a  USGS  method  that  could  be  investigated.         Regarding  the  timeline,  in  the  months  remaining  in  this  year,  the  EFSAB  will  assess  the   habitat  model  approach  and  begin  discussing  pros  and  cons  of  other  approaches.    For  each   listed  task  there  are  a  number  of  subtasks  and  a  number  of  decision  points  for  each.    The   timeline  only  highlights  primary  decision  points.    Christy  pointed  out,  at  DWR's  request,   that  the  EFSAB  need  not  be  limited  to  one  approach.    Different  approaches  might  be  used   for  different  classifications  of  streams,  for  example.       Q:    How  do  we  know  if  it  doesn't  work?    R:    My  thinking  is  that  first  we  see  if  you  get  a  similar  response  to  a  particular  flow   approach  for  several  habitat-­‐based  studies.    For  example,  we  are  doing  the  Eno  State   Park;  we  are  going  to  do  Eno  Hillsborough;  we  are  going  to  look  at  other  small,  flashy   streams.    You  get  a  fairly  good  convergence  that,  if  you  were  to  look  at  each  of  those   independently,  they  all  suggest  the  same  or  very  similar  algorithm.    Similarly,  for  each   classification  you  would  look  at  more  than  one  (as  many  as  we  have)  and  again  you  have   a  fairly  similar  convergence  of  algorithm  suggested  by  all  of  those  studies  that  have   some  variety  amongst  them  but  are  in  the  same  class.    If  the  answer  is  "no"  [in  figure  1]   (the  results  are  all  over  the  place)  then  we  look  for  another  approach  for  that  class.     That  is  why  Figure  1.  has  the  little  red  box;  just  because  it  doesn't  work  for  the  Eno,  does   not  mean  that  we  should  necessarily  reject  it  for  all  the  classifications.    It  may  be  that   small  flashy  streams  have  a  tremendous  amount  of  variability  that  does  not  lend  itself  to   this  approach.    But  let's  say  the  stable  streams  that  tend  to  be  maybe  a  little  more   homogeneous,  maybe  they  do.    But  maybe  they  don't  either.   Q:    Can  more  than  one  model  be  run  at  a  time?    To  me  the  flashy  streams,  especially  if  they   are  unnaturally  flashy,  may  be  ones  that  this  model  might  not  work  that  well  for   because  they  are  actually  in  flux.    The  channel  is  in  active  change,  and  it  is  not  going  to   hold  up  for  unnaturally  flashy  streams,  whereas  if  you  get  it  going  for  what  we  hope  are   more  stable  systems,  presumably  that  might  work  for  those,  and  we  might  have  to  come   up  with  something  different  for  flashy  streams.    Are  we  tied  to  small  flashy?   R:    We  are  going  with  the  Eno  because  the  Neuse  River  model  is  ready.    The  Cape  Fear  is  the   next  one  that  is  going  to  be  ready  to  go.    If  we  are  going  to  move  to  where  we  have   habitat  data  for  a  more  stable  type  of  classification,  we  will  have  to  either  wait  for  those   models,  which  will  probably  be  about  another  year  and  a  half  ,or  find  another  way  to   come  up  with  data  to  simulate  different  flow  regimes  through  the  habitat  model.   Q:    So  is  WaterFALL  a  substitute  for  OASIS  that  could  be  run  in  a  more  timely  manner?   R:    We  have  not  gotten  to  that  decision  point.   C:    To  me  it  is  a  frontend  loader  for  OASIS.   Q:    I  don't  have  a  real  problem  looking  at  the  flow  diagram  (figure  1),  but  I  think  one  thing   we  have  not  discussed  clearly  enough  is  what  is  our  measure  of  success?    Once  the  data   have  been  run,  and  we  have  been  presented  with  the  habitat  model,  and  it  says  that  they   can  do  a  great  job  of  predicting  habitat  changes,  then  how  do  we  link  that  with  the   biological  indicators,  etc.  to  know  that,  yes,  this  is  a  successful  model?    How  do  we  know   that  this  model  is  giving  us  good  information  that  will  allow  someone  (not  us)  to  set   policy,  eventually,  to  determine  what  those  flow  regimes  have  to  operate  in?    We  need   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  11  of  30   some  kind  of  relatively  objective  criteria  that  we  can  use  to  make  a  decision  as  to  yes,   we  are  ready  to  move  to  the  next  step  in  the  process.   C:  Those  criteria  need  to  encompass  sensitivity  and  repeatability.   C:  and  uncertainty.         C:    Absolutely.   Facilitator:    That's  a  good  point.    I'm  going  to  flip  over  to  the  time  line  for  the  rest  of  the   year.    I  think  that  makes  sense.    We  can  add  in  having  that  discussion.    We  cannot   discuss  that  right  now  because  I  do  not  want  to  hold  up  Jim's  presentation  of  the   scenarios.    As  he  presents  the  scenarios,  some  of  that  might  start  to  gel  in  your  mind;  at   least  the  questions  that  you  might  want  to  ask  about  what  criteria  you  want  to  look  at   may  begin  to  develop.    I  agree  that  developing  those  criteria  before  reaching  that   decision  point  is  going  to  be  important.   C:    We  are  not  necessarily  going  down  just  the  blue  or  just  the  green  or  just  the  orange  (on   figure  1).    We  may  reach  the  end  and  it  will  be  a  mix  of  those.    Some  stream   classifications  may  lend  themselves  more  to  one  approach  than  to  another,  or  it  may  be   that  the  green  and  the  blue  in  combination,  perhaps,  give  us  some  better  indication  of   that  link  between  the  habitat  and  the  criteria  for  success.   C:    One  of  the  things  that  is  forming  the  basis  for  what  we  are  doing  is  the  current  stream   classifications  that  we  have.    I  thought  that  at  some  point  we  were  going  to  evaluate  that   in  terms  of  whether  the  biology  associated  with  those  clusters  had  sufficiently  limited   variability  that  those  clusters  were  useful  for  both  biology  and  hydrology.    What  I  am   kind  of  concerned  about  is  that  if  we  move  too  fast  assuming  that  that  is  correct,  we  may   find  that  we  do  not  have  a  useful  system  when  we  get  down  to  the  biology  eventually.    I   think  we  need  to  frontload  this  and  say  let's  look  at  the  biology  for  these  clusters.    Let's   make  sure  that  they  are  biologically  relevant  as  well  as  hydrologically  relevant,  and,  if   they  are  not,  determine  what  adjustments  we  need  to  make  to  bring  those  together.     Otherwise,  we  could  end  up  with  nothing  at  the  end  of  this.    I  would  really  like  to  see  us   address  that  in  the  near  term.       C:    I  could  not  possibly  agree  more.    The  question  is,  I  am  not  sure  how  it  fits  into  the   present  agenda.    We  definitely  need  to  tie  those  classes  into  biology,  and,  frankly,  I  think   the  Natural  Heritage  Program  is  the  place  where  the  data  really  exists  for  doing  that   because  they  have  information,  I  hope,  about  the  most  sensitive  species.    It  would  be   great  if  we  could  get  some  sort  of  collaborative  enterprise  between,  say,  Natural   Heritage  and  US  Fish  and  Wildlife  Service  to  crosswalk  the  classes  to  know  occurrences   of  critical  species.    A  couple  of  quick  observations:    it  is  possible  to  go  forward  without  a   classification  system  if  it  turns  out  that  this  classification  system  fails;  Jim's  flow  chart  is   not  really  based  on  a  classification  system,  and  we  could,  in  fact,  establish  ecological   baselines  for  individual  streams  without  using  classes.    I  think  that  is  not  the  preferred   outcome  because  it  is  harder;  over  time  that  would  mean  coming  up  with  an  ecological   baseline  for  every  stream  instead  of  each  of  several  classes.     C:  I  think  that  from  the  Natural  Heritage  data  standpoint,  my  reservation  about  using   sensitive  species  exclusively  is  that  it  is  hard  to  know  what  factors,  historically,  have   driven  these  species  to  rarity.    That  being  said,  the  hydrology  we  are  led  to  presume  is   something  that  is  more  or  less  consistent  over  time.    If  we  are  looking  at  a  40-­‐year  time   period,  presumably  they  have  not  changed  from  stable  to  flashy  in  that  40  year  time  or   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  12  of  30   they  would  not  have  been  classified  as  that.    I  do  think  there  may  be  some  of  these   species  that  we  [Natural  Heritage]  track  that  may  be  useful  in  classifying,  but  I  do  not   think  that  it  should  be  exclusively  these  rare  and  endangered  species  that  we  align  the   biological  definition  by.    One  of  the  reasons  is  because,  for  example  with  freshwater   mussels,  wetted  perimeter  may  be  the  very  best  we  can  get  for  providing  habitat  for   them  in  terms  of  a  measure  that  this  model  would  be  capable  of,  whereas  we  have  more   information  on  something  that  is  as  widely  distributed  as  the  redbreast  sunfish.     Fortunately,  we  have  those  other  15  species  that  we  are  adding  in,  so  I  am  not  sure  if  the   Division  of  Water  Quality  (DWQ)  data  or  if  there  is  some  other  agency's  data  that  needs   to  at  least  be,  at  a  minimum,  combined  with  what  we  have,  or  distribution  of  common   freshwater  mussels,  which  would  be  WRC  (Wildlife  Resources  Commission).   C:    I  erred  in  suggesting  collaboration  only  between  Heritage  and  US  Fish  and  Wildlife   Service;  obviously  DWQ  and  WRC  would  also  have  essential  data.    I  am  not  by  any   means  suggesting  that  this  be  a  simple  exercise  in  correlation.    I  do  think  you  guys   [Natural  Heritage]  know  more  than  anybody  else  about  what  is  in  the  streams  and  why,   and  if  you  can  look  at  the  classes  and  tell  us  as  much  as  you  can  about  their  biological   relevance,  that  would  be  powerful  information.    Since  I  don't  see  it  built  into  the  agenda   for  the  rest  of  the  year,  I  do  not  know  if  it  could  be  built  in,  or  if  it  needs  to  just  be   brought  to  the  table  at  some  point.   Facilitator:    So  this  would  be  above  and  beyond  looking  at  the  DWQ  macrobenthic  data;  you   are  talking  about  looking  at  the  specific  aquatic  species  in  addition?  So  this  would  be   another  step?   C:    We  have  a  handful  of  classes  and  Tom  has  asked  the  question,  are  they  biologically   relevant?    We  had  a  3-­‐day  workshop  where  we  kind  of  asked  that  question,  but  nobody   exactly  knew  how  to  prepare  for  the  workshop  so  we  did  the  best  we  could  on  the  fly,   but  it  would  be  really  good  if  the  organizations  that  are  the  experts  at  biological   relevance  for  various  habitats  could  take  those  classes  and  tell  us  how  relevant  they  are.   C:    Speaking  for  DWQ  and  our  benthic  program  that  we  have  had  for  many  decades,  the   classification  system  we  are  talking  about  is  grouped  in  a  hydrologic,  geologic  kind  of   fashion  for  expediency  in  coping  with  the  magnitude  of  the  challenge  that  is  in  front  of   us.   R:    Your  data  is  not  automatically  organized  to  do  this,  but  it  is  there.   R:    I  would  suggest  to  you  that  the  word  "automatic"  is  an  understatement.    Not  only  is  it  not   automatically  organized  under  such  classifications,  we  have  clearly  gone  out  of  our  way   to  focus  our  attention  and  efforts  away  from  that  kind  of  a  system  because  of  the   diversity  of  the  habitats  that  are  out  there.    Because  of  our  expectations  and  our   evaluations,  which  are  designed  to  evaluate  least  impacted  and  a  comparison  of   pollution  tolerance  rather  than  hydrologic  tolerance,  in  order  to  make  that  leap  towards   the  classification  system  that  you  are  referring  to,  I  think  I  can  pretty  comfortably  tell   you  that  that  is  not  possible  in  this  current  day  and  time  without  an  expansive  amount   of  research  to  try  to  recreate  a  different  classification  from  what  we  have  used  over   many  decades.     Q:  You  have  a  gazillion  transects  on  wadeable  streams-­‐-­‐I  understand:    no  swamps,  no  big   rivers,  but  wadeable  streams.    You  have  species'  presence  or  absence  at  those  transects   so  you  have  richness  indices  available,  correct?   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  13  of  30   R:    No,  that  is  not  correct.    Our  biological  evaluations  have  been  intentionally  collected  to   gather  the  most  information  on  community  structure  with  no  hydrologic  information   being  collected.   Q:    Okay.    But  you  know  where  the  transect  is?   C:    If  we  have  clusters  and  we  have  some  sites  from  your  reference  in  that  cluster,  it  is  a   simple  discriminate  analysis  to  come  up  with  how  many  percent  of  these  sites  actually   fall  in  these  clusters.    If  it  is  90%,  we  are  good  to  go,  whereas  if  it  is  10%.   R:    That  would  be  the  research  component  I  am  speaking  about  that  would  need  to  be  done.   Facilitator:    We  need  to  check  in  on  time.   C:    Frankly,  this  is  the  conversation  that  many  of  us  have  been  waiting  a  year  to  have.   Facilitator:    Exactly,  but  I  am  thinking  that  we  might  need  to  coral  this  discussion  and  put  it   on  the  agenda,  but  finish  up  for  now  because  Jim  is  prepared  to  present  to  us  today.   C:    We  have  been  using  not  just  your  bug  data  but  the  fish  data,  and  we  do  have  tremendous   computing  capabilities  with  this  max  entropy  modeling  that  Mark  Andrews  has  been   doing.    We  have  really  been  getting  some  good  stuff.    The  thing  that  we  have  not  done  is   overlay  these  latest  hydrologic  classifications.    That's  a  pretty  easy  step  to  factor  that  in,   along  with  Ryan’s    work.    I  think  that  is  something  we  can  do  off-­‐line  and  bring  in  along   with  the  Heritage  data  and  the  common  fish  data  and  at  least  common  bug  data.    I  think   that's  very  doable  to  get  an  answer.    I  am  not  going  to  say  that  it  is  the  right  answer,  but   get  an  answer  to  make  people  scratch  their  heads  and  think  about  the  first  question  that   Tom  asked-­‐-­‐Is  this  biologically  relevant  and  are  the  patterns  more  than  rainfall  runoff   patterns?    Are  there  some  real  patterns  of  the  biological  across  physiographic  regions  or   any  other  way  you  want  to  slice  the  state.   R:    You  are  going  to  use  historical  distribution  because  the  hydrologic  aspects  are.   R:    We  can  define  that,  like  I  said,  along  with  the  more  common  species  and  compare  the   ?????  within  those  data  sets.   Facilitator:    So  are  you  offering  to  evaluate  this?   Q:    How  do  we  appoint  a  subcommittee  to  take  on  the  task?    I  don't  know  that  we  know  how   to  do  that,  but  we  do  need  to  do  that.   Facilitator:    And  it  sounds  like  you  may  need  to  pull  in  people  from  around  the  table.   C:    I  clearly  think  that  the  discussion  that  is  going  on  right  now  is  in  complete  harmony  with   the  intent  of  the  legislation.    The  legislation  did  not  just  say  give  me  ecological  flow;  it   said  tell  me  how  to  characterize  the  ecology  and  then  give  them  the  ecological  flows,  and   that's  precisely  what  we  are  talking  about  doing.   C:    Yes,  it  is.   Facilitator:    So  back  to  the  idea  of  a  subcommittee.   C:    How  do  we  do  that?   C:    Can  I  suggest  that  it  would  be  best  if  we  don't  just  jump  right  into  that.    I  would  like  to   have  a  more  full  discussion  at  the  next  meeting  before  we  decide  to  set  up  a   subcommittee  or  whatever  the  appropriate  step  is.   Facilitator:    Perhaps  it  is  a  matter  of  defining  what  the  questions  are  that  you  really  want  to   answer.    I  heard  a  couple  of  different  things  come  up.   C:    We  have  a  handful  of  hydrological  classifications,  and  they  show  great  integrity  as   hydrological  classes,  but  we  do  not  know  whether  they  correspond  with  distinctly   different  biological  communities.    If  they  don't,  and  we  know  they  won't  perfectly   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  14  of  30   because  individual  sites  have  individual  histories,  but  if  there  is  a  really  bad  correlation   then  they  are  not  particularly  relevant,  and  perhaps  we  need  to  proceed  without  them   and  come  up  with  a  different  approach.      If  it  turns  out  that  they  do,  then  we  are  on  the   right  track,  and  I  think  it  would  be  really  good  to  set  up  a  subcommittee  consisting  of   DWQ  (unless  you  definitely  want  to  opt  out),  US  Fish  and  Wildlife  Service,  WRC  and   Heritage  to  just  have  a  look  and  come  back  and  tell  us  either  you  figured  it  out  or  you   figured  out  how  to  figure  it  out.   R:    I  reiterate  that  I  don't  think  we  are  in  a  position  to  assign  anyone  because  I  think  there  is   a  lot  of  expertise  sitting  across  the  table  from  me,  and  I  don't  think  we  should  say  it   should  be  a,b  and  c.   C:      It  is  not  necessarily  our  role  as  a  SAB  to  produce  work  products  that  are  required  in   order  to  move  this  on,  but  we  certainly  can  pull  together  the  scope  of  what  work   products  are  needed  in  order  to  move  forward,,  and  funding,  either  through  DWR  or   elsewhere,  is  all  part  of  the  exploration  we  are  supposed  to  be  going  through  here.    If   those  classifications  are  not  in  some  way,  shape,  or  form  reflective  of  or  indicative  of  the   ecology,  then  we  are  pursuing  an  ecological  flow  and  will  be  ignoring  the  ecology,  which   is  clearly  not  the  intent  of  the  legislation.    I  think  the  discussion  needs  to  happen.    I  think   the  work  and  exploration  needs  to  happen.    Whether  it  needs  to  happen  as  a  function  of   this  SAB  or  of  an  outside  work  product  is  a  different  question.   C:    I  would  just  like  to  add  that  I  am  not  entirely  convinced  that  there  is  going  to  be  any  kind   of  really  beautiful  correlation  between  the  biological  data  that  exists  and  the   habitat/hydrologic  modeling  that  we  are  going  to  be  using.    There  are  three  or  four   major  questions  out  there,  but  one  is,  Will  this  model  hold  up?    If  you  run  any  of  these   scenarios,  does  the  model  actually  hold  up  within  the  classifications?    That  is  essential   because  we  are  still  going  to  be  taking  water  out;  we  are  still  going  to  be  running  a   scenario.    We  are  here  to  come  up  with  a  scenario,  presumably,  or  a  set  of  scenarios  that   are  potential  if  we  are  going  to  have  a  hydrologic  model  that  shows  that  if  you  take  out   water,  the  habitat  is  going  to  respond  a  certain  way.    We  don't  even  know  if  it  responds   uniformly  across  our  classification.    We  have  to  get  that  answered.    If  that  alone  does  not   hold  up,  then  we  really  have  to  go  back  to  square  one,  which  would  be  the  orange  route   [on  figure  1].    We  definitely  want  to  know  that  if  you  take  out  a  certain  amount  of  water,   how  much  wetted  perimeter,  at  the  very  minimum,  is  remaining  in  the  stream  because   that  is  one  of  the  defining  biological  factors.    If  you  have  no  water,  you  have  no  biology.     Adding  the  biology  in  is  a  very,  very  important  question,  but  some  of  it  is  captured  in  the   fact  that  they  have  these  guilds  that  we  are  looking  at.    We  think  we  know  enough  about   these  15  species  or  groups  of  species  to  know  how  much  wetted  perimeter  they  are   going  to  need.    We  have  used  it  for  every  reservoir  project  for  the  last  5-­‐10  years.     Biological  assumptions  are  already  being  made  in  the  way  DWR  issues  their  permits.    I   am  assuming  that  we  can  go  forward  even  if  we  don't  have  a  beautiful  correlation  with   the  type  of  data  I  collect  and  DWQ  collects  and  WRC  collects.   R:    But  you  have  to  be  careful.    If  you  have  a  classification,  and  we  have  a  set  of  streams,  one   of  which  has  120  species  of  macro-­‐invertebrate  in  it  and  another  that  has  40,  you  have   to  follow  them  in  terms  of  trying  to  assess  the  effect  when  you  have  such  a  big  range.     That's  why  you  have  to  be  sure,  if  these  classifications  are  going  to  be  useful,  that  they   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  15  of  30   actually  do  reflect  the  biology.    Otherwise,  with  the  variability  you  won't  be  able  to   detect  when  the  alteration  occurs.   R:    Well,  I  don't  think  we  are  ever  going  to  go  and  detect  whether  alteration  is  occurring.    It   is  just  a  very,  very  large  scale.   C:    I  think  the  original  charge  for  this  group  was  for  the  Department  [Department  of   Environment  and  Natural  Resources  (DENR)]  to  use  this  Science  Advisory  Board  to   characterize  the  ecology  in  different  river  basins,  and  I  think  one  of  the  very  basic   characterizations  of  any  ecology  is  whether  it  is  altered  or  unaltered.    And  I  think  that  is   a  pretty  bright  line  there  that  we  can  start  to  define  as  we  start  to  get  at  some  of  these   issues,  whether  it  is  altered  in  terms  of  hydrology  or  altered  in  terms  of  pollution  or   other  reasons.    But  characterizing  the  ecology  is  the  charge.   C:    I  would  like  to  make  one  observation,  which  is  that  I  think  this  conversation  is  so  difficult   because  we  are  asking  3  simple  questions:    1)  How  much  correspondence  is  there   between  the  ecological  characterization  of  a  stream  and  the  hydrological   characterization  of  a  stream?    I  would  not  consider  a  difference  in  richness  between  40   and  120  huge,  but  I  would  consider  it  huge  if  the  same  class  of  stream  has  40  and  120   completely  different  or  40  and  40  completely  different;  2)  How  do  we  characterize   impacts  on  habitat  when  we  alter  flows?    That's  what  this  is  about;  and  3)  Where  do  we   set  thresholds  and  when  do  we  decide  that  the  ecological  baseline  is  actually  in  danger   of  being  violated,  because  that  is  the  reason  the  legislation  passed.    We  probably  cannot   even  begin  to  even  talk  about  question  number  3;  that  is  way  down  the  road  for  us,  but   questions  number  2  and  3  are  easily  mixed  up.    I  think  it  is  important  for  us  to  keep   them  distinct.   C:    I  am  usually  the  one  that  states  this,  but  question  number  3  is  not  our  charge,  at  all.    Our   charge  is  simply  to  assess  the  methods  and  to  make  a  recommendation  as  to  what   methods  might  be  used  by  a  policy-­‐making  group  to  answer  question  number  3.    That  is   clearly  stated,  I  think,  in  the  legislation.    Our  charge  is  not  to  say  what  the  flows  would   be  or  to  set  any  of  those  criteria,  really.    It  is  just  to  decide  what  approach  to  use.   R:    What  constitutes  the  violation  of  ecological  integrity,  I  think  is   R:    That  is  not  my  interpretation  of  the  legislation.   R:    Okay.   R:    That  doesn't  mean  that  we  don't  need  to  have  that  knowledge  or  have  it  in  our  heads  to   consider  question  number  3,  but  this  group  is  not  charged  with  making  policy  decisions.     If  we  try  to  go  there  we  need  to  extend  the  life  of  this  group.   R:  I  agree  that  we  do  not  have  a  policy  charge,  but  I  think  a  number  is  an  adoptable   question.   R:    We  need  to  be  sure  that  our  methodology  is  one  in  which  thresholds  can  be  applied.   R:    I  think  it  is  appropriate  to  break  the  discussion  into  these  three  points,  but  I  would   suggest  that  where  our  discussion  is  really  finding  the  difficulty  is  not  between  those   three  because  where  we  set  the  thresholds  is  totally  dependent  upon  the  first  two,  and   that  is  where  our  difficulty  lies.    Are  we  going  to  approach  this  from  an   ecology/ecological  integrity  versus  hydrology  evaluation  or  are  we  simply  going  to  base   it  on  available  habitat  and  flow  alteration.    Those  are  two  distinct  approaches.    Clearly,  a   number  of  us  are  interested  in  the  biological  integrity  part  of  that,  and  the  simpler,  more   straight  line  way  to  get  to  resolution  is  clearly  off  the  available  habitat.    It's  just  a   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  16  of  30   simpler,  easier,  more  generic  approach  that  you  can  apply.    I  am  not  sure  we  have  come   to  that  fork  in  the  road  yet,  but  it  is  clearly  on  the  table..   R:    But  the  charge  is  dual:    characterization  of  the  ecology  and  identify  flow  requirements.     Maybe  we  shouldn't  mix  those  two  at  first  because  there  are  a  whole  lot  of  ways  of   characterizing  the  ecology.   R:    I  would  like  to  make  one  observation.    The  legislation  says  that  the  Department  (DENR)   shall  characterize  the  ecology  of  the  different  river  basins  and  identify  the  flow   necessary  to  maintain  ecological  integrity.    They  go  together.    We  are  not  doing  the   characterization  of  ecology  just  to  do  it.    It  may  come  down  to  whether  we  are  lumpers   or  are  we  splitters,  but  what  I  am  looking  for  is  a  way  to  subdivide  streams  in  a  way  that   can  be  consistent  and  meaningful,  not  overly  complicated,  so  that  we  can  then  go  to  the   second  part  of  it,  which  is  to  identify  the  flow  necessary  to  maintain  ecological  integrity.     There  may  be  a  range  of  ecology  characterized  within  that  group.    Perhaps  we  have   lumped  a  bunch  of  things  together,  but  that  is  okay  if  they  are  all  similar  enough  in   terms  of  how  they  respond  to  changes  to  flow,  whether  it  be  a  continuum  or  a  threshold.     There  may  be  a  fair  range  of  variability  within  a  class,  but  if  they  are  similar  enough  in   how  they  respond  to  changes  to  flow,  to  me  that  is  an  okay  lumping.   R:    Think  of  the  universe  of  stream  segments  that  you  have.    If  they  responded  exactly  the   same  way  to  changes  to  flow,  you  would  just  need  one  model.    If  they  are  totally   different,  you  need  a  model  for  every  segment.    What  you  are  looking  to  find  out  is   groups  that  respond  in  common  ways  to  changes  in  flow.    If  you  can  find  those,  and  it's   really  the  relationship  between  flow  alteration  and  the  biota,  not  one  or  the  other,  that's   a  difficult  thing  to  figure  out.   R:    That  is  why  we  subdivided  a  couple  of  the  stable  stream  classifications.    Even  though   they  were  hydrologically  similar,  we  subdivided  them  by  temperature  because  small-­‐ mouth  bass  versus  trout,  at  least  from  a  habitat  perspective,  have  a  very  different   response  to  flow.    We  used  temperature  to  say  whether  it  is  a  small-­‐mouthed  bass   versus  trout  stream  because  they  do  respond  differently  to  changes  in  flow,  even  though   they  fell  into  the  same  hydrologic  classification.     Facilitator:    This  has  been  good  discussion.    The  point  is  taken  that  people  have  been   wanting  to  get  into  these  details.    We  had  envisioned  Jim  working  on  the  demo  model   scenarios  over  the  next  few  months,  then  having  discussions  about  the  results  starting   today.    A  couple  of  things  have  been  put  on  the  table  as  far  as  digging  into  the   classifications.    Also  the  subcommittee  was  suggested,  but  there  was  a  suggestion  to   wait  on  that.    Do  you  want  to  start  looking  at  these  Eno  River  scenarios  this  month,  and   next  month  discuss  whether  to  get  into  that?.    Do  you  want  to  make  that  decision  the   next  month  after  you  have  started  seeing  the  results?       R:    I  think  seeing  the  results  will  help  better  inform  the  discussion,  just  to  get  at  the  point   that  we  are  sometimes  mixing  apples  and  oranges  in  our  minds.    Let's  really  understand   what  this  approach  does  and  doesn't  do  for  us.    It  may  reach  a  dead  end  and  seem  like  a   waste  of  time,  but  we  won't  actually  know  until  we  actually  go  through  more  than  just   looking  at  it  from  the  outside.   Facilitator:    We  have  discussion  of  the  Eno  River  scenarios  scheduled  for  September,   possibly  October.    We  had  also  talked  about  getting  information  about  some  of  these   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  17  of  30   other  approaches  in  September.    The  facilitators  and  DWR  will  discuss  prior  to  the  next   meeting.   Q:    The  issues  we  have  just  been  discussing  will  represent  inter-­‐stream  issues,  rather  than   intra-­‐stream  issues  and  variability.    The  question  I  have  is,  with  these  demo  model   scenarios,  last  time  we  talked  a  lot  about  different  kinds  of  scenarios  we  could  run,   where  you  would  be  focusing  on  one  site,  correct?   R:    Correct.   Q:    This  really  doesn't  address  what  we  have  been  discussing  as  far  as  multiple  sites.    Would   it  be  better  to  drop  back  on  the  number  of  scenarios  at  one  site  and  try  to  look  at  some   of  the  other  sites  earlier  in  the  game  to  address  some  of  these  issues  about  inter-­‐stream   variation?   R:    Interesting  thought.    Hold  on  to  it,  and  we  will  come  back  to  it.    One  of  the  things  I  want   to  talk  about  today  is  how  you  want  to  focus  as  we  move  forward  with  the  Eno.   Facilitator:    I  just  want  to  finish  going  over  the  rest  of  the  year  on  the  timeline,  and  we  can   work  on  the  fine-­‐tuning  of  the  agenda.    Basically,  we  had  looked  at,  over  the  next  few   months,  getting  into  the  scenarios  then  talking  about  some  of  the  other  methods,  but   there  is  a  decision  point  we  are  hoping  to  come  to  before  November  or  in  November,   which  is  whether  to  expand  the  demo  model  to  other  stream  classifications.    With  that  I   would  like  to  move  on  to  get  into  the  next  presentation,  which  is  about  the  scenarios.   Facilitator:    Can  we  go  ahead  and  discuss  the  agenda  for  the  next  meeting?   Facilitator:    We  will  be  continuing  discussion  of  the  scenarios,  revisiting  the  possibility  of   whether  we  need  to  have  a  subcommittee  to  evaluate  the  stream  classes,  and  if  we  have   time  and  are  able  to  schedule  someone  to  present  one  of  the  other  approaches.    Does   that  make  sense?   R:    The  question  for  the  subcommittee  is  not  whether  to  evaluate  the  stream  classes,  but   whether  or  not  they  are  representative  of  the  state  of  the  biological  community.    We  are   confident  that  the  stream  classes  represent  classes  of  hydrologic  behavior.   V.    Review  of  June  21,  2011  Meeting  Summary         The  EFSAB  approved  the  June  21,  2011  Meeting  Summary.     VI.    Eno  River  Flow  Scenarios     Jim  Mead,  DWR,  started  his  presentation  by  emphasizing  that  today's  focus  would  not  be  on   comparing  different  scenarios  and  their  effects  on  a  particular  habitat  or  guild,  but  rather   on  looking  at  these  results  to  get  at  some  questions  that  came  up  while  running  these   scenarios,  that  need  to  be  addressed  before  running  the  remaining  scenarios.           Using  an  example  (the  3rd  slide  at   http://www.ncwater.org/Data_and_Modeling/eflows/sab/presentations/20110816/Eno_S tate_Park_habitat_vs_flow_curves.pdf),  Jim  noted  that  25  years  ago  for  the  Eno,  they  had  one   plot  like  this,  with  4  lines  on  it.    Now  they  have  20  lines  like  this,  showing  weighted  habitat   vs.  flow  relationships  that  DWR  uses  to  convert  a  record  of  flows  (generated  by  the  OASIS   model)  to  a  record  of  daily  habitat.    The  EFSAB  had  asked  to  run  16  different  scenarios,  to   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  18  of  30   be  converted  to  daily  habitat  for  80  years.    Given  the  large  amount  of  data,  it  is  taking   significant  time  to  update  the  Eno  model  from  four  lines  to  the  twenty  that  DWR  used  to   convert  records  of  flow  to  records  of  habitat.     Q:    Can  you  remind  us  what  the  word  “weighted”  means,  on  the  y-­‐axis?   R:    Usable  area  means  that  if  it's  wet,  it  is  habitat.    If  it  is  dry  it  is  not.    Weighted  usable  area,   however,    factors  in  how  deep  it  is,  how  fast  it  is,  how  does  that  particular  guild  respond.     For  example,  in  this  case  the  green  line  is  the  deep/  fast/  coarse  guild,  so  if  it  is  slow,  the   weighting  would  be  low  and  that  weighted  usable  area  value  would  be  low;  therefore,   for  the  deep/  fast/  course  guild  it  increases  as  the  flow  increases.    Conversely,  for   shallow/  slow  guilds  (last  slide  at   http://www.ncwater.org/Data_and_Modeling/eflows/sab/presentations/20110816/E no_State_Park_habitat_vs_flow_curves.pdf),  they  like  it  slow  and  shallow  so  as  the  flows   get  greater,  the  weighted  usable  area  decreases  after  a  threshold  at  the  peak.         Jim  then  showed  the  first  slide  at   http://www.ncwater.org/Data_and_Modeling/eflows/sab/presentations/20110816/Eno_S tate_Park_flow_stats.pdf.      DWR's  modeler  generated,  using  OASIS,  the  unregulated  flow   record  for  the  Eno  River  using  a  program  they  have  for  generating  flow  statistics,  both   annually  and  monthly.    They  did  this  because  some  of  the  flow  scenarios  requested  by  the   EFSAB  relied  on  flow  statistics  to  set  the  flow  (for  example,  10%  of  average  annual  flow,   20%  of  average  annual  flow,  and  so  on  through  60%  of  average  annual  flow  for  minimum   flow  as  one  set  of  scenarios).    Another  was  7Q10,  which  is  1.08  cfs  in  the  table.    It  also  shows   monthly  7Q10,  which  is  what  Tennessee  uses.    Another  grouping  of  flow  regimes  was  to  use   just  the  September  median  year-­‐round,  which  is  12.9  cfs.    While  working  on  this,  Jim  came   to  his  first  big  question  for  which  he  would  like  input  from  the  EFSAB  before  running  more   scenarios:  How  are  we  going  to  generate  these  15  different  flow  regimes,  for  example,  the   percentage  of  average  annual  flow  as  a  minimum  flow.     There  are  two  ways  to  go  here.    Ten  percent  of  annual  flow  is  9.6  cfs.    The  static  snapshot   approach  would  be  to  say  that  is  the  flow  every  day,  all  the  time,  unless  the  inflow  is  even   less  than  that.    If  the  inflow  is  less,  then  the  value  would  be  the  actual  inflow  value,  but  as   soon  as  it  exceeded  9.6,  it  would  be  a  flat  line  for  all  those  days.    The  only  other  way  to  go   would  require  making  some  sort  of  gross  assumption  about  what  is  changing  the  flow,  in   this  case  the  size  of  the  pipe,  because  at  some  point  the  inflows  are  so  high  (a  couple  of   hundred  cfs,  for  example)  that  the  flow  overwhelms  the  capacity  of  the  intake  structure   (pump  or  pipe,  for  example),  so  it  would  not  be  flat-­‐lined  at  9.6  anymore,  and  it  would  be   spilling-­‐-­‐flowing  past  the  pipe.    The  question  then  becomes,  what  is  the  size  of  the  pipe  or   the  pump  or  the  water  treatment  plant?    Every  project  is  different;  every  reservoir  is   different  in  terms  of  its  ability  to  store  high  flows,  ranging  from  pretty  low  to  quite  high.    To   generate  this  output  for  us  to  discuss,  in  consultation  with  Steve  Reed  and  Chris  Goudreau,   DWR  chose  to  take  the  static  snapshot  approach.    It's  crude;  on  the  other  hand,  it  is  very   conservative.    It  more  accurately  represents  what  is  happening  at  low  flows  when  you  are   much  less  likely  to  overwhelm  the  size  of  the  intake,  but  at  average  to  higher  flows  it  is  not   reality.    At  the  upper  portion  of  the  hydrograph,  we  are  overestimating  the  effect  on  habitat.     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  19  of  30   On  the  plus  side,  we  have  removed  the  uncertainty  of  arbitrarily  guessing  at  the  size  of  the   pipe  for  analyzing  the  habitat  with  statewide  application.    On  the  downside,  this    really   simplifies  a  complex  system.     Q:    Is  our  main  concern  at  the  lowest  flows,  though?   R:    I  would  say  yes,  more  so.   R:    Factoring  that  as  accurately  as  we  can  should  be  our  primary  concern?    Then  dealing   with  highest  flows  may  not  be  something  we  need  to  define  as  carefully.   R:    That  went  into  our  tentative  approach  (the  static  snapshot  approach).   Q:    If  you  have  really  high  flows  and  you  do  not  know  what  your  storage  capacity  is,  then   how  well  are  you  actually  able  to  model  the  next  node  down?   R:    You  are  treating  each  node  independently.    We  are  starting  with  unregulated  flows.     When  I  do  the  Eno  River  Hillsborough  site,  which  is  upstream  from  this  Eno  River  State   Park  site,  it  will  be  dealt  with  independently,  starting  with  unregulated  and  saying  that   you  can  take  10-­‐30%  of  the  ambient  flow  out,  assuming  it  is  the  biggest  pump  in  the   world  and  can  take  everything  from  .2  to  200  cfs,  or  a  big  reservoir  that  can  hold   downstream  flows  flat  at  any  inflow.    One  thing  that  went  into  our  initial  thinking  was   that  it  was  a  conservative  estimate  and  as  you  point  out,  it  is  more  realistic  at  the  low   flow  end,  which  is  where  we  are  more  concerned  about  the  effects  than  at  the  higher   end.    Another  thought  we  had  was  that  this  is  a  first  cut.  We  are  looking  at  15  different   flow  regimes:    six  different  percentages  of  average  flow,  5  different  percentage  flow   withdrawals,  and  four  other  minimums.    With  that  in  mind,  we  thought  this  might  be  a   good  way  to  do  it  on  the  first  cut,  to  narrow  that  down  to  hopefully  a  third  or  less  of   those  before  deciding  what  assumptions  to  make  about  the  size  of  the  intake  or  setting  a   cap  on  the  size.    We  can  try  that  with  a  couple  of  scenarios  to  see  what  difference  it   would  make.   Q:    If  you  capped  it?   R:    Yes,  but  to  do  that  for  15  of  them,  and  then  try  to  digest  and  compare  would  be  a  lot  of   work.    We  are  trying  to  look  for  ways  to  reduce  the  volume  of  things  to  consider,  not   expand  them.   Q:    Has  there  been  any  consideration  of  whether  this  data  would  fit  into  the  Index  of   Hydrologic  Alteration  (IHA)  such  that  you  could  include  all  these  variables  but  come  up   with  something  you  could  more  easily  show  for  all  these  different  scenarios  in  one   graph,  even  a  bar  chart?   R:    I  had  not  thought  of  that.    It's  just  columns  of  numbers;  it  can  go  into  IHA.    That's  just   going  to  provide  hydrologic  differences;  that's  not  going  to  give  you  habitat  differences,   though.   R:    Right,  but  it  might  be  a  quick  way  to  summarize  it.       R:    Of  course  you  would  still  have  to  pick  which  of  those  132  variables  that  IHA  can  spit  out   are  the  most  illuminating.    Any  other  thoughts  about  this  static  snapshot  versus  the   “make  an  assumption,  then  cap  the  withdrawal  size”  approaches?   R:    Do  you  have  any  idea  what  the  maximum  withdrawal  from  the  system  is?   R:    You  have  everything  from  being  equal  to  the  annual  flow  in  a  small  system  to  just  a  small   percentage  in  others.    It  could  be  all  over  the  place.    That  was  my  thinking  when  Jim   brought  this  up  with  me  a  couple  of  weeks  ago;  for  now,  just  to  give  people  a  peek  at  all   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  20  of  30   this,  let's  not  over-­‐complicate  things.    We  may  find  this  does  not  even  work  so  why   waste  time  getting  into  all  the  details.   Q:    Based  on  that  last  comment,  how  do  we  know  it  works?    It's  going  to  generate  numbers.     It  is  going  to  plug  those  numbers  relative  to  the  habitat  into  parameters  that  are  defined   by  the  guild  parameters  that  were  plugged  in,  and  we  are  going  to  see  an  output.    What   are  we  going  to  measure  that  against?    How  do  we  know  that  that  means  something?     How  do  we  judge  and  determine  that  this  is  successful  and  this  is  something  that  we   want  to  pin  something  on  going  forward?    What  is  our  measure?    I  know  that  we  can  do   the  models,  etc.,  but  for  validating  this  or  for  something  else,  do  you  have  information   from  historical  data  on  the  Eno,  for  example,  that  you  can  correlate  that  with  and  say,   this  is  what  the  model  said;  this  is  what  we  measured,  and  this  is  how  well  they   correlate.   R:    I  think  that  is  back  to  the  comment  earlier  about  being  two  different  questions,  a  fork  in   the  road.    The  way  I  understand  this  blue  box  approach,  let's  run  these  different   scenarios  to  understand  how  habitat  responses  come  out  when  looking  at  percentage  of   flow  withdrawal  versus  a  static  number,  such  as  7Q10,  and  see  what  sort  of  patterns  we   are  seeing.    Are  they  telling  us  the  same  thing  or  something  different.    Then  run  it  again   on  another  site  and  see  if  we  see  the  same  patterns  holding  up.    I  think  it  is  just,  at  this   point,  not  trying  to  tie  it  back  to  biology.    It  is  just  saying,  how  do  we  see  these  models   responding  to  proposed  ecological  flow  recommendations,  and  does  that  help  us  figure   out  if  something  makes  sense  or  not?   R:    I  am  willing  to  accept  that.    What  I  am  getting  at  is  just  validating  based  on  habitat.    To   me  that  is  the  first  decision  point.    You  have  built  a  model  based  on  measurement  of  the   monitoring  you  have  done  in  the  stream.    Now  you  have  made  predictions  on  what   effect  it  has  on  the  habitat  when  you  alter  the  flow.    Do  you  have  data  points  on  that   same  stream  based  on  observed  changes,  that  you  can  go  back  and  say,  yes,  now  that  we   built  the  model,  here  is  how  well  the  model  predicts  and  here  is  what  we  have  under   those  circumstances,  to  suggest  that  your  model  is  built  correctly  and  that  it  really  is   accurately  predicting  the  habitat  change?    To  me  that  is  the  first  crux  in  the  road.    You   have  built  the  model  based  on  your  measurements  and  observations;  now  you  need  to   go  back  and  show  that  it  actually  does  reflect  what  really  does  happen  with  the  habitat.     Then  we  have  to  jump  to  the  next  leap  of  faith,  which  is  how  well  that  translates  into   something  that  is  biologically  meaningful.   R:    The  first  is  validation;  the  second  is  the  habitat  versus  biomass.   R:    The  question  really  is  that  you  have  a  lot  of  data  based  on  the  Eno  River  and  do  you  have   enough  to  go  back  and  say,  okay,  now  that  we  have  built  our  model  projections,  are   there  data  points  that  you  can  go  back  and  look  at  and  see  that,  yes,  under  these   conditions,  this  is  what  did  happen  with  the  habitat?   Q:    I  thought  there  was  a  scientific  understanding  that  the  IFIM  (Instream  Flow  Incremental   Methodology)  that  DWR  did  on  the  Eno  20  years  ago  has  been  performed,  and  that   similar  types  of  settings  have  been  performed  many  places  across  the  southeast  and  the   country  and  that  as  the  flow  changes,  the  predicted  habitat  changes  within  that  model   are  pretty  well  established,  that  it  pretty  well  works  at  modeling  changes  in  stream   changes.       Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  21  of  30   R:    The  question  has  to  do  with,  for  example  the  deep/fast-­‐-­‐how  does  the  deep/fast  guild   respond  to  depth  and  velocity?    Do  they  like  one  foot  per  second,  or  do  they  sort  of  like   one  foot  per  second.    The  information  that  went  into  these  models  is  literature  based,   from  various  locations.    It  was  reviewed  by  a  group  of  fish  biologists  and  others  in  the   context  of  hydro-­‐power  relicensing.    It  was  not  tested  in  the  field,  however,  in  terms  of   whether  the  transferability  of  literature-­‐based  on  research  conducted  at  other  locations   to  this  stream  or  that  stream  is  valid.    We  have  not  had  the  resources  to  do  that.    We   have  taken  that  leap  of  faith,  and  it  is  not  uncommon  that  that  is  done.    Not  that  it  is  a   great  thing  to  do,  but  it  is  the  reality.    I  think  that  is  what  Jeff  is  getting  at  in  terms  of   validation  of  the  model,  to  verify  that  it  really  does  accurately  represent  how  the  bugs   and  fish  in  that  stream  respond  to  the  changes  in  flow.    What  you  would  do  is  some  way   to  actually  say,  based  on  the  model,  you  should  see  more  fish  here  than  here,  of  that   particular  guild.    Then  you  go  out  and  determine  if  you  do  see  more  fish  here  than  here.     Do  you  see  a  statistically  relevant  difference  in  where  you  find  them  and  does  that   match  up  with  what  your  model  predicts?   R:    The  second  question  is  much  further  down  the  road,  which  is  the  relationship  between   habitat  and  biota.   C:    That  does  not  necessarily  mean  your  model  is  wrong.    It  may  just  be  that  there  is  an   over-­‐riding  factor,  such  as  a  thermal  input,  that  is  not  measured  by  a  hydrologic  model.     I  think  there  is  a  lot  to  be  said  for  validation,  but  it  takes  a  whole  lot  more  resources   than  are  probably  available  to  this  organization  at  this  time.    There  are  always  those   situations  where  you  have  this  over-­‐riding  factor  that  would  not  allow  you  to  validate  it   at  any  given  time.     Facilitator:    I'm  also  wondering  if  it  is  a  timing  question.    Given  that  we  have  one  half  hour   left  today,  the  question  to  answer  today  is  if  there  is  value  in  continuing  to  run  scenarios   prior  to  the  validation,  and  if  so,  perhaps  focus  the  rest  of  this  meeting  on  what   scenarios  and  how  to  display  the  results.   C:    Yes,  I  do  need  some  input.   C:    The  question  I  had  was  sort  of  a  yes  or  no,  and  you  answered  it,  which  is  that  there  is  a   need  for  that  [validation];  I  just  think  that  our  group  may  need  to  document  that.    Let's   put  it  down  and  let's  move  forward.     Presenter:    Other  questions  arose.    You  can  produce  reams  of  numbers  and  different   metrics.        There  is  a  table  like  this  DYALT5  (the  last  slide  at   http://www.ncwater.org/Data_and_Modeling/eflows/sab/presentations/20110816/E no_State_Park_shallow_guilds_percent_inflow_habitat_scenarios.pdf)  for  each  flow   scenario.    I  chose  to  run  the  five  “percentage  of  inflow”  approaches.    To  try  to  group   things  into  groups  that  did  not  have  so  many  variations,  I  broke  it  down  into  three  types   of  approaches:    1)  percentage  of  average  flow,  of  which  there  are  six;  2)  percentage  of   inflow,  of  which  there  are  five,  and  3)  the  rest  (the  7Q10's,  the  monthly  median,  and  the   September  median)  of  which  there  are  four.    The  other  way  I  broke  them  down  was  by   grouping  the  guilds.    To  produce  this  table,  I  ran  just  the  shallow,  both  fast  and  slow,  and   just  the  percentage  of  inflow  regimes.    There  are  four  sections  of  this  table,   corresponding  to  the  four  habitat  metrics  [See  an  explanation  of  Time  Series  Analysis   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  22  of  30   and  the  habitat  metrics  at  the  very  end  of  this  section  summarizing  Jim  Mead’s   presentation].    One  question  I  have  for  the  EFSAB  is  about  these  metrics:  Do  you  have   any  questions  about  what  they  are?  Is  one  or  more  of  those  of  more  value  to  present   graphically?    The  blue  numbers  are  where  they  are  greater  than  100%,  meaning  there  is   more  habitat  than  unregulated  for  that  particular  metric;  the  red  ones  are  when  it  is  less   than  80%  of  the  unregulated  value  for  that  metric.               Facilitator:    Can  I  make  a  suggestion?  Do  you  have  any  conclusions  from  running  this  where   you  can  kind  of  show  the  meat,  then  see  how  it  got  cooked?       R:    No,  because  to  get  to  conclusions  I  have  to  run  all  108,  and  before  I  run  all  108,  I  would   like  for  folks  to  feel  that  we  are  heading  where  we  want.    Is  the  way  it  is  displayed   appropriate  for  our  purposes?    Once  I  have  the  template  set  up,  it  is  not  rocket  science   to  do  this,  but  it  is  time-­‐consuming  and  tedious.    I  did  it  once  for  a  subset  so  that  we   could  look  at  some  of  it  to  determine  if  this  is  useful  or  not.    Tables  are  a  little  dense.     There  are  a  lot  of  numbers,  which  is  why  I  colored  them.    You  can  see  looking  at  this   table,  which  says  in  the  title  that  30  %  of  the  inflow  was  withdrawn,  meaning  that  every   day  flow  equals  .7  times  the  unregulated  flows,  and  this  table  had  more  red  than  .75   times  unregulated  flow  for  these  shallow/slow  and  shallow/fast  guilds.    You  can  see   shallow/fast/high  velocity  (the  ones  who  like  it  really  fast),  versus  the  moderate   velocity  who  like  it  sort  of  fast,  or  low  velocity  who  still  like  it  fast  but  on  the  low  end  of   fast.   C:    The  problem  I  have  in  really  providing  any  feedback  on  the  discussion  is  the  point  the   facilitator  was  trying  to  make,  which  is  where  is  the  bottom  line?    The  bottom  line  to  me   in  the  legislation  says  what  we  want  you  to  do  is  come  up  with  these  models  such  that   we  will  be  able  to  maintain  the  species  we  want,  but  if  you  alter  it,  then  all  we  really  do   care  about  is  that  we  maintain  the  goods  and  services.    I  do  not  understand  how  we  get   from  our  various  guilds  or  species  impacts  to  making  the  judgment  call  about  whether   this  still  provides  goods  and  services  and  it  is  okay.       R:    That's  the  second  question  we  talked  about  earlier.     R:    That's  the  difficulty  for  me.    One  of  the  questions  I  come  back  to  is  that  somebody  has  to   approve  these  models  or  this  approach  and  it  has  to  go  back  to  the  commission.    I'm  not   sure  who  the  Commission  is,  whether  that  is  the  EMC  or  the  ERC  or  some  other   commission.    It  might  give  us  some  help  in  how  we  evaluate  what  goods  and  services   are  more  important  in  which  guild  if  we  knew  who  the  commission  is.   R:    I  know  the  answer  to  the  goods  and  services  question.    It  [the  legislation]  says,  "and   when  subject  to  disruption  to  recover",  which  means  to  the  condition  of  a  balanced,   integrated,  adaptive  community,  etc.  AND  to  provide  the  natural  goods  and  services  that   normally  accrue  to  the  system.    That's  the  legislative  talk  to  get  people  on  board  with   the  law,  to  indicate  that  there  are  human  values  also.    Mr.  Clodfelter  specified  that   implementing  this  Act  should  tell  us  how  much  water  is  needed  to  keep  the  stream   biologically  intact,  how  much  water  is  needed  to  meet  human  requirements,  and  how   much  water  is  needed  to  meet  legal  requirements  for  water  quality.    There  are  really   three  goals  built  into  the  Act.    This  little  thing  tagged  onto  the  end  is  about  one  of  them.     The  other  stuff  "balanced,  integrated,  adaptive  community,  etc."  is  about  the  ecological   integrity  of  the  streams.     Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  23  of  30   C:    When  I  look  at  this  [the  table],  I  think  it  is  helpful  to  see,  after  looking  at  it  long  enough,   that  your  shallow/fast/high  velocity  and  moderate  velocity  are  suffering  from  this   change.    They  are  the  ones  getting  hit  the  hardest  by  30%  withdrawal,  and  that's   assuming  that  your  wood  and  vegetation  and  coarse  and  fine  are  not  being   detrimentally  impacted  by  going  above  their  preferred  range.    We  can  assume  that  it  is   just  the  negative  impacts  of  going  below.     R:    I  think  it  is  probably  because  they  like  it  slow.           R:      The  slower  it  is  the  better  they  like  it.   R:    And  they  like  it  shallow.   R:    There's  probably  some  kind  of  exceedance  where  it's  not  that  positive.   R:    That's  what  determines  the  community  composition.   R:    Total  composition,  and  this  doesn't  really  answer  what  that  final  composition  is  going  to   be.   C:    The  other  thing  you  might  use  is  that  those  percentages  are  compared  to  the   unregulated.    What  would  be  there  in  the  absence  of  any  flow  alteration.    If  it  were  a   stream  that  had  a  lot  of  shallow/slow  habitat  because  it  is  a  low-­‐flow  stream  and  it  is   really  good  for  those  guilds,  that  gets  taken  into  account.    If  it  is  a  stream  that  has  a  lot  of   deep/fast  habitat,  because  it  tends  to  have  deep  fast  areas,  higher  flows,  high  runoffs,   high  base  flows,  it  gets  put  into  that  context.    R:  The  composition  is  still  site  specific  hydrologically  because  you  have  your  unregulated   estimate,  but  it  is  not  a  just  a  mean.      Facilitator:    I'm  afraid  I  need  to  intervene  here.    In  order  to  assess  this  Eno  Model   approach,  we  want  to  focus  the  remaining  time  today  on  what  metrics  are  most  useful   and  what  are  the  most  useful  ways  for  DWR  to  display  the  data  for  assessing  how  we  are   going  to  go  forward  from  here.     C:    Jim,  you  have  to  condense  this.   R:    That  was  one  of  my  questions.    Let's  look  at  the  tab  that  says  summer  [under  the  table].     That  takes  those  tables  and  puts  it  in  bar  graph  form  [signs  of  relief  among  the  EFSAB].     Remember  those  tables  had  just  four  metrics:    A,  B,  C,  and  median.    Graphically,  I  picked   one  of  them;  this  is  index  B.    This  shows  all  those  daily  habitat  values,  except  for  the   very  tails  (highest  and  lowest  ten  percent).    It's  a  trimmed  mean,  essentially,  so  that  it   doesn't  get  skewed  by  really  high  and  really  low  values.    I  managed  to  fit  all  eight   shallow  guilds  on  there,  and  I  also  got  five  of  the  percentage  inflow  regimes  on  there.     They  are  the  clustered  bars  of  different  colors.    Ways  to  condense  this?    There  are  a   couple  of  possibilities  that  came  to  my  mind.    Right  now  I  have  sixteen  of  these  plots.     There  is  one  for  each  month  and  one  for  each  of  the  four  seasons,  which  are  groups  of   months.    One  way  to  go  would  be  to  pick  a  handful  of  those,  not  look  at  all  sixteen,  or  to   look  at  just  the  seasonal  groupings  instead  of  the  individual  months.    For  the  very  wet   and  very  dry  months  that  is  probably  okay,  but  for  the  shoulder  ones  (fall  and  spring),   the  individual  months  that  you  have  lumped  together  are  a  little  more  different,  so  I'm   not  so  sure  about  lumping  them.    Another  possibility  is  to  reduce  the  number  of  guilds.     If  we  are  looking  for  thresholds,  looking  for  ways  to  say  this  particular  percentage  of   inflow  withdrawn  is  good,  or  this  is  too  much,  if  I  look  at  those  eight,  the  one  that  is   most  sensitive  is  the  one  that  is  off  to  the  far  right.    The  next  most  sensitive  is  the  next   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  24  of  30   one  to  the  right  (the  shallow/fast/moderate  velocity  (SFMODVEL)),  then  maybe  the   shallow/fast/low  velocity.    I  would  look  at  that  and  say  those  three  would  be  what  I   would  focus  my  comparison  on,  and  I  wouldn't  worry  about  the  other  five.   C:    You  just  pick  the  top  three  for  each  of  your  scenarios  and  move  on.     R:    That  is  a  way  to  reduce  it.  I  have  to  do  this  at  least  once.    You  don't  have  to  see  it,  but  I   have  to  do  it  at  least  once  to  be  able  to  narrow  it  down.    That's  another  way,  and  we   have  used  that  approach  in  hydro-­‐power  relicensing.    We  do  a  check  at  the  end  to  make   sure  that  we  haven't  screwed  the  others,  but  we  focus  on  the  ones  that  are  most   responsive.   Q:    If  you  don't  see  a  difference  between  10  and  30,  I  agree  that  you  can  simplify  things  that   way.    I  was  also  thinking  about  withdrawals  seasonally;  the  highest  water  withdrawals   are  going  to  be  in  the  summer  months  and  stretch  through  September,  so  is  that  an   important  focus  for  simplifying  things  in  a  seasonal  way?    I  know  that  may  correlate   with  hydro-­‐power,  which  is  trying  to  generate  the  most  energy  in  the  summer  so  that   may  be  when  they  have  the  highest  withdrawals.    From  that  perspective,  could  we  think   about  it  in  a  way  to  narrow  it  down?       R:    To  focus  on  the  lower  flow  periods  of  the  year?   R:    Right.   C:    Because  of  that  convergence  of  low  flow  and  high  demand  coming  together  at  the  same   time.   R:    That  is  the  wrong  approach  in  my  opinion,  for  the  following  reason:    even  though  the   water  withdrawal  is  higher  you  may  have  more  alteration  for  the  reservoir  to  fill  back   up  so  the  time  of  impact  extends  beyond  just  the  low  flow  periods.   R:    Another  thing  I  wanted  to  comment  on  is  the  importance  of  being  able  to  establish   ecological  flow  targets  during  times  of  high  water  availability.    That  is  going  to  be  when   reservoirs  or  withdrawals  for  off-­‐stream  storage  are  going  to  want  to  refill.    They  will   want  to  know  not  just  when  water  is  short  but  also,  when  water  is  plentiful,  how  can   they  get  back  in  the  plus  column,  get  back  in  the  black  in  terms  of  this  storage  they  are   setting  aside  for  the  dry  times.    We  may  well  have  different,  for  example  percentage  of   inflow  criteria,  depending  on  what  time  of  year  it  is.   R:    And  if  that's  true,  we  may  not  really  be  able  to  reduce  the  number  of  runs  you  have  to  do.   R:    Well,  if  we  reduce  this  to  maybe  the  two  or  three  on  the  right,  then  I  do  the  deep/fast   and,  again,  maybe  come  up  with  a  couple  out  of  those  six  and  a  couple  out  of  the  bugs   and  others,  shad  and  so  on,  so  that  the  flow  response  of  the  guilds  and  species  sit  on  one   plot,  we  have  reduced  the  outputs  you  need  to  look  at  to  one  third.    Then  if  you  pick  a   subset  of  months  instead  of  looking  at  all  twelve  (look  at  every  other  one  and  you  have   cut  it  in  half),  or  if  you  look  at  all  four  seasons,  you  are  only  looking  at  four  instead  of   sixteen.    I  am  still  a  little  unsure  about  those  fall  and  spring  ones  because  you  get  a  real   variation  in  flow  within  the  spring  months,  depending  on  whether  it  is  early  or  late.   C:    Until  you  present  your  results  in  some  sort  of  consolidated  fashion,  obviously  you  are  the   best  one  to  make  those  decisions.    Looking  at  the  data  you  can  best  decide  how  to   present  it.    I  don't  think  this  group  is  going  to  be  of  much  service  to  you  in  that  regard   until  after  you  have  done  it  and  you  have  screwed  up,  and  we  tell  you  how  we  want  to   do  it  differently.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  25  of  30   Q:    If  you  shorten  it  now,  and  you  get  to  the  ones  you  feel  are  sensitive,  that's  those  that  you   recognize  as  being  sensitive  to  this  particular  stream,  this  particular  scenario.    What   concerns  me  is  that  what  I  really,  really  want  to  know  at  the  end  of  the  day  is  if  you  ran   this  on  Rocky  River  information,  if  it  would  look  like  what  you  ran  on  the  Eno.       R:  That  would  be  huge.   Q:    Instead  of  running  everything  for  the  Eno,  can  we  just  choose  a  very  good  representation   of  indices  and  options  to  run  on  both  the  Eno  and  the  Rocky  simultaneously  so  that  we   can  see  if  they  respond  in  the  same  way?      If  they  do  respond  similarly,  then  go  back  and   narrow  it  based  on  the  responsiveness  of  both  of  those  systems?     C:    That's  getting  at  what  Bob  suggested  as  well:    instead  of  having  lots  of  output  for  one  site,   have  a  reduced  amount  of  output  for  multiple  sites.   R:    Using  ones  that  you  think  would  be  a  good  best  guess  of  scenarios.   C:    And  I  could  see  the  value  of  that.    I  was  just  trying  to  get  a  little  bit  of  guidance;  if  we  are   going  to  look  at  reduced  output,  how  do  I  reduce  that  output?  I  am  getting  some  ideas   here.   R:    Could  you  use  a  3-­‐D  graph-­‐-­‐the  four  seasons  overlaid  on  a  3-­‐D  graph  to  do  that  seasonal   comparison  for  us?   R:    I  could  try.    I  am  not  sure  what  it  would  look  like.   C:    I  think  there  is  some  multivariate  ????  that  would  help  you  here.    It  is  also  possible  to  say   you  have  existing  classes  in  different  scenarios,  then  use  something  like  an  indicator   species  analysis  that  would  pull  out  for  you  what  are  best  defining  your  different   clusters,  which  would  be  your  treatments.    There  are  a  number  of  multivariate  ways.    I   will  try  to  take  a  look  at  the  data  and  see  if  I  can  suggest  some  things,  help  pull  things   out  so  you  can  focus  on  it  instead  of  going  through  every  day  like  you  are.   R:    It  will  be  much  less  work  for  me  to  run  the  other  Eno  River  site  than  it  was  to  run  this   one  because  I  have  come  up  with  a  way  to  update  the  model.    They  were  done  at  the   same  time,  same  way.    Updating  that  other  Eno  River  site,  I  won't  have  to  start  from   scratch.    Rocky  River  or  another  small  flashy  will  take  a  little  more  time  to  bring  up  to   speed.  I  will  see  what  else  we  have.   R:    What  about  the  Deep?     R:    We  don't  have  any  sites  like  this  on  the  Deep  River.   C:    If  I  had  to  make  some  decisions,  I  would  tend  to  want  to  have  as  many  parts  of  the   community  represented  as  possible  because,  as  I  read  the  definition  of  ecological   integrity,  it  is  really  community-­‐structure  oriented,  and,  as  I  said  before,  to  highlight  just   the  most  sensitive  species,  I  think  does  not  capture  the  community  well.   R:    That  is  the  downside  of  that  approach.   C:    The  second  thing,  though,  is  that,  at  least  the  one  you  have  shown  here  compared  to  your   other  graphs,  the  difference  between  10,  15,  20,  25  and  30  is  a  linear  relationship,  and   why  you  can't  just  do  10,  20  and  30  or,  at  least  at  this  stage  when  you  are  just  scanning,   take  the  top,  bottom  and  one  in  the  middle  to  make  sure  it  is  linear,  or  at  least  have  a   better  estimate  that  it  is  linear.     Q:    A  couple  of  mechanical  questions:    your  shallow/fast/high  velocity  guild  description   says  it  is  based  on  fantail  darter  adult.    Is  that  correct,  and  is  that  species  found  in  the   Eno  River?   R:    Yes,  I  believe  it  is.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  26  of  30   Q:    And  is  that  species  also  found  in  the  Rocky  River?   R:    It  is  fairly  well-­‐distributed.   C:    It  is  very    widepread.   C:    I  am  assuming  there  is  more  in  that  descriptor  than  just  the  habitat  for  that  one  species,   but  I  am  just  wanting  to  get  some  correlation  that  when  we  are  comparing  this  model   across  different  locations  using  what  seems  to  be  the  most  sensitive  indicator,  that  we   are  actually  looking  at  information  that  we  have  on  hand  that  is  realistic.   R:    And  I  would  remind  folks  too  that  yes,  it  is  based  on  the  habitat  preferences  for  fantail   darter  adults  in  this  case.    They  were  selected  as  a  representative  species  for  that  group   of  species  that  likes  it  shallow/fast  and  really  fast.   Facilitator:    It  sounds  like  there  is  agreement  that  the  data  needs  to  be  narrowed.   R:    I  have  received  some  suggestions  on  ways  to  do  that.   Facilitator:    Are  people  comfortable  with,  based  on  the  suggestions  made,  that  Jim  use  his   judgment?   R:    I  will  take  a  whack  and  send  it  out.   Facilitator:    Did  you  have  other  questions  you  needed  answered  today?   R:    The  only  other  question  that  came  to  mind  was  daily  versus  monthly  flows.    That  is  why   this  table  has  DYALT1-­‐DYALT6  and  MEDALT  1-­‐MEDALT6.    MED's  are  monthly  flows,   instead  of  daily  flows,  that  were  converted  into  habitat  and  all  the  same  stats  run.    We   have  never  done  a  comprehensive  comparison  on  results  to  see  if  you  get  much   difference  depending  on  whether  you  use  the  daily  versus  monthly  time  step.    I  know   you  took  a  little  bit  of  a  look  at  it  in  just  one  example,  Chris.    There  did  not  seem  to  be  a   dramatic  difference  using  one  versus  the  other.    We  have  tended  to  lean  toward  the   daily  just  so  you  don't  end  up  over-­‐averaging  and  smoothing  variations  in  habitat   inflow.       Q:    Are  those  the  two  options,  or  wouldn't  weekly  also  be  an  option?   R:    All  this  stuff  is  coded  to  run  on  either  daily  or  monthly.    You  can  do  weekly,  but  it   requires  some  recoding  to  break  down  into  weekly.       Facilitator:    So  Jim,  it  kind  of  sounds  like  you  should  just  make  the  decisions  regarding  how   to  run  it  and  present  it-­‐-­‐follow  them  through,  keep  track  of  them,  make  the  decisions,   come  back  with  the  final  "how's  this?",  then  as  was  suggested,  the  EFSAB  can  take  it   apart  and  do  it  over.    I  don't  think  there  is  any  way  to  get  around  that,  and  then  you  can   say  why  you  did  what  you  did  and  people  can  say  if  they  are  okay  with  that  or  say  what   they  do  need,  and  if  you  can  do  one  species  in  two  places  or  one  type  in  two  places.   C:    I  would  like  to  clarify  that  I  was  not  talking  about  one  species.  Mostly,  thinking,  regarding   shallow/fast/high  velocity,  does  that  represent  a  high  percentage  of  the  habitat  in  your   model?    If  there  is  only  a  tiny  amount  of  that  habitat  available  in  that  particular  area,   and  we  are  making  these  decisions  based  on  something  that  is  barely  representative  of   the  stream,  then  we  may  not  be  going  in  the  right  direction.   R:    That's  a  really  important  point.    Looking  at  the  DYALT  table  again,  that  is  why  we  had  the   table  and  not  just  the  bar  charts.    That  way  you  can  look  at  the  absolute  numbers.    Yes,   you  are  exactly  right.    The  column  that  is  headed  Index  B  is  the  actual  values  of  that   metric  under  unregulated  conditions.    Notice  that  they  are  in  the  hundreds.    Compare   that  to  the  shallow/fast/moderate  velocity,  which  is  about  an  order  of  magnitude   bigger.   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  27  of  30   Q:    Is  that  simply  a  computational  factor,  though.    You  are  dealing  with  percentages.   R:  That's  why  percentages  can  be  dangerous  if  you  don't  look  at  the  actual  magnitudes.    You   are  exactly  right.    You  don't  rely  on  just  percentages  because  if  you  have  small   denominators,  it  doesn't  take  much  change  to  have  a  big  percentage  difference.    Here,  it   may  be  that  the  shallow/fast/moderate  velocity  represents  a  larger  amount  of  the   habitat  out  there,  that  is  also  somewhat  sensitive;  not  as  sensitive  as  the  high  velocity,   but  the  next  most  sensitive,  but  certainly  more  in  terms  of  the  amount  of  habitat  out   there.    You  probably  look  at  both,  but  you  keep  that  in  your  mind  in  terms  of   interpreting  the  results  for  shallow/fast/high  velocity.   C:    But  if  that  is  representing  something  that  is  an  important  species  or  guild,  you  still  don't   want  to  throw  it  out  just  because  it  is  low.    If  you  are  a  fantail  darter,  it  is  your  world.   C:    You  are  assuming  that  fantail  darters  won't  deal  with  moderate  velocities.   C:    That's  not  an  assumption;  that's  what  we  have  modeled.   C:    That's  a  good  reason  to  go  not  just  with  bar  graphs,  but  to  have  the  tables  to  supplement   that.   Q:    Can  you  put  that  in  a  pie  chart  showing  altered  versus  unaltered?   R:    Another  way  to  do  it  might  be  to  have  data  labels  in  the  bar  chart  that  show  magnitudes,   not  just  percentage,  but  the  actual  number  that  was  put  in  the  bar.     C:    I  want  to  disagree  with  what  Patrick  summed  up  about  Jim's  going  ahead  and  doing   things  and  then  coming  back  to  us.    I  think  we  are  all  capable  of  saying  no,  we  don't  feel   comfortable  making  a  suggestion,  but  we  also  want  to  feel  like  we  can  make  suggestions   when  we  can.    I  would  much  rather  have  a  situation  where  if  Jim  has  a  question,  he   brings  it  to  us.   C:    The  other  thing  is  that  this  is  just  the  percentage  flow  approach.    We  might  come  up  with   different  questions  or  suggestions  based  on  the  other  approaches  so  I  am  reluctant  to   start  culling  too  much  at  this  point  because  we  might  learn  some  other  things  based  on   these  other  approaches.    I  am  all  for  your  doing  everything  at  this  point.   R:    Getting  to  this  point  took  more  work  than  it  will  take  to  run  the  rest,  and  I  wanted  to   have  at  least  some  discreet  group  of  results  for  everyone  to  look  at  today.    I  will  see   what  I  can  do  in  terms  of  getting  some  products  out  to  folks  well  enough  before  the  next   meeting  so  that  if  we  have  some  more  tweaking  I  can  do  before  the  next  meeting,  I  have   a  chance  to  do  that.    Like  I  said,  I  have  the  template.       Q:    Is  everyone  comfortable  with  what  indices  A,  B  and  C  mean?   R:    A  and  C  are  pretty  similar.    They  are  in  a  spread  sheet  in  the  e-­‐mail  I  sent  out  not  too  long   ago.   Q:    The  definitions  are  spelled  out  in  the  spreadsheet  better  than  here?   R:    No,  they  are  the  same.   C:    Would  you  be  willing  to  provide  us  a  narrative  explaining  the  difference  between  those?   R:    Yes,  and  if  anybody  has  any  ideas  on  additional  metrics,  let  me  know.     [Facilitator's  note:    Jim  provided  after  the  meeting,  the  following,  which  also  includes  an   explanation  of  Habitat  Time  Series  Analysis]:        Habitat  Time  Series  Analysis   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  28  of  30   1. Two  items  of  data  are  needed  to  perform  time  series  analysis.   a. A  set  of  habitat  versus  flow  relationships  for  each  guild,  species  or  life  stage  for   the  site  in  question.  These  curves  or  tables  are  produced  by  physical  habitat   simulation  modeling  of  depths,  velocities,  substrate,  and  cover  at  cross-­‐sections   selected  to  represent  aquatic  habitat  in  the  reach  being  evaluated.  Physical   conditions  at  a  particular  flow  are  merged  with  habitat  preference  indices  for   each  guild,  species,  and  life  stage  being  considered  to  determine  the  “weighted   usable  area  (WUA)  at  that  flow.  Repeating  this  for  a  range  of  flows  produces  the   table  or  curve  for  each  guild  or  species.   b. A  record  of  flow  data  –  typically  a  record  of  daily  stream  flows  from  either  a   USGS  gaging  station  or  simulated  by  a  hydrologic  model  –  Oasis  or  WaterFALL   for  example.   2. Time  series  analysis  relates  the  habitat  versus  flow  relationships  to  the  availability   of  water  in  the  stream.  The  output  from  the  aquatic  habitat  model  is  used  to  convert   a  record  of  stream  flows  into  a  record  of  habitat  values.  This  can  be  done  for  daily   flows  or  monthly  flow  values.   3. Statistical  analysis  of  the  habitat  record  can  be  conducted  to  develop  various  habitat   metrics  and  other  analytical  products  such  as  habitat  duration  curves.  These   analyses  are  usually  done  on  a  monthly  basis  to  reflect  seasonal  differences  in   hydrology  and  organism  life  cycles  –  spawning  behavior,  for  example.  Months  can   also  be  grouped  to  determine  seasonal  habitat  metrics.   4. One  type  of  output  product  is  a  habitat  duration  curve.  Similar  to  a  flow  duration   curve,  it  represents  the  percentage  of  time  a  given  habitat  level  is  equaled  or   exceeded.   5. There  is  one  key  difference  between  flow  and  habitat  duration  curves.  The  habitat   versus  flow  relationship  is  not  linear,  and  in  fact  is  often  bell-­‐shaped,  with  lowest   habitat  levels  occurring  at  low  AND  high  flows.  Therefore,  the  habitat  duration  curve   is  not  directly  comparable  to  a  flow  duration  curve  –  since  habitat  levels  are  based   on  the  shape  of  the  habitat  versus  flow  relationship  particular  to  each  species  and   life  stage.   6. Time  series  analysis  is  used  to  compare  habitat  availability  for  different  flow   scenarios.    For  example,  one  could  overlay  the  habitat  duration  curves  for  a  given   guild  or  species/life  stage  for  unregulated  or  “natural”  flows  and  various  proposed   flow  regime  alternatives.   7. Habitat  metrics  are  often  used  to  allow  a  more  quantified  comparison  of  different   flow  scenarios  –  percentage  differences,  for  example.  These  metrics  are  calculated   separately  for  each  guild  or  species  on  a  monthly  or  seasonal  basis.  Four  metrics  are   often  calculated.   8. Median  –  the  habitat  value  that  is  equaled  or  exceeded  50%  of  the  time  –  the   midpoint  in  the  full  range  of  all  of  the  daily  habitat  values  when  they  are  sorted  by   magnitude.  The  median  is  NOT  the  same  as  the  mean  or  average  value,  and  is   somewhat  preferable  to  the  average  because  it  not  as  influenced  by  outlier  values  at   the  high  or  low  end  of  the  spectrum.  For  example:  for  this  series  of  five  values  1,  7,  8,   9,  10  -­‐  the  median  is  8,  whereas  the  average  is  7.   9. Indices  A,  B,  and  C  are  other  habitat  metrics  used  in  analyzing  and  interpreting   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  29  of  30   results  from  instream  flow  studies  of  aquatic  habitat.  Each  of  these  quantifies  a   portion  of  the  daily  habitat  values  occurring  over  time  according  to  the  monthly  or   seasonal  habitat  duration  curves.  It  can  be  helpful  to  think  of  Indices  A,  B,  or  C  as  a   representation  of  the  area  under  some  defined  range  of  the  habitat  duration  curve.   Each  index  is  determined  on  a  monthly  or  seasonal  basis  for  each  guild,  species  and   life  stage.   10. Index  C  is  calculated  as  the  average  of  all  habitat  events  in  a  month  (for  all  years)   that  are  less  than  the  median  (50%  exceedance)  level  of  habitat  for  that  month.  For   example,  if  you  had  only  one  year  of  daily  stream  flow  data  converted  to  daily   habitat  events,  there  would  be  31  values  for  January.  The  Index  C  value  for  January   would  then  be  the  average  of  the  15  lowest  habitat  values.  Note  that  these  15  lowest   habitat  events  would  not  necessarily  occur  on  the  15  days  of  lowest  flows.  Some  of   them  might  be  attributable  to  high  flow  events  if  the  species/life  stage  has  a   preference  for  lower  velocities.   11. Index  A  is  calculated  as  the  average  of  all  habitat  values  in  a  month  (for  all  years)   that  are  between  the  median  (50%  exceedance)  level  of  habitat  and  the  90%   exceedance  value  for  that  month.  The  lowest  10%  of  the  habitat  values  for  the   month  are  not  included  in  the  calculation.   12. Index  B  is  calculated  as  the  average  of  all  habitat  values  in  a  month  (for  all  years)   that  are  between  the  10%  exceedance  level  of  habitat  and  the  90%  exceedance   value  for  that  month.  The  highest  and  lowest  10%  of  the  habitat  values  for  the   month  are  not  included  in  the  calculation.   13. From:  Problem  Analysis  and  Negotiating  Solutions  Using  IFIM,  training  course   reference  material,  December,  1992:   a. Index  A  assumes  that  low  habitat  events  in  a  time  series  are  the  most  important   biologically,  but  that  extremely  low  events  (i.e.,  with  exceedance  probabilities   greater  than  90%)  occur  too  infrequently  to  be  biologically  significant.  Validity   of  this  assumption  may  depend  on  the  time  step  (e.g.,  low  habitat  events  may  be   more  important  on  a  daily  scale  than  on  an  annual  scale).  Index  is  responsive  to   changes  in  either  the  magnitude  or  duration  of  low  events,  but  not  responsive  to   changes  in  absolute  minimum  value.   b. Index  B  (trimmed  mean)  assumes  the  average  is  unduly  influenced  by  extreme   high  or  low  events  or  both,  but  otherwise  all  habitat  under  a  time  series  is   important  to  the  species.  Can  be  misleading  if  low  habitat  events  are  considered   more  important  and  under  a  flow  alternative  further  reductions  in  the  low   values  are  offset  by  increases  in  high  habitat  events.   c. Index  C  assumes  that  low  habitat  events  in  a  time  series  are  the  most  important   biologically.  By  using  an  averaging  interval  from  median  to  100%  exceedance   values,  all  low  habitat  events  are  assumed  to  be  important.  Values  above  median   are  considered  excess  habitat  that  cannot  be  used  effectively  due  to  previous   limitations  created  by  low  habitat  values.  Index  C  is  responsive  to  any  change,   whether  magnitude  or  duration  of  low  habitat  events  or  change  in  absolute   minimum.   14. Monthly  values  for  the  median  and  Indices  A,  B,  and  C  metrics  are  calculated  for   every  flow  scenario  being  considered.  Monthly  metrics  for  the  unregulated,  no-­‐   Ecological  Flows  Science  Advisory  Board                        Aug  16,  2011  Meeting  Summary Page  30  of  30   project,  “natural”  scenario  are  also  calculated.   15. Different  flow  scenarios  are  often  compared  by  calculating  the  percentage  of  the   unregulated  habitat  metric  value  that  is  provided  by  each  alternative  flow  scenario.   However,  it  is  also  important  to  note  the  actual  magnitude  of  the  habitat  metric,   because  if  the  magnitudes  are  small,  relatively  small  changes  in  habitat  can  result  in   large  percentage  differences.     VII.  Agenda  for  next  meeting   The  following  were  suggested  items  for  the  next  meeting’s  agenda:   A. Continue  with  presentation  and  discussion  of  the  Eno  River  Flow  Scenarios   B. Consider  establishing  a  subcommittee  to  work  on  whether  the  stream  classes  are   representative  of  the  state  of  the  biological  community.   VIII.  Directions  to  September  20,  2011  Meeting     The  next  meeting  will  be  back  to  the  usual  time  of  12:30  p.m.  at  the  Hearing  Room  in  the   Archdale  Building  in  Raleigh,  NC.