Kalankulku on turvattu, kun eri lajiset ja eri kokoiset kalat pääsevät omin voimin liikkumaan joessa ylä- ja alavirtaan. Tavoite on kunnianhimoinen ja se on paloiteltava osiin.
Nousuvaellus
Kala suunnistaa ylävirtaan päin uidessaan virtauksen perusteella. Esimerkiksi nousuvaelluksella oleva lohikala hakeutuu kohti sopivan voimakasta virtausta, koska sitä kautta se vaistoaa pääsevänsä kohti kutualueita. Kalatien tärkeimpiä ominaisuuksia on se, että kala löytää sen sisäänkäyntiaukon. Voimalan turbiineista purkautuva voimakas virta voi häiritä kalan suunnistusta ja tätä varten kalatien suuaukko on sijoitettava huolellisesti ja tarvittaessa käytettävä esimerkiksi houkutusvirtaamaa, ohjaavia puomeja tai valoja. Myös itse kalatiessa on oltava sopiva virtaus, virtauksen vaihtelua ja levähdyspaikkoja.
Luonnonmukaiset kalatiet eli ohitusuomat ovat maahan kaivettuja, maisemoituessaan luonnonpuroja muistuttavia uomia. Ohitusuoman etu verrattuna tekniseen kalatiehen on, että se toimii myös elinympäristönä ja lisääntymisalueena virtavesieliöille. Luonnonmukainen kalatie vesitetään ympärivuotisesti.
Tekniset kalatiet tarkoittavat erilaisia betonista valettuja rakennelmia, joissa vesi kulkee lokerosta toiseen. Tekninen kalatie vesitetään tavallisimmin keväästä syksyyn (kuukaudet), mutta talvella se pidetään kuivana. Esimerkiksi pystyrakokalatie ja denil-kalatie ovat teknisiä kalateitä.
Hybridialatie tarkoittaa teknisen ja luonnonmukaisen kalatien yhdistelmää esimerkiksi niin, että suuaukot ovat teknisiä mutta välissä on luonnonmukainen osuus.
Kalahissi on alakanavan ja yläkanavan vedenpinnan välillä liikkuva kori, johon kalat houkutellaan nostettavaksi padon yli.
Kalojen ylisiirtoa on pidettävä väliaikaisena ratkaisuna, joka ei turvaa kalankulkua kestävällä tavalla. Ylisiirto tarkoittaa kalojen pyydystämistä voimalapadon alla ja kuljetusta kumipyörillä padon ohi ylävirtaan päin, jossa ne vapautetaan.
Alasvaellus
Kalan matka alavirtaan eroaa sen noususta ylävirtaan. Kala ei voi suunnistaa virtaa vastaan, vaan se ennemminkin ajautuu sen mukana. Alas vaeltava kala ei todennäköisesti ui nousuvaellukseen tarkoitettun kalatien suuaukkoa kohti vaan ajautuu virran mukana voimalan vedenottoaukkoon tai tulvaluukkujen kautta, jos meneillään on ohijuoksutus.
Voimalan koneistoon joutuessaan iso kala voi ruhjoutua tai silpoutua. Turbiinitappiot ovat suuria erityisesti Francis-turbiineilla varustetuissa voimaloissa. Myös pitkä patoaltaassa vietetty aika voi koitua kalalle kuolemaksi. Jos pieni kala jää epäröimään padolla, se patoaltaassa helposti petojen saaliiksi. Saalistuksesta eli predaatiosta aiheutuvat tappiot voivat olla jopa suurempia kuin turbiinitappiot.
Alasvaellusta varten tarvitaan kalatiehen lisäosia. Näitä voivat olla alasvaelluskourut tai kalojen ohjaus kalatien suuaukolle yläkanavassa puomeilla tai välpillä. Myös alasvaellusrakenteissa on huomioitava erikokoiset kalat. Kalojen luontaisissa populaatioissa on yksilöitä, jotka nousevat kudulle useaan kertaan. Myös näiden uudelleen kutijoiden alasvaellus on tärkeää turvata rakennetuilla joilla, alasvaeltavien smolttien lisäksi.
Kalatien toimivuus
Kalojen kulkua joessa voidaan seurata eri menetelmin ja siten tutkia, miten kalat todella käyttävät kalatietä. Jokainen joki, joen kalakanta, vesivoimala ja sen kalatieratkaisu on oma tapauksensa. Siksi seuranta ennen ja jälkeen kalatien rakentamisen on tärkeää ja ryhtyä tarvittaessa täydentäviin toimiin.
Esimerkkejä kalatien toimivuuden seurannasta:
- Merikosken kalatien toimivuuden tehostamistarpeet ja -mahdollisuudet. Pohjois-Pohjanmaan ELY 2011; katso myös artikkeli Kalatien toimivuudessa on hurjia eroja – Suomi on peränpitäjä. YLE 2016.
- Lohen nousuvaellus Kymijoessa vuonna 2012. Kala- ja Vesitutkimus Oy.
- Lohen vaelluspoikasten käyttäytyminen ja kuolleisuus Mustionjoella. LUVY 281/2017.