BR112018071630B1

BR112018071630B1 - Arranjo de passagem de peixes migratórios, sistema para guiar, transportar no fluxo e retirar os peixes migratórios do fluxo em um arranjo de fluxo hidráulico e unidade de passagem de peixes migratórios

Info

Publication number: BR112018071630B1
Application number: BR112018071630-8A
Authority: BR
Inventors: Tarmo AITTANIEMI
Original assignee: Kalasydãn Oy
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2023-05-02
Also published as: JP6853344B2; JP2021099027A; US11193250B2; AU2017256000A1; NZ747902A; US20190119874A1; CA3020535C; JP7198852B2; BR112018071630A2; CA3020535A1; CN109312551A; AU2017256000B2; US20200217032A1; JP2019518156A; CN109312551B; US10633813B2; WO2017187020A1; EP3239404A1; EA201892393A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um arranjo de passagem para peixes migratórios para permitir o fluxo de águas por um obstáculo no fluxo, tal como uma represa no leito do rio, a montante da direção de fluxo natural da água no leito do rio, em que o arranjo compreende um arranjo de fluxo hidráulico com um primeiro tubo de entrada (1) a partir de um local a montante da represa (4) de um ponto de entrada (12) até um local a jusante em relação à represa de um ponto de abastecimento (2), onde existe uma porta de entrada de peixe que permite a entrada de peixes em um tubo de elevação (3) a partir do dito ponto de abastecimento (2) na água no dito tubo de elevação e seu transporte pelo tubo de elevação (3) até uma saída (5) em local a montante da represa, no qual o ponto de entrada (12) está em uma altura de água maior do que a saída ( 5). A presente invenção também se refere a um sistema de orientação da passagem para peixes migratórios por uma represa (4), que compreende o dito arranjo de passagem para peixes migratórios e, de maneira adicional, um tubo sifão (134) a partir de um local a montante (217B) em (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] De maneira bem genérica, as modalidades da invenção referem-se a uma construção de sistema fluvial, porém, mais especificamente, à criação de canais sem nenhuma interferência dos sistemas fluviais para permitir a desova de peixes migratórios em local a montante mesmo em caso de cheias. De maneira ainda mais específica, as modalidades da invenção referem-se a um arranjo de fluxo hidráulico de acordo com o preâmbulo de uma reivindicação independente direcionado a tal arranjo de fluxo hidráulico. As modalidades da invenção também se referem a uma unidade de passagem de peixes migratórios para a implantação de um sistema que utiliza esse arranjo.

ANTECEDENTES

[002] A necessidade que os seres humanos têm de construir usinas para a produção de energia derivada de fontes renováveis causa danos direto à natureza ao mesmo tempo em que pode beneficiá-la.

[003] Peixes migratórios, especialmente os Salmoniformes, os Anguilliformes e/ou similares, que migram a montante de volta para seus rios naturais para desova se deparam com barreiras em forma de represas, as quais são utilizadas na indústria de produção de eletricidade ou em outras usinas.

[004] A passagem pela usina fica bloqueada se nenhum canal de passagem tiver sido construído. E mesmo se houver algum, o caminho de retorno a jusante pode se tornar difícil de peixes migratórios jovens, especialmente se os peixes tiverem que passar por túneis de turbina. Os peixes podem se machucar e, desse modo, serem expostos a doenças. Por outro lado, a passagem dos peixes pelo túnel de turbina desperdiça água, assim como uma escada de peixes, também é bastante onerosa para construir além de deixar marcas na paisagem. De maneira adicional, os peixes podem se machucar em piscinas rasas ao pular de um ponto para outro, o que aumenta o risco de doenças.

[005] Além disso, peixes do tipo salmão, por exemplo, não são atraídos para águas profundas, o que por sua vez dificulta o retorno dos peixes jovens dessa espécie para dentro ou através dos túneis da turbina.

[006] A figura 1 descreve um exemplo de escada de peixes de acordo com uma técnica conhecida que facilita o nado de peixes migratórios 114 a montante do fluxo, bem como sua passagem pela represa 116 que atravessa um canal 117A, 117B. Conforme a figura 1 indica, a construção da escada de peixes é bastante difícil, se harmoniza muito pouco com a paisagem além de ser onerosa em função da modelagem em concreto que é usada nos trabalhos de reforço e fundação, sem mencionar os materiais, cuja necessidade é crucial para uma construção dessa magnitude. A montagem de tal construção também é demorada em função das escavações necessárias, o que potencialmente prejudica a paisagem 115 e as águas a jusante das proximidades da escada de peixes.

[007] No exemplo da figura 1, a escada de peixes 100 foi disposta por meio de uma estrutura para a passagem de um canal 117A, 117B (construir um canal totalmente curvo seria ainda mais oneroso, se a passagem de desvio 100 não fosse feita e provavelmente a utilização da energia obtenível a partir da água corrente 109 seria precária ou até mesmo impossível durante as construções).

[008] A água no leito do rio do terreno 115 (117A - a jusante, 117B - a montante do leito do rio) flui 109 parcialmente por meio de compartimentos com fendas 101A, formando um canal 102 com uma profundidade 103, que estão em comunicação com o fluxo 109. A rede de segurança 104 cobre dois desses compartimentos, o que também inclui as partes intermediárias embaixo da rede coberta. A passagem de peixe 100 foi disposta de forma ligeiramente ascendente para que o ângulo de elevação fosse de 1:18-1:30, sendo mais sutil do que a inclinação vertical da represa 116 na posição de transbordamento 111 ou no meio da represa 116 localizada no leito do rio. Simultaneamente, a água de atração 107 proveniente do local a montante do leito do rio 117B flui por meio da passagem de peixe 100 para que os peixes 114 encontrem a entrada 106 da passagem de peixe 100 e nadem a montante 117B do canal 102. Os compartimentos com fendas 101A são providos com pequenas portas de acesso, nas quais cada compartimento 101A pode ter uma piscina ou uma parte na qual os peixes 114 podem descansar entre as etapas de subida. A figura 1 também ilustra um compartimento que é operativo no meio do caminho como uma piscina de descanso 105 de uma parte da escada de peixes 100.

[009] O exemplo descrito ilustra também que a migração de lixo foi restringida por uma rede difusa 110 a jusante e por uma peneira de lixo 112 a montante da saída 113 da passagem de peixe 102. O alagamento pode ser provocado por uma formação de transbordamento 108, 111 até certo ponto para produzir água de atração 107 sobre a represa 116.

[0010] Como um adendo à figura 1, há uma ilustração da estrutura da escada de peixes no canto esquerdo como um exemplo de um compartimento com fenda 101A que faz parte da escada de peixes 100 e forma a estrutura de um canal 102 da passagem 100. A profundidade 103 de um compartimento e da fenda 101A também é ilustrada na figura 1. As formações da porta 10p na forma de uma fenda no canal 102 também são ilustradas pelo adendo.

[0011] A escada de acordo com técnicas conhecidas também pode ser composta de um canal reto montado em um ângulo de elevação inclinada a partir de um local a jusante até um local a montante.

[0012] Desse modo, com os modelos atuais de solução para as usinas hidrelétricas, a reprodução dos peixes, as atividades de pesca esportiva e seus derivados, a produção de eletricidade da usina e os aspectos de paisagismo entram em conflito uns com os outros e mesmo com uma grande quantidade de dinheiro e esforços aplicados, os problemas mencionados acima só seriam atenuados até certo ponto. Além disso, em vários casos outros aspectos recebem atenção secundária devido à prioridade dada à produção de energia.

SUMÁRIO

[0013] Um objetivo da invenção é mitigar os problemas supracitados. Uma solução de acordo com a invenção (também referida como uma passagem de peixes migratórios) é um arranjo hidráulico por meio do qual os problemas citados acima podem ser solucionados ou pelo menos atenuados de forma considerável de modo que os conflitos de interesses citados possam ser resolvidos, que são decorrentes da utilização dos sistemas fluviais ou de partes dos mesmos do modo atual. Além disso, a passagem de peixes migratórios sugerida aqui é extremamente econômica e na prática pode ser ajardinada sem perdas essenciais para sua funcionalidade ou produção de eletricidade.

[0014] A passagem de peixes migratórios de acordo com as modalidades da invenção é caracterizada por uma reivindicação independente relacionada com a mesma. Uma passagem de peixes migratórios de acordo com uma modalidade da invenção possui um arranjo de fluxo hidráulico, o arranjo de fluxo hidráulico sendo caracterizado pelo fato de uma reivindicação independente referente ao arranjo de fluxo hidráulico, sendo caracterizado pela reivindicação independente do mesmo. Uma unidade de passagem de peixes migratórios de acordo com uma modalidade da invenção é caracterizada pelo fato de uma reivindicação independente referente à unidade de passagem de peixes migratórios.

[0015] De acordo com uma modalidade da invenção, a passagem de peixes migratórios possui um tubo de elevação, um tubo de entrada e uma peça de ramificação para conectá-los uns aos outros, a dita peça de ramificação também compreendendo um ponto de alimentação para a entrada do peixe a ser direcionado para dentro do tubo de elevação.

[0016] A unidade de passagem de peixes migratórios é incorporada como um meio de implantação da tubulação do arranjo de fluxo de um modo compacto.

[0017] De acordo com uma modalidade da invenção, o arranjo de fluxo hidráulico possui a passagem de peixes migratórios de acordo com uma modalidade da invenção, no qual para a criação de um fluxo de água no leito do rio após uma barreira de fluxo no leito do rio - uma represa - a montante do dito fluxo no leito do rio, o arranjo de fluxo compreende um primeiro tubo de entrada a partir de um local a montante da represa, ou seja, a partir da posição de entrada de água até uma posição a jusante em relação à represa em um ponto de alimentação, onde existe uma porta de entrada de peixe disposta para a liberação de peixe dentro de um segundo tubo, o tubo de elevação, a partir do dito ponto de alimentação até um ponto de liberação a montante da dita represa, os peixe sendo elevados no fluxo de água do tubo de elevação até o ponto de liberação a montante da represa, no qual o dito ponto de entrada encontra-se em um nível mais alto do que o dito ponto de liberação.

[0018] O nível mais alto refere-se a uma elevação em relação a um padrão de nível a jusante arbitrário, tal como o nível do mar, por exemplo, ou outro padrão de nível adequado similarmente usado na construção civil para definir as alturas das edificações. Desse modo, em uma modalidade, o nível mais alto também pode significar um local a montante mais distante da represa que provê uma diferença de altura de acordo com o leito do rio em descida e uma diferença de pressão.

[0019] Uma barreira de fluxo é considerada como um obstáculo para o fluxo de água natural no leito do rio, barreira de fluxo essa que impede água corrente de passar pelo canal sem que haja uma passagem separada disposta sobre o túnel de drenagem ou formação similar no leito do rio. Desse modo, as represas de usina são exemplos de barreiras de fluxo que também constituem especialmente um obstáculo à migração a montante dos peixes para desova. Embora uma escada de peixes tenha sido disposta a montante no canal para a migração de peixes para desova para além do leito do rio essencial, por cima ou por baixo do mesmo, a passagem pela água não ocorre no leito natural do rio, mas em uma grande construção que pode prejudicar o rio e/ou sua margem.

[0020] A escada de peixes, enquanto tal, não impede de fato o fluxo de água contínuo, porém, as implantações de serpenteamento (para economizar a água que flui continuamente) aumentam significativamente a distância que a água precisa percorrer, também desacelerando de certa forma o fluxo de água entre o local a montante e o local a jusante em relação à represa e na direção.

[0021] No entanto, a escada de peixes não é considerada como um obstáculo ou um impedimento severo à passagem pelo fluxo de água, pois os fluxos na escada de peixes ocorrem ao longo de uma passagem diferente do fluxo natural do leito do rio ou de uma passagem diferente da escada de peixes construída no leito do rio.

[0022] Visto que o fluxo de água natural facilita (por exemplo, geralmente em função da elevação íngreme do leito do rio) a provisão de um ponto de entrada de água em um nível a montante do rio mais alto do que o ponto de liberação, a diferença de elevação entre o ponto de entrada e o ponto de liberação pode ser utilizada para compensar as perdas de fluxo de tubo se for necessário, ou seja, de acordo com uma modalidade, a diferença de elevação pode ser selecionada para compensar as perdas de fluxo de tubo se não houver implantações alternativas disponíveis, ou se for desejado tornar essa implantação uma alternativa para uma potência de bombeamento usada para compensar as perdas de fluxo de tubo (ou seja, a perda de pressão decorrente da resistência de fluxo), de acordo com as variantes apropriadas da modalidade da invenção.

[0023] De acordo com uma modalidade da invenção, o arranjo de fluxo hidráulico possui uma porta de entrada de peixe no ponto de alimentação. Tal porta de entrada de peixe é disposta para se abrir em resposta à aproximação de peixes perto da porta de entrada de peixe detectada por um sensor adequado. A porta de entrada de peixe pode ser uma porta de entrada de peixe conhecida, porém, usada de acordo com uma modalidade da invenção. De acordo com uma modalidade, a detecção da presença de peixe é especificada pelo tamanho dos peixes, de modo que peixes suficientemente grandes são classificados acima do limite de início de abertura da porta. O limite pode ser definido por uma unidade de controle.

[0024] De acordo com uma modalidade da invenção, existem meios de abastecer água de atração, a jusante da represa, a partir de um local a montante da represa usando-se um curso de fluxo de água atração.

[0025] De acordo com uma modalidade da invenção, a água de atração pode ser introduzida para fluir do local a montante da represa para o local a jusante da represa por meio de um sifão, até o ponto de alimentação ou perto do mesmo. De acordo com uma modalidade variante, a água de atração pode ser levada até o ponto de alimentação por uma linha de água de atração auxiliada por uma bomba, por exemplo, para compensar as perdas de fluxo de tubo causadas por uma queda de pressão. De acordo com uma modalidade, a linha de água de atração também pode prover água de atração para vários locais na linha de abastecimento ou para uma pluralidade de linhas.

[0026] De acordo com uma modalidade da invenção, o arranjo de fluxo hidráulico possui uma formação ejetora no ponto de alimentação que constitui um fluxo de sucção para abastecer o tubo de elevação a partir do ponto de alimentação em direção ao ponto de saída. De acordo com uma modalidade da invenção, a operação do ejetor é impulsionada por uma bomba disposta para suprir água para a formação ejetora e/ou para elevar a pressão operacional do ejetor de modo a promover o fluxo de sucção do ejetor por meio do qual os peixes são guiados (pela formação no fluxo) até a elevação a partir do ponto de alimentação ou de um local próximo e mais longe através do tubo de elevação até o ponto de saída a montante da represa. De acordo com uma modalidade, o ejetor pode ter uma formação ejetora com uma região de estreitamento para aumentar a velocidade da água usada na sucção.

[0027] De acordo com uma modalidade da invenção, o arranjo de fluxo hidráulico possui no seu dito primeiro tubo entre a posição de entrada de água e a represa, ou opcionalmente depois da represa e antes do ponto de alimentação, uma bomba disposta para compensar as perdas de fluxo de tubo pelo menos do tubo de entrada e/ou tubo de elevação. De acordo com uma modalidade da invenção, a potência de bombeamento em relação ao fluxo e/ou pressão é definida de modo ajustável. De acordo com outra modalidade, a característica de ajuste é definida para ser independente do nível de água no local a montante e/ou local a jusante da represa, porém, de acordo com outra variante dependente pelo menos de um dos ditos locais. Sendo assim, pelo menos até certo ponto nas condições vigentes de alagamento ou seca, é possível compensar as influências da profundidade da água sobre as pressões da água dentro dos tubos da passagem de peixes migratórios. De acordo com uma modalidade, uma unidade de controle pode ser usada para monitorar o nível de água e ajustar a bomba de forma adequada quando for necessário para a manutenção do valor definido.

[0028] Um sistema para guiar a passagem de peixes migratórios por uma represa de acordo com uma modalidade da invenção compreende um arranjo de fluxo hidráulico e um tubo sifão a partir de um local a montante da represa até um local a jusante da represa para constituir uma passagem de retorno para os peixes migratórios.

[0029] De acordo com uma modalidade, a unidade de passagem de peixes migratórios é usada na implantação do sifão e/ou do arranjo de fluxo hidráulico no sistema.

[0030] Um sistema de acordo com uma modalidade da invenção possui um tubo sifão separado do tubo de água de atração. Porém, de acordo com uma variante de uma modalidade da invenção, o tubo de água de atração está pelo menos em contato ou combinado com o dito tubo sifão de modo a facilitar a entrada da água de atração a partir do dito tubo sifão com uma ramificação do tubo de água de atração consideravelmente mais curta do que a do dito tubo sifão.

[0031] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema compreende uma porta de entrada de peixe para abrir o fluxo quando houver peixes no tubo sifão, no local a montante do tubo localizado na porta de entrada de peixe.

[0032] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema também compreende um sensor para detectar a presença de peixe no local da porta. O sensor pode ser implantado de acordo com técnicas conhecidas, porém, para ser usado nas modalidades.

[0033] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema pode compreender de maneira adicional uma represa ou outra barreira de fluxo correspondente, usina, moinho ou outro instalação ou dispositivo de constituição eletromecânica, para a água no leito do rio e/ou o leito do rio. De acordo com mais uma modalidade, o sistema também pode compreender uma bomba e/ou a unidade de produção de energia da bomba, por exemplo, a unidade mecânica de utilização de energia de fluxo no local, uma unidade de produção de eletricidade, uma unidade agregada e/ou uma caldeira de combustão ou um motor de combustão.

[0034] De acordo com uma modalidade da invenção, o tubo sifão do sistema possui em local próximo uma formação de rede para guiar os peixes até o tubo sifão e/ou para impedir a entrada do peixe nos túneis da turbina. De acordo com uma modalidade variante, a formação de rede é disposta para que o peixe não consiga passar pela abertura do tubo sifão para avançar até o local a jusante da represa por outra rota.

[0035] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema compreende no local do tubo sifão uma formação de leito de rio construída para impedir a entrada de partes de árvores no tubo sifão e/ou nos túneis da turbina. De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema possui um arranjo de rede para impedir o tipo específico de lixo do sistema fluvial de entrar no sifão e entupi-lo, por exemplo, uma grande quantidade de folhas de árvores, caso não haja nenhum separador de lixo. Também é possível incorporar estruturas do tipo labirinto a partir de redes para que o lixo e/ou pedaços de árvore que se movem pelas águas do leito do rio, entre a superfície e fundo, possam ser capturados quando as estruturas do tipo labirinto atingirem as alturas a partir do fundo correspondente à altura de flutuação dos pedaços de árvore e lixo. O tamanho da malha pode ser adaptado para o tamanho dos peixes no sistema fluvial e/ou o tipo específico de lixo do sistema fluvial.

[0036] De acordo com uma modalidade, a rede pode ser substituída por outro guia de peixe adequado. Quando for apropriado, tal guia pode ser feito de material transparente e/ou pode ser perfurado de maneira adequada para permitir a passagem da água entre as suas laterais. Quando for desejado impedir a entrada de peixes, os furos da perfuração podem ser feitos, de modo que os peixes a serem guiados não se encaixem nos mesmos.

[0037] Outras modalidades serão indicadas nas reivindicações pendentes assim como outros exemplos.

[0038] No sistema de fluxo hidráulico de acordo com uma modali dade da invenção, a própria pressão interna pode ser utilizada, no qual a água passa pelo menos duas vezes pela represa, primeiro ao constituir o fluxo operacional no tubo de entrada, ou seja, o fluxo a ser usado no ponto de alimentação, e a segunda vez no fluxo elevacional que ocorre no tubo de elevação. Em uma modalidade, o fluxo operacional pode ser auxiliado por uma bomba.

[0039] Na modalidade mais simples da invenção, o tubo de entrada é como uma implantação de um tubo sifão, porém, de acordo com uma modalidade variante da invenção, as perdas de fluxo do tubo de entrada podem ser compensadas com uma bomba fixada ao mesmo. De acordo com uma modalidade da invenção, a bomba pode ser dimensionada para compensar as quedas de pressão do tubo de elevação por meio de um certo aumento na pressão do local ejetor e, em uma modalidade variante, de acordo com o nível de água no local a montante e/ou no local a jusante da represa, de forma correspondente à variação na diferença de pressão em pelo menos um dos ditos locais de maneira adequada.

[0040] De acordo com uma modalidade da invenção, em relação a uma modalidade solidamente montada, água é coletada a partir de um local a montante do rio, em relação à represa, em um primeiro nível de água ou primeira altura de água conforme medida a partir de uma primeira altura de referência e levada para o local a jusante em relação à represa, um primeiro tubo que é extremamente largo e onde existe um segundo tubo, o tubo de elevação que conduz a água do local a jusante em relação à represa até o local a montante da represa, para um segundo nível de água que é um nível mais raso do que o primeiro nível de água em relação ao dito nível de referência e no local a jusante da represa existe uma porta de entrada de peixe disposta para permitir a entrada de peixe dentro do tubo de elevação a ser elevado no fluxo hidráulico presente no tubo de elevação a partir do local a jusante da represa até o local a montante da represa. Desse modo, o fluxo de passagem para a água de atração é restringido de forma essencialmente eficiente quando a porta de entrada de peixe está fechada. A água de atração pode ser ajustada por uma válvula dedicada ou uma pluralidade de válvulas durante a operação da unidade de controle. De acordo com mais uma modalidade, tal válvula é controlada remotamente por sinais elétricos e/ou um temporizador sazonal. A água de atração é usada para levar os peixes para perto da elevação. A influência da água de passagem sobre a eficiência da produção de eletricidade é considerada no máximo insignificante.

[0041] Então, os peixes que entram são sugados, como conse quência do fluxo baseado e constituído por um ejetor, para dentro do tubo de elevação por meio da formação incorporada do ejetor e do tubo de elevação, e depois liberados na extremidade a montante do tubo de elevação onde continuam sua viagem até o local de desova. De acordo com uma modalidade variante, o fluxo do tubo de entrada é impulsionado por uma bomba que garante pressão suficiente para o fluxo do tubo de elevação subir até uma determinada altura de água em relação à altura de referência. Para garantir que os peixes com mais vitalidade serão capazes de desovar e preservar o estoque de peixes, o diâmetro do tubo de elevação é graduado de acordo com o tamanho do maior peixe encontrado no sistema fluvial. De acordo com uma modalidade, o tubo de elevação é dimensionado para que seu diâmetro seja pelo menos 1,5 vez mais largo do que a dimensão do maior peixe encontrado no sistema fluvial, tal dimensão que é a maior medida de peixe no sentido transversal da direção de nado dos peixes. De acordo com uma modalidade variante, existe um conjunto de tubos de elevação que possuem dimensão específica para peixes com tamanhos diferentes. Em tal modalidade, a entrada do peixe maior dentro dos tubos pequenos demais é restringida por formações de guia, por exemplo, para classificar o peixe de acordo com o tamanho relacionado com o tubo de elevação adequado.

[0042] Na prática, os tubos podem ser enterrados de maneira adequada na margem ou no fundo do leito do rio, levando em consideração a melhor opção em termos de economia e manutenção específicas do paisagismo, ficando essencialmente fora do campo de visão e/ou se misturando de forma adequada com a paisagem. Em algumas modalidades, dependendo das instalações industriais envolvidas, os tubos podem ser deixados propositalmente à mostra, porém, de modo a combinar esteticamente com o ambiente. De acordo com uma modalidade, os tubos usados pelos peixes são feitos de materiais transparentes. No entanto, de acordo com uma modalidade, um tubo enterrado ou uma parte do mesmo é provida com um guia em formato de onda para tornar a entrada dos peixes mais fácil, caso este tubo esteja escondido no solo ou em um edifício grande e escuro. De acordo com uma modalidade, as águas nesses tubos podem ser providas com luzes para que os peixes possam fazer uma migração mais natural. Uma unidade de controle pode controlar as luzes.

[0043] O esquema de operação incorporado é economicamente eficaz e seguro, também para os peixes, para que o risco dos peixes adoecerem em decorrência de uma lesão seja consideravelmente diminuído em comparação com as técnicas tradicionais aplicadas a passagens com escada de peixes e/ou suspensões que utilizam técnicas nos arranjos de passagem.

[0044] Além disso, a energia dos peixes ao subirem pelo fluxo de elevação pode ser poupada, o que torna sua probabilidade de sobrevivência no local de desova mais alta do que se os peixes tivessem que se esforçar até um nível extremo. É provável que um peixe mais forte e em melhor estado tenha mais filhotes que também são mais saudáveis. Por outro lado, um peixe mais frágil também pode perseverar, mas não com tanta facilidade. De qualquer forma, estima-se um aumento consequente no estoque de peixes, também para prover a subsistência baseada no turismo de pesca como um negócio local.

[0045] Vantagens adicionais da passagem de peixes migratórios incorporada compreendem, por exemplo: - A passagem de peixes migratórios pode ser montada e ajardinada fora do campo de visão quando necessário. - Os tubos são extremamente econômicos quando comparados a estruturas de moldes de concreto. - Livre de assistência. - Não são necessários túneis de passagem de turbina para que os peixes os atravessem. - O fluxo de passagem pela represa é praticamente insignificante. - Compra e construção extremamente econômicas, montagem é fácil e econômica. - A migração a montante dos peixes também é segura. - Aumento estimado no estoque de peixes. - Após a migração a montante, os peixes encontram-se bem e saudáveis.

[0046] A passagem de peixes migratórios também pode obter valor agregado conforme mostrado a seguir, não se limitando apenas aos aspectos mencionados: - Aplicável às represas atuais, de modo que não é necessário recorrer a soluções onerosas especiais para criar passagem pelas turbinas. - A montagem dos tubos é simples. - Economicamente eficiente. - Os peixes apresentam mais saúde e vivacidade, inclusive nos locais de desova, de modo que os filhotes também nascem mais vigorosos, conforme é especialmente esperado a longo prazo quando a migração a montante é feita por meio da passagem de peixes migratórios. - Um estoque de peixes mais rico para pesca recreativa em rios com salmão e/ou em outros rios com peixes migratórios. - O negócio local baseado em turismo de pesca torna-se mais aquecido.

[0047] O termo ”número” significa, na aplicação atual, qualquer número inteiro positivo, começando a partir de um (1), por exemplo, um, dois ou três.

[0048] O termo “conjunto” refere-se a números inteiros, começando a partir de número dois (2).

[0049] O termo “compreender” é usado como uma expressão de significado aberto, também nas suas formas conjugadas.

[0050] Os termos “ponto” ou “local”, por exemplo, ponto ou local de alimentação, significam neste caso a extremidade do tubo e/ou extremidade da peça de ramificação, especialmente em conexão com os termos ponto de alimentação, ponto de entrada de água, ponto ou local de saída. Os termos ”primeiro” e/ou ”segundo” etc. são usados aqui para diferenciar um objeto de uma espécie de outro objeto da mesma espécie, sem limitar o número do objeto ao número mencionado pela expressão.

[0051] A figura 1 ilustra um exemplo de uma escada de peixes de acordo com as técnicas conhecidas.

FIGURAS

[0052] A seguir, exemplos de modalidades são ilustrados e explicados detalhadamente com a referência às figuras em anexo, nas quais:

[0053] A figura 2 ilustra um exemplo de uma modalidade ilustrativa da invenção sobre a operação do arranjo de fluxo hidráulico;

[0054] A figura 3 ilustra um exemplo de esquema operacional de uma passagem incorporada de peixes migratórios;

[0055] A figura 4 ilustra um exemplo de esquema operacional como uma ilustração em 3D da topologia de uma tubulação de acordo com um arranjo incorporado da invenção;

[0056] A figura 5 ilustra um exemplo de passagem móvel de peixes migratórios, MFPU móvel para o fluxo livre em um local de saída;

[0057] As figuras 5A-5C ilustram exemplos incorporados de elementos de um sistema incorporado;

[0058] A figura 6 ilustra detalhadamente um exemplo de uma unidade incorporada de passagem de peixes migratórios, MFPU, como um elemento do sistema;

[0059] A figura 6A ilustra um exemplo de um detalhe de uma unidade incorporada de passagem de peixes migratórios;

[0060] A figura 6B ilustra um exemplo de uma unidade incorporada de passagem de peixes migratórios como UPFM a ser usada como um elemento do sistema em um local a montante para provisões de um ponto de saída e entrada de água;

[0061] A figura 6C ilustra um exemplo de um sistema incorporado que utiliza unidades de passagem de peixes migratórios, tais como MFPU e UPFM, como elementos do sistema;

[0062] A figura 6D ilustra um exemplo de um sistema de passagem incorporada de peixes migratórios;

[0063] A figura 6E ilustra um exemplo de unidade de controle de acordo com uma modalidade;

[0064] A figura 6F ilustra um exemplo de operação de conjunto de válvulas e um respectivo exemplo de periodicidade;

[0065] A figura 7 ilustra um exemplo sobre a ancoragem incorporada de uma MFPU (e/ou UPFM) no fundo do leito do rio ou no fundo de uma piscina, com um elemento de ancoragem sendo usado como um elemento do sistema;

[0066] A figura 8 ilustra um exemplo de um esquema de acordo com uma modalidade de uma passagem de peixes migratórios que possui vários pontos de abastecimento e pontos de coleta, cada um com um conjunto de válvulas;

[0067] A figura 9 ilustra um exemplo de um esquema operacional como uma ilustração em 3D sobre uma modalidade da invenção de acordo com o exemplo de arranjo da figura 8;

[0068] A figura 10 ilustra uma saída incorporada para peixe a partir da passagem de peixes migratórios como um exemplo para retirada de peixe a montante do ponto de saída próximo à represa;

[0069] A figura 11 ilustra uma modalidade exemplar da invenção retirada a montante de peixe a partir da passagem de peixes migratórios, mais distante da represa em uma saída remota a montante;

[0070] As figuras 12 e 13 ilustram partes incorporadas do sistema usadas para constituir a passagem de retorno depois da turbina para evitar o túnel de turbina, a partir de um local a montante até um local a jusante do leito do rio, respectivamente a partir de um local próximo à represa (figura 12) e até um local mais remoto da represa 13, e

[0071] A figura 14 ilustra um exemplo de esquema operacional das partes incorporadas de um sistema que formam uma passagem de retorno incorporada para os peixes ao longo da passagem de peixe, após a turbina, incorporadas com um sensor situado em um local a montante para detectar a presença de peixe.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS EXEMPLOS NAS FIGURAS

[0072] Os mesmos números de referência são usados para partes adequadas nas diferentes figuras, a mesmos que seja dito o contrário. O mesmo número de referência pode ser usado para objetos que são semelhantes, mas não necessariamente idênticos. E caso existam diferenças de contexto entre as modalidades, uma pessoa versada na técnica será capaz de identificá-las. As modalidades da invenção podem ser adequadamente combinadas.

[0073] A figura 2 ilustra um objeto ilustrativo incorporado 200 para ilustrar um arranjo de acordo com as modalidades da invenção, o dito objeto 200 sendo um objeto ilustrativo passivo como um dispositivo em versão demo 200 da Unidade de Passagem de Peixes Migratórios, MFPU. O dispositivo demo 200 compreende as partes correspondentes e ilustrativas de um arranjo em escala total como se segue: tubo de entrada 1, ponto de alimentação 2 para coletar os peixes a serem alimentados durante sua migração a montante por meio do tubo de elevação 3, tubo de elevação 3, represa 4 e um ponto de saída 5. O termo “ponto” enquanto tal refere-se, em associação com o ponto de alimentação 2 e o ponto de saída 5, às partes terminais de tubo do arranjo incorporado e de acordo com a modalidade, pelo menos a distância do diâmetro de um tubo define uma área ou volume que é considerado como estando próximo à extremidade do tubo nesses pontos. O tubo de entrada 1 e o tubo de elevação 3 ilustram os fluxos da passagem de peixes migratórios que passam pela represa 4 entre o local a jusante 217A e o local a montante 217B do leito do rio.

[0074] O objeto ilustrativo 200 compreende uma ilustração das modalidades em adição aos tubos ilustrados e suas direções de fluxo, o princípio operacional em um determinado nível do objeto em pequena escala 200, por exemplo, para fins ilustrativos durante encontros de negócios.

[0075] A figura 3 ilustra um exemplo de um esquema operacional referente a uma implantação de passagem incorporada de peixes migratórios usando-se uma MFPU de acordo com uma modalidade da invenção. De acordo com o exemplo do arranjo ilustrado, a modalidade utiliza uma bomba 7 para garantir a compensação das perdas de fluxo nos tubos.

[0076] De acordo com uma modalidade, a bomba pode ser disposta de acordo com modalidades correspondentes na represa 4, a montante ou a jusante da represa 4, ou em ambos os locais para prover uma certa redundância operacional e/ou para fornecer potência de bombeamento para cabos muito longos em tais modalidades de tubos extremamente longos (nas quais uma única bomba poderia ser mais onerosa de montar do que duas bombas menores). No exemplo da modalidade, a bomba 7 foi montada em um local a montante, porém, ela também pode ser disposta em um local mais próximo do local de ramificação de um tubo de alimentação de água de atração 10, mesmo em uma modalidade próxima à extremidade do tubo de entrada em um local a jusante. Um aspecto de acordo com a modalidade é que a bomba 7 pode ser tanto do tipo de sucção quanto do tipo com desenvolvimento de aumento de pressão para prover redundância e diversidade operacional, o que previne avaria e/ou mal funcionamento.

[0077] O conjunto incorporado de válvulas 99 facilita o controle adequado dos fluxos no tubo de elevação e no tubo de entrada para a entrada de peixes e/ou o fluxo de água. As válvulas 99 serão discutidas posteriormente e o exemplo operacional do conjunto de válvulas 99 é descrito na figura 6D. No local próximo ao tubo de elevação, as válvulas ilustradas podem ser abertas, fechadas ou definidas entre um estado completamente aberto e completamente fechado para o controle do fluxo no tubo de elevação 3 e/ou no tubo de entrada 1 e/ou nas segmentações dos ditos tubos (1, 3).

[0078] A figura 3 também ilustra uma modalidade que possui um dispositivo de controle 301 para controlar a captura de peixes, bem como a coleta de água e/ou composição aquosa para amostragem, especialmente a partir do fluxo no tubo de elevação 3, ou um dispositivo de medição de fluxo.

[0079] De acordo com uma modalidade, o dispositivo 301 pode ser usado para medir o fluxo para o controle do mesmo, ou uma bomba adequada. O dispositivo 301 também representa dispositivos durante amostragem em água, para a porta de amostragem 11, (conforme figura 5C). Selecionando-se a estrutura adequada para a porta, também é possível a obtenção de amostras de peixe, conforme ilustrado na variante situada a montante da modalidade do objeto 301.

[0080] Em associação com a figura 3, exemplos de canais e das espessuras de seus tubos de acordo com os exemplos mostrados também são ilustrados, porém, as espessuras não se limitam às dimensões exemplares que foram mostradas.

[0081] Por exemplo, o tubo de elevação 3 foi dimensionado em 50 mm e o tubo de entrada 1, em 200 mm (dimensões em diâmetro). Embora o tubo tenha sido desenhado em uma espessura com diâmetro constante entre o ponto de alimentação 2 e a saída 5, não se pretende limitar as modalidades apenas aos valores exemplares para o arranjo e/ou MFPU que foram mencionados nem à espessura incorporada com diâmetro constante. De acordo com uma modalidade, o abastecimento de água de atração feed 10 foi realizado no exemplo por um tubo de 50 mm de diâmetro, porém, as opções não se limitam às modalidades exemplares fornecidas.

[0082] Os locais a jusante 217A em relação à represa 4 também são ilustrados na figura 3, bem como os locais a montante 217B. O fluxo de água natural na direção do leito do rio é indicado pela inclinação nas linhas da seta, com a ponta da seta demonstrando a respectiva direção a montante ou a jusante a partir da represa 4.

[0083] A figura 4 mostra um exemplo operacional ilustrativo de um arranjo incorporado de passagem de peixes migratórios em um local a jusante. Na modalidade exemplar da figura 4, a bomba 7 (não mostrada) seria disposta a montante da represa, (cf. bomba 7 e a represa 4 na figura 3, por exemplo) se fosse usada no local incorporado em tal modalidade. No entanto, embora a bomba não tenha sido mostrada nessas modalidades projetadas para o uso com uma bomba, de acordo com um conjunto de modalidades, a bomba pode ser disposta dentro da represa 4, nas proximidades, em uma posição adjacente ou a jusante. De acordo com a figura 3, a bomba 7 pode ser incorporada de modo que o seu lado de sucção fique posicionado em um local a montante e o lado de pressurização fique posicionado em um local a jusante do tubo de entrada 1. O ponto de coleta de água 12, ou seja, o ponto de entrada 12, encontra-se diante da bomba, na direção a montante a partir do tubo de entrada 1. O arranjo exemplificado na figura 3 também pode ser usado nas modalidades relacionadas com a figura 4 para controlar os tubos e a topologia da tubulação. Uma unidade de controle pode ser usada no controle das válvulas e dos fluxos.

[0084] A figura 4 ilustra um exemplo de esquema operacional com uma ilustração demonstrativa em 3D de um arranjo de acordo com uma modalidade da invenção, no qual o ponto de alimentação é formado a partir de um tubo que compreende duas segmentações. De acordo com uma modalidade da invenção, o ponto de alimentação compreende duas partes, porém, de acordo com outro conjunto dessas modalidades, o número de segmentações pode ser ainda maior. De acordo com outra variante de uma modalidade, as extremidades das segmentações estão distantes umas das outras, porém, unidas ao tubo de elevação. O exemplo não limita as outras modalidades apenas à modalidade mencionada, portanto, o número de segmentações dos tubos pode ser maior do que dois. De acordo com uma modalidade, tubos de elevação redundantes também podem ser usados De acordo com uma modalidade da invenção, dois ou mais pontos de abastecimento podem ser definidos para operarem sequencialmente em seu ciclo, para alterar entre os estados fechado e aberto para prover acesso aos peixes ao tubo de elevação correspondente ou à ramificação do mesmo.

[0085] A elipse com uma linha pontilhada na figura 4 é usada para ilustrar uma modalidade de uma MFPU em um local a jusante.

[0086] De acordo com uma modalidade da invenção, o ponto de entrada de água 12 na figura 3 foi configurado próximo à superfície para que seja mais fácil posicionar a saída 5 em um nível abaixo da superfície de modo a produzir uma diferença de pressão hidráulica entre os mesmos.

[0087] A figura 5 ilustra uma demonstração com o equipamento de acordo com uma modalidade da invenção para mostrar a água escoando livremente pela saída a partir da extremidade do tubo de elevação 3.

[0088] O equipamento incorporado na figura 5 é similar a um dispositivo construído em tamanho natural que poderia ser usado na montagem sólida de uma represa de usina como uma passagem de peixes migratórios, porém, na figura 5 ele se encontra com tamanho reduzido para que possa ser transportado em um veículo ou um reboque conforme mostrado na figura 5. Esta modalidade permite que a passagem móvel de peixes migratórios seja usada para um cardume de peixes pequenos ou em transporte local de acordo com as necessidades e as condições vigentes. A passagem móvel de peixes migratórios pode ser incorporada de maneira adequada conforme ilustrado na figura 3, porém, os tubos podem ser feitos de material dobrável e elástico quando for apropriado. As posições relativas entre o ponto de alimentação, o ponto de entrada de água e o ponto de saída em relação um ao outro dependem do dispositivo móvel estar em um local a montante ou em um local a jusante. Ser necessário, uma bomba pode ser usada para o fornecimento de fluxos e/ou impulsionamento de fluxos, de acordo com o esquema da figura 3. A figura 5 também demonstra de maneira adequada a versão de uma modalidade móvel de parte do sistema de passagem por uma turbina a ser usada na piscicultura.

[0089] Com referência às figuras 5A e 5B, de acordo com uma modalidade da invenção, pelo menos um dos pontos de entrada 12 e/ou saída de água 5 foi disposto em associação com uma boia de flutuação ou um pontão para implantar o acompanhamento estrito do nível de água no local correspondente sem o risco de que, no local de entrada de água 12, a extremidade do tubo de entrada 1 seria deixada acima da superfície da água quando o nível de água caísse. De maneira correspondente, também é possível deixá-lo flutuando por meio de uma boia ou um pontão 501 em um local a jusante do ponto de alimentação 2. Tais exemplos de modalidades são ilustrados na figura 5A e/ou 5B.

[0090] No exemplo da figura 5A, o ponto de entrada de água 12 incorporado na extremidade do tubo foi disposto para flutuar por meio da fixação do ponto de entrada de água 12 a um pontão 502, porém, com a extremidade do tubo embaixo do nível de superfície da água. De acordo com outra modalidade, a extremidade do tubo de saída 5 foi disposta para flutuar por meio de sua fixação a um pontão localizado embaixo da superfície da água em uma determinada profundidade. De acordo com uma modalidade da invenção, a extremidade do tubo do ponto de entrada 12 foi fixada ao mesmo pontão que a extremidade do tubo de saída 5, porém, com uma distância vertical constante h entre as extremidades para garantir a diferença de pressão entre as mesmas. A distância vertical também pode ser implantada dispondo-se a extremidade dos tubos 5 e 12 flutuando espaçadas uma da outra sobre a água do leito do rio, com a extremidade do tubo 12 sendo situada mais a montante, o local específico dependendo da elevação do leito do rio, para a obtenção de uma distância vertical h eficaz.

[0091] Embora a MFPU tenha sido indicada como uma modalidade variante no local a jusante a partir da represa 4, de acordo com mais uma modalidade da invenção, outra MFPU pode ser usada a montante para prover a unidade que mantém a extremidade do tubo 5 e/ou a extremidade do tubo 12 em seu lugar. Em tal modalidade, as conexões tubulares em um local a montante podem ser alteradas em relação às conexões tubulares em um local a jusante para que as águas que fluem sejam invertidas de maneira adequada. Uma pessoa versada na técnica, ao ler e compreender as modalidades da invenção, será capaz de estabelecer conexões entre elas. As figuras de 2 a 5, 5A e/ou 5B, ilustram o tubo de elevação 3 a partir do local a jusante até o local a montante, de acordo com um exemplo da figura 3, por exemplo.

[0092] No exemplo da figura 5B de acordo com uma modalidade da invenção, o pontão 502 e/ou o pontão 501 é disposto para ser ancorado respectivamente a uma piscina de pontão específica 504, 503 de modo a manter a extremidade dos tubos 5,12 e/ou a extremidade do tubo 2 (no local associado a 503) sob a superfície da água. De acordo com uma modalidade, as piscinas de pontão 503 e/ou 504 foram imersas no leito do rio RBB para que mesmo em caso de drenagem quase total do rio, em uma profundidade em que os peixes migratórios do sistema fluvial ainda seriam capazes de nada, os pontões 501 e/ou 502 ainda pudessem flutuar a despeito das águas muito rasas e manter a operação migratória dos peixes. De acordo com uma modalidade, a piscina de pontão também pode impedir que o pontão ou a boia fiquem à deriva por causa da ação das correntes ou dos ventos.

[0093] De acordo com uma modalidade opcional, a fixação de uma MFPU também pode ser incorporada por meio de uma peça de ancoragem fixada ao pontão, conforme mostrado no exemplo da figura 7, a peça de ancoragem sendo montada dentro da piscina em tal sistemas fluviais que drenam fortemente, porém, opcionalmente para o fundo do leito do rio sem a piscina em tais sistemas fluviais em que não é necessária muita drenagem da piscina durante a temporada em que os peixes migratórios migram e desovam. A figura esquemática 7 demonstra que o tamanho da interface de fixação também pode ser bem grande, porém, esse tamanho não se limita apenas às proporções dimensionais que foram mostradas, pois a ancoragem enquanto que para manter os pontões em um local desejado pode ser feita de várias maneiras diferentes, por exemplo, por meio de cabos.

[0094] A piscina de pontão pode ser equipada com redes rasas e/ou labirintos adequados para impedir a entrada de lixo flutuante, os quais obviamente precisariam ser limpos para a remoção do lixo e da lama enterrados dentro da piscina.

[0095] De maneira correspondente, o local a jusante do pontão 501 pode ser fixado pela piscina de pontão 503. O pontão 501 pode ser um pontão de MFPU. O símbolo UPFM foi usado para ilustrar essa modalidade variante de MFPU, na qual a MFPU foi invertida em relação à direção de fluxo (conforme ilustrado pela abreviação inversa UPFM) e, neste caso, os tubos foram devidamente conectados em um local a montante para permitir a operação do arranjo. Desse modo, o pontão 502 pode ser um pontão de uma MFPU inversamente conectada, ou seja, da UPFM. Em seguida, a extremidade do tubo do ponto de alimentação 2 pode ser presa a um nível de água razoável embaixo da superfície para que os peixes migratórios consigam entrar pela passagem de peixes migratórios em condições de seca mesmo se as variações no nível de água forem grandes. De acordo com uma modalidade da invenção, o pontão 502 pode ser um pontão de uma UPFM, embora isso não seja sinalizado na figura 5A.

[0096] A linha pontilhada na figura 5A ilustra uma modalidade opcional de integração adequada das partes aplicáveis dentro da linha a partir da tubulação da passagem de peixes migratórios.

[0097] De acordo com uma modalidade da invenção, pelo menos um dos seguintes itens: extremidade do tubo no ponto de alimentação 2, extremidade do tubo na saída 5 e extremidade do tubo no ponto de entrada de água 12 foi integrado a uma parte do pontão para que o pontão 501 do ponto de alimentação a jusante 2 e o pontão a montante 502 fiquem separados um do outro, porém, sejam conectados/conectáveis por um tubo e pelas válvulas a um pontão a montante ou similar conforme mencionado, de acordo com uma modalidade variante. O numeral de referência 4 ilustra a represa.

[0098] Nas figuras 5A e 5B, as partes citadas 501, 502, 503 e 504 são definidas de acordo com uma modalidade de elementos de um sistema formado usando-se um arranjo de fluxo de acordo com uma modalidade da invenção. Referência também é feita às figuras de 6 a 6F sobre as MFPUs e/ou UPFMs incorporadas como uma parte de um arranjo incorporado e/ou usadas como elementos do sistema.

[0099] De acordo com uma modalidade variante da invenção, o ponto de entrada de água 12 na extremidade do tubo foi fixado a sua própria boia ou a um pontão, o qual é ancorado de maneira adequada no fundo do leito do rio RBB e/ou no fundo de uma piscina (503, 504), por exemplo.

[00100] Uma pessoa versada na técnica perceberá a partir das modalidades que esse pontão também pode ter suas partes de superfície ancoradas a construções adequadas. Os tubos de transporte de água dos elementos de sistema incorporados podem ser providos de maneira adequada em uma modalidade com partes elásticas a serem fixadas à boia ou ao pontão, por questões operacionais, para que o ponto de entrada de água possa acompanhar o nível da superfície da água no local a montante e/ou a jusante da represa 4. De modo similar, o ponto de saída de peixe 5, ou seja, a saída 5, pode ser equipado com uma boia ou um pontão em uma posição mais baixa do que o ponto de entrada de água 12 para manter a diferença de pressão hidráulica, a despeito das variações no nível de água. De acordo com uma modalidade, o ponto de entrada de água 12 e a saída 5 são dispostos em uma mesma boia ou pontão, porém, em diferentes níveis para que a entrada de água 12 fique mais próxima da superfície do que a saída 5 (a uma distância h igual à da figura 5A). O pontão ou a boia pode ser incorporada de acordo com a invenção por um pontão de MFPU e/ou de UPFM.

[00101] Por meio do tubo de entrada 1, a água é levada até a posição do ponto de alimentação 2 e em uma modalidade, ela também é levada por meio de um tubo 610 até a parte 602, por exemplo, a partir de onde os peixes são introduzidos no tubo de elevação 3 que leva ao tubo 603, por meio da sucção da formação ejetora no ponto de alimentação, com os peixes a serem transportados no fluxo do tubo de elevação 3 a partir das águas a jusante passando pela represa, chegando às águas a montante e saindo do tubo de elevação 3 pela saída 5. De acordo com uma modalidade da invenção, o ponto de entrada de água foi protegido para que os peixes não consigam acessá-lo, caso não seja seguro para eles, especialmente quando a temporada de migração estiver em curso para que os peixes possam migrar a montante. Essa proteção pode ser removível, caso se pretenda usar os tubos como uma passagem de retorno para os peixes para além da turbina.

[00102] De acordo com uma modalidade, o tubo de entrada pode ser utilizado durante a temporada em que os peixes retornam dos locais de desova como uma passagem pelos túneis da turbina. Em tal modalidade, o peixe pode ser guiado, por meio de válvulas adequadas de um conjunto de válvulas 99, para fora do tubo que passando do local a montante para o local a jusante. As válvulas podem ser usadas para controlar a quantidade de água que passa pela represa de modo a minimizar as perdas de água. Isso pode ser obtido controlando-se um conjunto de válvulas 99 de acordo com sua periodicidade para permitir a passagem dos peixes pelas válvulas apropriadas 99.

[00103] Lixo ou outros objetos estranhos, que poderiam se acumular dentro dos tubos e provavelmente obstruí-los, podem ser removidos das águas que acessam o arranjo a partir do ponto de entrada de água 12. As válvulas do conjunto 99 podem controlar quais segmentações potenciais devem ser ativadas em tais modalidades em que existe uma série de implantações para que o tubo de entrada 1 e/ou tubo de elevação 3 seja operado em partes paralelas da passagem de peixes migratórios. Também é possível efetuar o abastecimento de água de atração 10 a partir do tubo de entrada 1 para atrair os peixes migratórios para o ponto de alimentação 2 a partir de onde seus instintos poderiam guiá-los até a passagem a montante desejada.

[00104] De acordo com uma modalidade variante, a porta de amostragem 11, como um exemplo de local a montante (sem intenção de limitar a porta de amostragem apenas ao local mostrado no exemplo) possui um contador para computar o número de peixe que passam pelo tubo de elevação. A amostragem ou contagem de peixes também é considerada no exemplo incorporado na figura 5C. De acordo com uma modalidade variante, a contagem dos peixes baseia-se em um sinal ótico, por exemplo, um feixe de luz, proveniente de uma fonte de luz, em que o peixe que passa corta o feixe de luz e o pulso que se forma desse modo indica o comprimento e, consequentemente, o tamanho e o número estimado de peixes. Quando o fluxo e a velocidade dos peixes podem ser estimados de maneira suficientemente precisa, o sinal ótico é transformado em local adequado em um sinal elétrico por uma interface de transformação e posteriormente processado na forma elétrica. O número e/ou tamanho e/ou espécie do peixe podem ser armazenados dentro de um banco de dados, de forma local e/ou por meio da Internet ou de outra rede de comunicação. O sinal do contador, câmera e/ou de um aparelho de captura de imagem e/ou de uma parte do mesmo, pode ser usado para produzir um sinal de controle, por exemplo. De maneira opcional, a contagem pode se basear no eco acústico dos peixes ou em uma parte do mesmo.

[00105] De acordo com uma modalidade, uma câmera também pode ser usada para que a escala de plano de fundo e/ou uma escala virtual de um dispositivo de processamento de imagem seja usada para estimar com precisão o tamanho dos peixes na passagem para peixes do tubo de elevação 3. Durante a contagem de peixes efetuada pelo detector na porta de amostragem, o sombreamento causado por um primeiro peixe, que é grande o suficiente para encobrir um segundo peixe potencialmente passando ao mesmo tempo no tubo 3, pode impedir a detecção desse segundo peixe em uma modalidade da invenção baseada em uma aplicação de contagem por pulso, o que exige uma correção de tempo morto quando um cardume com peixes grandes passar pelo dispositivo detector no local de detecção.

[00106] De acordo com uma modalidade variante, a câmera também pode ser conectada por meio de uma automação de contagem de algum tipo conhecido à Internet, de modo a facilitar o estudo dos peixes não apenas no local, mas, também por pesquisadores remotamente situados os quais são capazes de utilizar os dados obtidos por meio da porta de amostragem. A montagem pode ser feita usando-se um flange de troca/abertura adequado e uma comporta para também facilitar a captura de peixes para a medição de um peixe que foi capturado e/ou que está em sua viagem de retorno.

[00107] Selecionando-se de um modo adequado a fonte de luz como um elemento do sistema para um dispositivo ótico de contagem, por exemplo, luz de laser ou opcionalmente uma fonte de luz branca, é possível efetuar medições de absorção por meio de espectrometria com métodos óticos não invasivos se o espectrômetro para as formas e/ou os componentes do sinal ótico for usado nos estudos de peixes e/ou água e/ou sua composição.

[00108] De acordo com uma modalidade da invenção, as válvulas 99 compreendem um conjunto de válvulas contendo uma válvula de fechamento que pode ser ter uma parte mecânica, porém, de acordo com uma modalidade variante, possui uma parte eletrônica que é controlável de acordo com sinais de controle elétricos para prover uma ação de fluxo mecânico de pelo menos uma das válvulas do conjunto de válvulas 99 quando a dita válvula estiver em funcionamento. De acordo com uma modalidade, o sinal de controle é um sinal digital e de acordo com uma modalidade alternativa, o sinal de controle é um sinal analógico. De acordo com uma modalidade, o sinal pode estar na forma ótica e ser transmitido para uma interface que o transforma em sinal elétrico. A transmissão do sinal na forma ótica pode ser preferida em locais onde existe a presença de fortes campos magnéticos, por exemplo. De acordo com uma modalidade da invenção, o dispositivo de transmissão de sinal de controle, o transmissor e o receptor do aparelho de sinal de controle são operáveis de forma compatível com o tipo de sinal, que pode ser digital ou análogo. De acordo com uma modalidade, uma comunicação de sinal com fio é preferida em condições subaquáticas de longa distância em função das propriedades de propagação de ondas de rádio na água, caso o sinal ótico não seja capaz de se propagar nas águas em distâncias suficientemente longas.

[00109] Também com referência à figura 3 e/ou 5C, o ponto de amostragem 11, que pode ser incorporado ao tubo de elevação 3, diante da saída 5, pode ser direcionado até mesmo para um laboratório da usina para que o peixe no tubo de elevação 3 possa ser fotografado e/ou filmado e para que seu tamanho e espécie sejam estimados por meio de métodos não invasivos, contanto que haja uma parte transparente ou janela no tubo para as unidades óticas. Esse ponto de amostragem 11 pode ser equipado com um contador de peixes. A estrutura tubular do sistema da passagem de peixes migratórios provê essa conveniência para as modalidades, bem como precisão para a análise a ser feita. Uma pessoa versada na técnica perceberá a partir das modalidades da invenção que os dados de medição obtidos dessa forma podem ser enviados como sinais eletrônicos via internet ou rede local para terceiros interessados em analisar e armazenar de maneira adequada as informações sobre os peixes para os fins necessários.

[00110] De acordo com uma modalidade, a detecção pode ser usada para constituir um sinal de controle que é dependente da quantidade de peixe no tubo, mas também um sinal atrasado para controle de porta de acordo com as localizações dos peixes. Desse modo, o peixe pode ser fotografado e se ele tivesse um rastreador individual, também poderia ser visível em condições adequadas para o reconhecimento do rastreador, e se o rastreador estivesse coletando ativamente informações, essas informações poderiam ser baixadas no local de amostragem 11. O peixe também pode ser filmado. Também é possível, de acordo com uma modalidade variante, classificar o peixe de acordo com seu tamanho e relacioná-lo aos tubos adequadamente dimensionados, de modo que a estatística de contagem de peixes com um determinado tamanho possa ser feita de forma mais confiável, baseada no reconhecimento do padrão. Também é possível efetuar uma correção de tempo latente na estimativa do número de peixes, caso os peixes no local de contagem sejam numerosos, com a contagem sendo baseada em pulso e/ou na duração do pulso.

[00111] O ponto (ou pontos) de amostragem 11 também pode ser usado para monitorar a composição da água, por meio de amostras de água em uma modalidade na qual existe uma válvula adequada para captura da amostra de água. Neste caso, o teor de oxigênio da água, por exemplo, pode ser estudado e/ou outros gases, substâncias provenientes da água ou espécies solúveis em água, e até mesmo níveis rastreáveis de substâncias, espécies e/ou bactérias, ou outros micróbios oriundos das amostras.

[00112] O teor de oxigênio pode ser usado como um indicador do número de peixes presentes simultaneamente no tubo, ou o indicador formado dessa maneira pode ser usado como registro em um dispositivo de controle e/ou um sinal de controle para aumentar o teor de oxigênio de acordo com o número de peixes. Isso também pode ser efetivamente obtido aumentando a taxa de fluxo da bomba 7, diminuindo o atraso médio dos peixes no tubo, mas também bombeando ar ou diretamente oxigênio para os peixes nas águas do tubo. Em um conjunto de tubos de elevação, com cada tubo de elevação tendo uma porta de amostragem incorporada, é possível medir e/ou ajustar os parâmetros operacionais de acordo com o peixe no tubo de elevação de uma forma específica para cada tubo.

[00113] De acordo com uma modalidade da invenção, a concentração resultante de oxigênio e o sinal de sensor dependente podem ser usados para controlar uma bomba 7 e/ou para fechar ou abrir as válvulas próximas ao ponto de alimentação de modo a regular a taxa de fluxo no tubo de elevação. De maneira opcional ou adicional, o sinal de controle também pode se basear na concentração de dióxido de carbono. O sensor poderia ser um sensor ótico que aplica de maneira adequada métodos espectroscópicos para medir os espectros de absorção e/ou emissão.

[00114] Usando-se um medidor de opacidade, também é possível monitorar a opacidade da água de modo a estimar a quantidade de matérias particuladas provenientes da água. Desse modo, o sinal do medidor de opacidade pode ser usado para constituir um sinal de controle para a adição adequada de água limpa para o peixe no sistema. De acordo com uma variante do sistema incorporado, um sinal de medição indicativo da concentração de oxigênio, matéria particulada e/ou concentração de dióxido de carbono pode ser usado como um sinal inicial ativado em resposta a um dispositivo para aumentar a produção de ar ou oxigênio na água quando uma queda de sinal abaixo de um limite foi observada. Janelas óticas no local de amostragem também facilitam as medições espectroscópicas para a obtenção de dados sobre as substâncias contidas na água por meio da espectroscopia de emissão e/ou absorção para monitorar a composição da água e os conteúdos presentes na mesma. Desse modo, as medições podem se basear em dispersão elástica ou não elástica e/ou análise de transmissão do meio. A luz é uma radiação eletromagnética de alcance ótico de tal ordem que penetra na água e/ou se move através dela por uma distância macroscopicamente determinável, dependendo da natureza da aplicação considerada, por pelo menos vários centímetros a partir do ponto de amostragem na água até o detector do aparelho de detecção.

[00115] A figura 6 ilustra um exemplo sobre uma modalidade da invenção referente a uma unidade de passagem de peixes migratórios MFPU.

[00116] De acordo com uma modalidade da invenção, o arranjo de passagem de peixes migratórios pode ser implantado por uma unidade de passagem de peixes migratórios, MFPU conforme mostrada como um exemplo incorporado na figura 6. A figura 6 mostra a MFPU, “um carro de peixes”, o qual compreende pelo menos um pontão 501, embora existam dois desenhados no exemplo. O número, tamanho, formato ou dimensões dos pontões 501 não se limitam ao exemplo mostrado, desde que a unidade seja capaz de flutuar sobre a superfície da água com os pontões e que o ponto de alimentação que provê o cone 601 (um tubo 603 posicionado na válvula com aleta em uma modalidade) esteja pelo menos parcialmente embaixo da superfície para que os peixes possam nadar dentro dele. As dimensões do cone são ilustradas pelas letras d (altura) e w (largura). Essas dimensões podem estar em escala no exemplo, mas isso não é necessário para aquelas modalidades que usam diferentes dimensões, relações de aspecto e/ou quantidade de tubos de elevação 3 que levam aos tubos 603. Em um detalhe na parte direita inferior, o cone é ilustrado com um ângulo de parede β para a direção de fluxo de acesso, que é demonstrada pela seta, e o detalhe lateral na saída do canto direito ilustra a entrada de fluxo direcionada para o tubo de elevação 3 pela sinalização “Para 3”. A figura 6 também incorpora dois tubos 603, ambos conduzindo a água do cone 601 para a saída do ponto de saída 3 da MFPU até o tubo de elevação 3, conduzindo o fluxo do mesmo para a saída 5 (cf. figuras 5A, 5B e 3), assim como o exemplo esquemático nas figuras 5A e 5B ilustra sobre o sistema. Os tubos 603 são dispostos para levar a água do cone, por meio das válvulas que estão posicionadas com suas aletas 608 viradas para a parte da interface 602, que também provêm água de atração a partir de um tubo de entrada (não mostrado), por exemplo, até o tubo a partir do fluxo do tubo de entrada 1, o tubo sendo disposto para distribuir o fluxo de acordo com as segmentações do tubo e as válvulas correspondentes para controlar os fluxos segmentados, bem como para permitir o fluxo operativo para a ejeção da água dentro do tubo 603 a partir do cone 601, o que conduz os peixes pelo fluxo do tubo de elevação 3 a montante da saída 5 (figura 3) na água corrente. As válvulas de um conjunto de válvulas 99 foram explicadas mais em associação com a figura 6F.

[00117] A água de atração pode ser distribuída por um conjunto de válvulas que regula a quantidade de água de atração. Isso é indicado pelo detalhe na figura 6F, em sinergia com o detalhe à direita, por meio da posição das aletas para dividir a projeção das segmentações verticais do tubo 610. À esquerda, a linha pontilhada em 610B é indicativa de um canal de teto plano sob a interface 602 para que o canal 610B possa distribuir água de atração para o cone 601, intensificando desse modo o efeito da água de atração sobre os peixes durante sua entrada no cone 601. No exemplo da modalidade, a interface 602 pode compreender duas válvulas a serem operadas para o seu próprio tubo 603, de acordo com a presença de peixes e/ou o esquema incorporado na figura 6F.

[00118] De acordo com uma modalidade do exemplo, as válvulas podem ser operadas por um sinal de controle do sensor da porta de entrada de peixe vinculado e/ou de acordo com um esquema de periodicidade. De acordo com uma modalidade, as válvulas podem ser operadas de acordo com um esquema de periodicidade, por exemplo, tal como na figura 6F, para as válvulas V2 e V6. A água de atração pode ser regulada por um conjunto de válvulas especiais que controla a distribuição de água de atração da MFPU. O uso dessas válvulas dispersa a água para que não seja necessário usar continuamente a água que passa pela represa. Na outra extremidade da MFPU, existe um chassi de válvula 607 operando de maneira similar à interface 602. Existem também válvulas para controlar o acesso dos peixes ao Regime Vena Contracta VCR, conforme incorporado de maneira exemplar na figura 6F, onde o fluxo do tubo de entrada continua por meio dos tubos 603 e da interface 607. De acordo com uma modalidade, também é possível impulsionar o fluxo provendo efeito de ejeção pela adição de mais água por meio do tubo 610, ao local do item 607, para que a água no tubo 603 (e os peixes na válvula da porta de entrada de peixe correspondente) possa chegar à VC e ao tubo de elevação 3 no fluxo relacionado ao mesmo. O Regime Vena Contracta é uma referência ilustrativa à área onde o fluxo é estreitado pela Peça Vena Contracta VC que adapta as formações de fluxo da MFPU à geometria do tubo de elevação 3.

[00119] O ângulo de contração, considerado também como um ângulo de aceleração α, é ilustrado no detalhe do canto superior direito. A peça 606 é uma interface de conexão dos fluxos provenientes dos tubos 603 com a peça VC da parte 606. A operação do ejetor em modalidades adequadas pode ser incorporada à parte 607 e a parte 606 pode usar formações da saída do ejetor para direcionar o fluxo para o regime VC, com o fluxo sendo acelerado na VC para sua entrada no tubo de elevação 3.

[00120] A parte 605 ilustra um chassi da MFPU, com os suportes para os pontões 501 e os suportes 604 para os tubos 603. Os exemplos incorporados para os suportes não limitam o escopo das modalidades apenas ao exemplo de estrutura mostrado ou ao número de suportes.

[00121] A linha pontilhada 610B é indicativa de um canal raso para a linha de água de atração secundária em um canal separado da interface 602 e/ou das válvulas presentes na mesma.

[00122] De acordo com uma modalidade da invenção, o tubo de entrada 1 pode abastecer o tubo 610 de maneira adequada. No entanto, de acordo com uma modalidade variante, a água de atração para o canal 610B pode ser provida com uma linha separada de um local a montante da represa. De acordo com outra variante, essa linha de água de atração separada pode ser provida com uma bomba, de acordo com essa mesma variante, uma bomba de pressão para que a distribuição de água de atração seja rápida seja a mais razoável possível. De acordo com uma modalidade, o regime VC (VCR) é simétrico para que o ângulo α seja o mesmo tanto na direção de contração vertical quanto na direção de contração horizontal (exemplo mostrado da direção horizontal na figura 6).

[00123] Embora algumas partes da figura 6 sejam mostradas contendo uma geometria retangular, uma pessoa versada na técnica perceberá a partir das modalidades que as partes da MFPU com geometria retangular também podem ser implantadas em outras geometrias sem se desviar do escopo das modalidades mostradas. O ponto de alimentação 2 pode ser incorporado à válvula de aleta 608 como um exemplo de uma modalidade.

[00124] A figura 6A ilustra uma MFPU incorporada a partir de diferentes vistas, partindo da lateral no topo da página, bem como uma modalidade de MFPU com um único tubo. As válvulas de aleta 608 se abrem na direção de fluxo, rotação para a direita, com as beiras inferiores viradas para cima. O exemplo possui uma altura H e um comprimento L sinalizados, cujas dimensões neste caso são respectivamente 3 m e 12 m. As dimensões não estão necessariamente em escala, pois elas não visam a limitar o escopo das modalidades. Na parte inferior esquerda, a vista representa a posição a partir da entrada de um pelo local a jusante da represa, com o peixe prestes a entrar no cone 601.

[00125] A figura 6B ilustra uma unidade UPFM posicionada em local a montante que é usada como saída flutuante para os peixes. As tubulações extras (referentes à unidade UPFM) são indicadas na ilustração para a entrada de água. Uma referência sinergética também é feita às modalidades ilustradas nas figuras 5A e 5B. As válvulas de aleta, quando usadas na modalidade, se abrem para a direção de fluxo girando-se uma articulação localizada na beira superior da aleta.

[00126] A figura 6C ilustra a passagem de peixe pela turbina, na qual utiliza-se MFPUs para prover uma extremidade de acesso de peixes em um local a montante da represa, e outra MFPU para prover uma extremidade de saída de peixe em um local a jusante da represa. Entre o local de acesso e os locais de saída existe um tubo sifão de conexão, conforme esquematicamente indicado nas figuras 12 e 13. As válvulas podem ser operadas de maneira adequada de acordo com os sensores incorporados em associação com as figuras 12 e/ou 13, mas também conforme ilustrado na figura 6F, em uma parte aplicável, para a entrada de peixe. Também é possível desligar as válvulas adequadas, se uma MFPU (ou uma UPFM) pretender usá-las para evitar o ingresso de fluxos indesejados provenientes da água de atração visto que o tubo sifão é um tubo de condução a jusante.

[00127] De acordo com uma modalidade, uma MFPU também pode ser conectada a um local a jusante e um local a montante por um tubo sifão, provendo desse modo um arranjo com passagem de peixe pela turbina. Uma MFPU também pode ser incorporada enquanto que em um local a jusante, com as válvulas de aleta 608 sendo configuradas para se abrirem na direção de fluxo para a passagem de peixe a jusante do fluxo do tubo em questão para que a direção a jusante definida pela parte interna do tubo possa ser oposta ao leito do rio definido a jusante, especialmente para o tubo usado como um tubo de elevação, abastecimento ou de uso de fluxos. Tal MFPU é denotada como uma UPFM cuja direção de fluxo é inversa em relação a uma MFPU para demonstrar que a passagem de peixe é inversa a um elemento de sistema da MFPU.

[00128] De acordo com uma modalidade provida com essas válvulas que conduzem o fluxo do tubo de entrada para ser usado como o fluxo do tubo sifão, é possível gerenciar uma MFPU e uma UPFM para o sistema operacional de ambas as formas. No entanto, um sistema também pode ser incorporado com MFPUs e UPFMs dedicadas para ambas as direções de migração de peixe. O uso correto das MFPUs e/ou UPFMs em locais adequados provê um jeito simples para acompanhar o nível da superfície da água.

[00129] Na figura 6C ilustra uma modalidade na qual as válvulas de aleta 608 da unidade UPFM posicionadas em um local a jusante podem girar na direção oposta às válvulas de aleta da unidade MFPU posicionadas em um local a montante, porém, na direção de fluxo do tubo. A operação pode ser controlada de acordo com um sensor de presença que detecta a entrada de peixes. O tubo de entrada pode ser usado como o tubo sifão, porém, um tubo de elevação que não é ilustrado na figura 6C pode ser necessário se a passagem para o peixe for incorporada a partir de um local a jusante até um local a montante. As operações da válvula de aleta também devem ser providas conforme ilustrado na figura 6A para a entrada a jusante de peixes em migração a montante.

[00130] De acordo com uma modalidade variante, o ângulo α não precisa ser exatamente o mesmo para MFPU e UPFM, podendo ser escolhido conforme discutido em um exemplo posterior. Isso é ilustrado pelos exemplos incorporados de α como um primeiro ângulo α, α1 e um segundo ângulo α, α2, os quais podem ser diferentes para otimizar o fluxo em relação às menores perdas no respectivo local dedicado em uma modalidade variante.

[00131] De acordo com uma modalidade variante, o ângulo β não precisa ser exatamente o mesmo para MFPU e UPFM, podendo ser escolhido conforme discutido em um exemplo posterior. Isso é ilustrado pelos exemplos incorporados de β como um primeiro ângulo β, β1 e um segundo ângulo β, β2, os quais podem ser diferentes para otimizar o fluxo em relação às menores perdas no respectivo local dedicado em uma modalidade variante.

[00132] Conforme também é ilustrado na figura 6D para os exemplos de modalidade mostrados, nas modalidades que utilizam uma bomba 7 para a produção a jusante de água no tubo de entrada 1, conforme indicado, o tubo sifão pode ser usado em ambas as direções como um tubo de elevação 3, especialmente se houver apenas um período de migração a montante ou se não houver muitas espécies com períodos diferentes de migração a montante. A bomba 7 é ilustrada pela linha pontilhada, indicativa de opcionalidade quanto ao local de distribuição de água através do tubo de entrada 1.

[00133] De acordo com uma modalidade variante para uso do tubo sifão como um tubo de elevação 3, o local de entrada de água 12 do tubo de entrada 1 pode ser selecionado adequadamente em um nível sob a superfície da água. O cone 601 não precisa estar completamente sob a superfície da água em um local a montante. Se a bomba for usada em uma modalidade, por exemplo, para mitigar a carga da bomba na direção de fluxo inversa do tubo sifão, de acordo com a direção de migração dos peixes antes ou depois da desova, o nível de água h no ponto de entrada 12 poderá ser escolhido de modo correspondente. O nível subterrâneo do local de entrada 12 é demonstrado pelo desenho do tubo 1 abaixo do pontão 502 no local a montante da figura 6D. Os pontões 501 e 502 podem ser selecionados de maneira adequada para as condições vigentes nos locais a jusante e a montante para fazer flutuar o elemento do sistema correspondente. Em vários casos, a diferença entre os pontões 501 e 502 refere-se ao local, a estrutura sendo quase sempre a mesma, contanto que os outros elementos do sistema MFPU e UPFM em questão flutuem de maneira suficientemente similar. De acordo com uma modalidade variante, pelo menos um pontão do sistema é provido com um sistema capaz de ajustar a profundidade de flutuação do pontão. Isso pode ser obtido munindo o pontão de uma válvula que permite a entrada de água, bem como a ação de suspensão por meio de um sistema de ar pressurizado, por exemplo, para aspergir a água para fora do pontão.

[00134] A figura 6E ilustra um conjunto de modalidades para controlar o sistema da passagem de peixes migratórios de maneira adequada por meio de uma unidade ou centro de controle que é disposto para regular as operações dos elementos do sistema. A unidade de controle na figura 6E compreende um meio de leitura dos sinais do sensor 630, tal como para detectar a presença de peixes. A unidade de controle também pode compreender o meio 631 para medir as propriedades físicas da água, tais como temperatura em local a montante e/ou local a jusante, a composição da água no tubo, especialmente o teor de oxigênio e/ou dióxido de carbono. Um espectrômetro, quando/se usado, pode ser integrado ou incorporado de maneira adequada a uma estrutura externa. A unidade de controle também pode compreender um temporizador 632 para medir e/ou definir atrasos para os fechamentos e aberturas de válvula, por exemplo. O conjunto de válvulas 99 também pode ser controlado de modo correspondente. De acordo com uma modalidade, a unidade de controle também pode compreender um meio para ajustar a operação da bomba, os fluxos e as pressões no tubo por meio de bombeamento hidráulico, 633 etc. De acordo com uma modalidade, a unidade de controle pode compreender um microprocessador 634 μP, uma memória 635, meio de interface ADC 636 (bem como operações de DAC quando for aplicável) para transformar sinais entre as formas digital e/ou análoga, especialmente referentes à coleta de dados de medição, mas também para produzir um sinal de controle para as bombas e/ou válvulas de acordo com o tipo e necessidade da forma para corrigir a operação. A unidade de controle também pode compreender um meio 637 para operar as válvulas do ponto de amostragem e/ou uma comporta caso seja usada em uma modalidade.

[00135] De acordo com uma modalidade, a unidade de controle pode compreender um meio de auto-verificação e alerta 638, caso os sensores do sistema apresentem mal funcionamento, (por exemplo, caso um pedaço de árvore quebre um tubo causando uma perda de pressão, etc.). O controle também compreende um banco de dados 639 e uma memória 640 que coletam dados para as operações do microprocessador durante a análise de dados e/ou processamento de sinal, mas também para a comunicação com entidades externas, por exemplo, por meio da Internet. O meio de comunicação 641 para permitir um protocolo adequado de comunicação de uma rede de comunicação pode ser com fio, sem fio ou ótico. A unidade de controle também pode compreender um meio 642 para controlar as luzes, especialmente no ponto de amostragem, e os tubos também podem ser providos com iluminação, ou um local similar pode ser munido de um contador 643 para contagem e/ou medição de peixes. De acordo com uma modalidade, a unidade de controle também pode compreender um driver de câmera 644 para controlar as imagens estáticas e/ou vídeo. A caixa 645 ilustra a infraestrutura para controlar o fornecimento de eletricidade e/ou pressão para as operações dos elementos do sistema, bem como diferentes retransmissores e válvulas a serem operados para o suporte da infraestrutura. De acordo com uma modalidade, o controle enquanto tal pode ser implantado por um programa de computador executado em um microprocessador adequado, porém, o sistema também pode compreender dispositivos de interface eletromecânicos para conectar o controle ao elemento do sistema desejado ou a uma parte do mesmo. De acordo com uma modalidade, a unidade de controle pode ser implantada de vários modos, desde uma unidade de sistema autossustentável até um sistema de computadores de usina incorporado à unidade do sistema, tal implantação se tornará evidente para uma pessoa versada na técnica que leia e compreenda as modalidades da invenção. De acordo com uma modalidade, a unidade de controle também pode compreender um meio que suporte a internet de coisas para ser usado nas operações do sensor e/ou distribuição do sinal de controle entre os elementos do sistema ou partes do mesmo.

[00136] A figura 6F ilustra as operações de válvula em uma modalidade exemplar de uma MFPU de acordo com as figuras de 6 a 6E. V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8 e V9 são indicadas na figura 6F como válvulas, cujas aberturas e fechamentos foram divididas em fases para a operação para economizar água. As válvulas no exemplo da figura 6F pertencem ao conjunto de válvulas 99. Os blocos claros indicam que uma válvula está aberta e os escuros que ela está fechada. As válvulas V2 e V6 operam fornecendo água para os tubos 603 (figura 6). Na posição aberta, essas válvulas facilitam a circulação de água de volta para a direção a montante, desde que V4 e V8 estejam na posição aberta, ou seja, abertas para a entrada de peixe no tubo de elevação 3 por meio do volume principal na VC. Em uma modalidade, a V4 e V8 são válvulas de aleta para a segurança dos peixes. As válvulas V3 e V7 são válvulas de fechamento, para prover água de atração por meio do tubo de água de atração correspondente 610 (a linha de água de atração é ilustrada por uma linha pontilhada) aos locais de válvula V4 e V8 para que os peixes possam seguir seus instintos ao entrar pela passagem que segue a montante até o tubo de elevação 3. Nesta modalidade, a água de atração é levada a partir dessa ramificação do tubo de entrada 1 que provê água de atração em adição à água operativa para a MFPU, água essa que é usada na operação do ejetor no cone 601 do ponto de alimentação. As válvulas V1 e V5 são válvulas de aleta usadas para que os peixes tenham acesso à MFPU, sua implantação giratória possui aleta com beira superior articulada para que os peixes não sejam lesionados ou postos em perigo. Sempre que necessário, a água de atração válvula V9 é aberta para prover uma água de atração secundária proveniente de um canal raso 610B localizado sob a peça da interface 602 de modo a intensificar o impulso dos peixes de entrar no cone 601 e nos tubos 603 por meio da válvula de aleta correspondente V1 ou V5, durante a operação de uma MFPU. De acordo com uma modalidade, pelo menos uma das válvulas V3, V7, V9 é uma válvula controlável, e as válvulas V2 e V6 também podem ser controladas entre os estados fechado e aberto. De acordo com uma modalidade, pelo menos uma dessas válvulas é abastecida a partir de uma linha que provê água de atração por meio de uma bomba. De acordo com uma modalidade, pelo menos uma das válvulas V3, V7 e V9 pode ser controlada por um sinal de controle elétrico para definir o fluxo entre os estados completamente aberto e fechado. V2 e V6 também são operáveis para prover água de atração para alimentar a operação do ejetor. No entanto, quando V1 e V5 estiverem desligadas, a água de atração pode ser distribuída para o cone a jusante por meio da válvula V9 e do canal raso 610B para que os peixes possam encontrar as aletas corretas que levam à direção a montante do rio. Os tubos 603 e os pontões 501 não são mostrados na figura 6F para destacar os detalhes referentes às válvulas.

[00137] Na Tabela 1, as válvulas de V1 a V9 são incorporadas com 8 fases exemplares. V1, V4, V5 e V8 são incorporadas como válvulas de aleta 608, a serem usadas para a entrada de peixe na MFPU e no tubo de elevação 3. As válvulas V2 e V6 são incorporadas como válvulas de fechamento de 300 mm, por exemplo. As válvulas V3 e V7 são incorporadas como válvulas de fechamento de 150 mm, por exemplo. A válvula V9 é incorporada como uma válvula de controle para água de atração.

[00138] A figura 7 ilustra um exemplo de ancoragem incorporada de uma MFPU ou UPFM no fundo do leito do rio por meio de um elemento do sistema. Nas modalidades exemplares da invenção sobre os elementos do sistema para ancoragem 700 e interface 701, que são usados para ancoragem da MFPU no fundo do leito do rio e/ou no fundo da piscina, a linha pontilhada é usada para indicar a opcionalidade de uso da interface, o que seria benéfico em função da formação do fundo do leito do rio, por exemplo. Tal elemento de ancoragem 700 na forma de um elemento do sistema pode ser retirado do leito do rio por içagem, separadamente ou com um chassi de montagem usado para montar de maneira adequada a MFPU, UPFM e/ou os tubos, redes guia e/ou válvulas quando apropriado. Por exemplo, caso exista gelo no rio, danos ao sistema ou a seus elementos relacionados com o derretimento do gelo podem ser evitados. A interface pode usar concreto, cabos, vigas, parafusos e/ou barras nas fixações. Travas rápidas também podem ser usadas, especialmente nas modalidades em que interface precisar ser sazonal e/ou até mesmo temporária.

[00139] A figura 8 ilustra uma passagem de peixes migratórios de acordo com uma modalidade da invenção na forma de uma ilustração esquemática. A figura 8 ilustra um esquema operacional, ou seja, um arranjo de passagem de peixes migratórios que compreende pontos de abastecimento de uma modalidade com múltiplas coletas. Esse esquema possui um conjunto de pontos de coleta de acordo com a figura 3 dispostos de forma paralelamente operativa. Na figura, o peixe F é orientado pelo guia G perto do ponto de alimentação 2 e a partir do mesmo até o tubo de elevação 3, ao longo de sua ramificação até a saída 5. No exemplo da figura 8, o tubo de elevação é implantado como uma modalidade de abastecimento paralelo para que cada tubo de elevação seja abastecido por um conjunto de linhas de abastecimento proveniente de um ponto de alimentação. O exemplo também mostra que o mesmo tubo de entrada 1 está abastecendo todos os quatro pontos de abastecimento exemplificados, porém, a invenção não se limita apenas ao exemplo mostrado de número de pontos de abastecimento, número de tubos de elevação, número de segmentações ou ao exemplo de topologias de tubo que foi mostrado. Uma pessoa versada na técnica será capaz de variar as estruturas tubulares e a ramificação com base nas modalidades da invenção para prover o arranjo de fluxo com um número de pontos de abastecimento adequado para um determinado fluxo no tubo de elevação quando a capacidade de bombeamento e os valores de diferença de pressão necessários forem fornecidos. Na ramificação do tubo 603 e do tubo de elevação 3, uma válvula foi incorporada. Quando for aplicável, a VC será considerada como uma extensão de 603 em direção ao tubo de elevação 3.

[00140] A figura 9 ilustra um esquema operacional exemplar na forma de uma ilustração em 3D sobre um arranjo da figura 8 de acordo com uma modalidade da invenção, porém, neste exemplo é exemplificada apenas a modalidade na qual existem três segmentações no arranjo de fluxo hidráulico, constituindo o arranjo de passagem de peixes migratórios. Uma ramificação também é indicada com uma MFPU, porém, sem intenção de limitar o número da MFPU apenas ao exemplo mostrado. Do mesmo modo, o número de segmentações dos pontos de abastecimento 2 para coleta de fluxos a partir dos mesmos, ou de segmentações do tubo de entrada 1 nos pontos de abastecimento, não se limita apenas ao dito exemplo, podendo ser praticamente qualquer número adequado de acordo com a formação do leito do rio e/ou do sistema fluvial ao qual se aplica. De acordo com uma modalidade, o rio pode ser do tipo natural, construído e/ou um rio cujo leito foi artificialmente construído, o mesmo se aplicando à composição dos tipos de rio mencionados. O abastecimento de água de atração 10 é indicado como um exemplo.

[00141] A figura 10 representa um exemplo de arranjo de passagem de peixes migratórios, no qual a saída de peixe 5 no leito do rio está localizada a montante, perto da piscina na represa ou da entrada da piscina. Na modalidade exemplar, os peixes saem pela saída 5, a partir da passagem de peixes migratórios próxima à represa 4 e seguem até um local a montante da represa. Embora o exemplo mostre o fundo do leito do rio próximo ao local da saída 5, a saída 5 pode estar mais perto da superfície, especialmente quando houver uma bomba 7 no sistema para compensar as diferenças de pressão e/ou fluxo decorrentes das perdas de pressão. Na modalidade exemplar, os pontos de abastecimento 2 estão posicionados mais distantes ao longo do leito do rio do que a saída 5, porém, não há a intenção de limitar as modalidades apenas à topologia e/ou distâncias relativas do exemplo mostrado.

[00142] Conforme mostrado na modalidade exemplar, o guia G orienta os peixes até o ponto de alimentação 2próximo ao fundo do rio e a sua entrada para migração a montante por meio da MFPU localizada no fundo do leito do rio. De acordo com uma modalidade variante, o ponto de alimentação 2 pode ser disposto próximo à superfície no local a jusante. De acordo com uma modalidade, um conjunto de pontos de abastecimento dispostos em diferentes níveis de água podem ser usados para que os peixes, baseados em seus instintos, possam escolher qual ponto de alimentação acessar. De acordo com uma modalidade, a guia G pode ser formado para orientar o peixe a partir do fundo do rio em direção ao ponto de alimentação. O guia G pode ser feito de um material de rede que permita aos peixes identificá-lo para evitar a colisão com o mesmo. Embora a bomba 7 tenha sido incorporada a um local a montante, tal como um local a montante de uma UPFM, por exemplo, a bomba 7 também pode ser incorporada a jusante da MFPU quando for aplicável.

[00143] Embora a textura indicativa do guia G tenha sido ilustrada na forma de uma rede, além da rede ou no lugar da mesma, acrílico ou outros materiais transparentes também podem ser usados nas modalidades para guiar os peixes de maneira adequada. Também é possível produzir guias a partir de materiais transparentes equipados com marcações similares que os peixes possam enxergar. De acordo com uma modalidade, um guia é feito de transparente material perfurado para facilitar a troca de água entre as laterais do guia. Na modalidade exemplificada, a bomba 7 é usada para prover diferenças de pressão para que a entrada de água 12 possa levar a água até o arranjo de onde ela encontra-se entregue à MFPU e ao ponto de alimentação 2, o qual pode então sugar a água e os peixes dentro dela para que propagação no tubo de elevação 3 seja liberada a partir da saída 5.

[00144] Exemplos de modalidades da invenção são ilustrados na figura 11. No arranjo incorporado da passagem de peixes migratórios, a saída de peixe 5 no leito do rio a montante da represa 4 está posicionada mais distante da represa do que na modalidade exemplar da figura 10. De qualquer forma, é previsto que os peixes passem pela saída 5 do arranjo de passagem de peixes migratórios e sigam até um local mais distante, a montante da represa conforme incorporada. Esse local mais distante pode ser no leito do rio, a montante da piscina na represa ou em sua entrada, ou até mesmo em um cais localizado no leito do rio. No exemplo, o ponto de alimentação é incorporado próximo ao fundo do leito do rio, porém, a seleção do local não se limita apenas à modalidade mostrada. O local no nível da água pode ser selecionado de acordo com a espécie do peixe presente no rio e o comportamento específico da mesma.

[00145] As figuras 12 e 13 ilustram modalidades de um sistema, com base na passagem de peixes migratórios que utilizas MFPUs e/ou UPFMs de maneira adequada. O esquema operacional exemplifica partes do sistema para passagem de peixe pela turbina a partir de um local a montante do leito do rio para um local a jusante do leito do rio, a partir de uma posição próxima à represa (figura 12) e para além da mesma (figura 13). Em ambos os exemplos, a passagem de peixe que passa pela turbina foi incorporada. No sistema incorporado, além de uma passagem de peixes migratórios de acordo com uma modalidade da invenção por meio da qual os peixes acessam os locais de desova a montante da represa, também existe uma rota de retorno a jusante que é facilitada pela passagem dos peixes pela turbina. A passagem de peixe pela turbina é definida de acordo com uma modalidade variante de parte do sistema com sifão, o qual de acordo com outra modalidade variante, opera continuamente depois de montado no leito do rio.

[00146] No entanto, de acordo com outra modalidade, um gerador opcional 139 pode ser disposto em um local a jusante sobre a extremidade do tubo sifão 134, para que quando não houver nenhum peixe na porta de entrada de peixe 133, conforme indicado pelo sensor 132, a água fluindo no tubo sifão seja guiada até o gerador 139 para ser usada na produção de eletricidade. Porém, quando há peixes no local, parte da água é guiada com os peixes para a porta de entrada de peixe para que eles não se machuquem no gerador. Isso pode ser obtido por uma válvula com duas posições de seleção, de acordo com o controle do sensor e a periodicidade adequada de fluxo.

[00147] De acordo com uma modalidade variante, os peixes podem se reunir em um local a montante do leito do rio, dentro ou perto da represa ou longe da mesma por meio de uma formação de rede que orienta os peixes com um guia 131 até o local de agrupamento desejado, considerado também como um ponto de alimentação a montante, de onde eles são introduzidos no tubo sifão 134, em seguida guiados até uma porta de entrada de peixe 133 a jusante e passam pela represa ao longo da passagem formada a partir do tubo para que um sensor localizado a montante 132 acione a porta de entrada de peixe que deixa os peixes seguir sua viagem a jusante ao longo do tubo sifão. O sensor pode ser incorporado na extremidade do tubo sifão, no tubo ou em algum outro local próximo para detectar a entrada de peixe e iniciar a abertura da porta de entrada de peixe em resposta a um tempo de reação adequado para economizar água se necessário. Em tais modalidades, pode ser preferível manter a porta de entrada de peixe aberta caso a quantidade de peixes a caminho do tubo sifão seja maior do que sua capacidade. O teor de oxigênio e/ou de dióxido de carbono da água no tubo sifão pode ser monitorado e medido com uma amostragem similar àquela explicada em associação com os arranjos de ponto de amostragem no tubo de elevação. Desse modo, o número de peixes pode ser contado e/ou o número de peixes no tubo sifão pode ser controlado pela porta de entrada de peixe.

[00148] De acordo com uma modalidade variante referente aos exemplos nas figuras 12 e/ou 13, uma MFPU e/ou UPFM pode ser usada de maneira adequada para prover acesso aos peixes que são de maneira adequada guiados para dentro do tubo sifão em um local a montante e/ou retirados do tubo sifão por um local a jusante.

[00149] Um exemplo de passagem pela turbina foi ilustrado na figura 14 na forma de um esquema operacional.

[00150] De acordo com uma modalidade da invenção, a represa 4 possui uma passagem pela turbina e/ou passagem de peixes migratórios como elementos do sistema. De acordo com uma modalidade, a represa 4 compreende um sistema da passagem de peixes migratórios. Embora o tubo sifão 134 tenha sido ilustrado contendo um caminho que passa pela usina e até mesmo pela represa 4, o exemplo não limita as modalidades de rota do tubo sifão à configuração mostrada, pois a escolha da rota para o tubo sifão dependeria das condições do local e da paisagem presente na região da usina para que fosse adequada do ponto de vista econômico, técnico e/ou estético.

[00151] Um guia 131 impede os peixes de entrar na turbina e, nesta modalidade, as águas forçam os peixes para o fundo do rio. O sensor 132 envia um comando de controle para uma extremidade a jusante do tubo sifão 134. A válvula 133 que opera como uma porta de entrada de peixe se abre e a água guia a passagem dos peixes no fundo da rede pela turbina. Se não houver nenhum peixe, a válvula 133 é fechada e as águas entram na turbina e/ou na porção marginal do fluxo total por meio do gerador 139.

[00152] De acordo com uma modalidade da invenção, uma usina como um elemento do sistema compreende uma passagem de peixes migratórios e/ou arranjos de passagem pela turbina com as ditas partes do sistema de acordo com as variantes do sistema correspondente que foram incorporadas. A usina de acordo com uma modalidade da invenção possui uma represa de acordo com uma modalidade da invenção.

[00153] Um sistema de acordo com uma modalidade da invenção compreende pelo menos um dos seguintes itens: um guia, uma rede, uma rede guia, uma rede de captura, um guia transparente, um ponto de amostragem para a água e/ou peixe ou uma parte do mesmo, um aparelho de contagem de peixe e/ou uma parte do mesmo, uma unidade de controle, uma turbina, um gerador. De acordo com uma modalidade variante da invenção, a rede é feita a partir de um arranjo de redes que são dispostas para classificar os peixes de acordo com seu tamanho por meio do tamanho de abertura da rede para permitir que os peixes menores que a abertura da rede possam passar pela mesma. Quando as aberturas e o tamanho da malha se tornam menores, o tamanho dos peixes capazes de penetrar na rede também diminui. Quando a rede é feita de um material rígido, os peixes não conseguem passar e se acumulam no volume cercado pela rede, permitindo que sejam contados por um sistema de porta adequado e/ou removidos do volume para serem posteriormente utilizados como alimento para animais domésticos, por exemplo.

[00154] Tal rede/arranjo guia pode ser posicionado pelo menos em uma extremidade dos tubos do elemento do sistema de peixes migratórios. De acordo com uma modalidade, cada tamanho de peixe pode ter um tamanho específico de tubo sifão e/ou tubo de elevação, ou uma ramificação correspondente para facilitar os estudos fracionais sobre os peixes em cada classe.

[00155] A rede pode ser substituída ou suplementada por um guia de transparente ou um guia opaco adequado, ou por outra estrutura adequada por onde a luz possa passar.

[00156] Um sistema de acordo com uma modalidade da invenção também pode compreender pelo menos um dos seguintes itens: um sensor de proximidade de peixe e/ou uma parte do mesmo, tal como uma porta automatizada que é disposta para operar em resposta a um início de atividade no sensor de proximidade de peixe para abrir a porta e/ou para fechar a porta. De acordo com uma modalidade variante, a abertura da porta também pode ser usada como um início para a ativação de outra parte do sistema para prontidão operacional, seja instantaneamente ou com um atraso de tempo pré-definido de acordo com a localização da parte do sistema e a função específica. De modo correspondente, os peixes que provocaram a abertura da porta podem ser filmados na porta de amostragem pelo sistema de câmera fixado à mesma, ou em outro local adequado no sistema que compreenda o sistema de câmera para esta finalidade.

[00157] Se houver vários peixes nos tubos que conduzem as águas entre locais a montante e a jusante, o sistema da passagem de peixes migratórios poderá compreender pelo menos um dos seguintes itens: gerador de oxigênio e dispositivo de aeração para produzir oxigênio para a água e, consequentemente, para os peixes nos tubos, de acordo com o sinal de monitoramento da concentração de oxigênio e/ou de dióxido de carbono na água.

Exemplo 1

[00158] A passagem de peixes migratórios é incorporada na forma de um arranjo de fluxo hidráulico implantado por uma MFPU que compreende, de acordo com uma modalidade da invenção, uma formação de fluxo que provê ação ejetora (figura 6, 606, 607) em uma peça de ejetor, a qual é disposta no arranjo para conectar o fluxo de um tubo de entrada, pelo menos a um ponto de alimentação de modo a prover acesso de peixes ao tubo de elevação e à saída mais adiante por meio da passagem no tubo de elevação para que as águas do tubo de entrada produzam uma ação ejetora e a água seja sugada no tubo 603 (figura 6) para dentro do tubo de elevação. De acordo com uma modalidade da invenção, o arranjo de passagem de peixes migratórios utiliza pelo menos uma MFPU e/ou pelo menos uma UPFM.

[00159] De acordo com uma modalidade, o tubo de elevação possui em seu início ou imediatamente antes da junção com uma MFPU uma formação do tipo Vena Contracta VC, ou metade da mesma com um ângulo de saída α, (sobre a MFPU, veja a figura 6) no lado de saída de uma MFPU para que o ângulo cônico do material da parede do tubo de elevação em relação à direção de fluxo forme um regime de Vena Contracta próximo ao início do tubo de elevação e no começo do tubo de elevação. De acordo com uma modalidade, o ângulo é um ângulo de aceleração, também referido como ângulo de entrada α, referente ao tubo de elevação. De acordo com uma modalidade da invenção, o regime Vena Contracta possui em seu lado de entrada uma formação cônica VC para que um volume conicamente formatado seja definido em associação com a figura 6, o ângulo sendo referido como um ângulo de saída no qual o fluxo de uma MFPU escoa quando ao entrar no tubo de elevação. De acordo com uma modalidade, o ângulo α no exemplo da figura 6 é esquematicamente ilustrado de acordo com o estreitamento, embora uma distância maior do que aquela esquematicamente indicada para os tubos 603 possa ser incorporada com um ângulo diferente.

[00160] O ponto de alimentação foi incorporado como uma parte de entrada de água em formato cônico nas figuras 6 e 6A e uma peça de entrada de água 601 também com formato cônico em relação à direção de fluxo, o cone do ponto de alimentação β sendo incorporado como um ângulo livre de explosão para levar a água para dentro da MFPU localizada no ponto de alimentação da MFPU. O formato foi selecionado para minimizar os efeitos de resistência ao fluxo originários de turbulência e/ou perdas de contrafluxo, bem como o desvio no fluxo de água a partir das linhas de abastecimento.

[00161] De acordo com uma modalidade da invenção, a estimativa de baixo nível do ângulo de entrada α pode estar acima de 7°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de baixo nível do ângulo de entrada α pode estar acima de 10°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de baixo nível do ângulo de entrada α pode estar acima de 15°. De acordo com mais uma modalidade da invenção, a estimativa de alto nível do ângulo de entrada α está abaixo de 40°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de alto nível do ângulo de entrada α está abaixo de 30°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de alto nível do ângulo de entrada α está abaixo de 20°. De acordo com uma modalidade da invenção, o ângulo de entrada α encontra-se entre uma estimativa denominada de baixo nível (por exemplo, 7°) e uma estimativa denominada de alto nível (por exemplo, 40°), por exemplo, entre 18°-28°.

[00162] De acordo com uma modalidade da invenção, a estimativa de baixo nível do ângulo β do cone do ponto de alimentação pode estar acima de 10°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de baixo nível do ângulo β pode estar acima de 15°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de baixo nível do ângulo β pode estar acima de 25°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de alto nível do ângulo β está abaixo de 55°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de alto nível do ângulo β está abaixo de 40°. De acordo com outra modalidade da invenção, a estimativa de alto nível do ângulo β está abaixo de 35°. De acordo com uma modalidade da invenção, o ângulo β encontra-se entre uma estimativa denominada de baixo nível (por exemplo, 10°) e uma estimativa denominada de alto nível (por exemplo, 55°), por exemplo, entre 30°-45°.

[00163] De acordo com uma modalidade da invenção, a parede do tubo no ângulo de direção de fluxo, especialmente no ângulo de entrada α e/ou ângulo β do cone do ponto de alimentação é respectivamente constante em cada lado da parte de mudança da MFPU. De acordo com uma modalidade, a dita constante é uma média para que para que possa haver alguns degraus, cumes ou outras superfícies irregulares, por exemplo, decorrentes da fabricação por meio de uma máquina giratória ou de vestígios de outros métodos de trabalho. Porém, de acordo com uma modalidade variante, a superfície pode ser produzida com textura áspera de modo a permitir a aderência de muco na parede do tubo, pois assim como a formação da superfície dos cilindros de motores de carro preserva o óleo do motor para a lubrificação, o muco na parede do tubo protege os peixes de lesões caso eles se choquem contra a mesma no regime Vena Contracta ou nas superfícies ao redor do tubo de elevação.

[00164] De acordo com uma modalidade da invenção, no volume estreitado do regime Vena Contracta, a parte em que o foi modificado, pelo menos um dos ângulos, ou seja, o ângulo de entrada α e/ou ângulo do ponto de alimentação β, acompanha uma função matemática. De acordo com uma modalidade, a forma da função matemática é uma linha de uma função com seção transversal cônica. De acordo com uma modalidade, a função matemática é uma função exponencial e de acordo com outra modalidade variante, é uma série de funções exponenciais. De acordo com uma modalidade da invenção, a função matemática é uma linha com seção transversal longitudinal de um tubo em formato de trombeta.

[00165] De acordo com uma modalidade da invenção, depois da peça ejetora, a forma de VC no regime VC, especialmente na parte com estreitamento, o ângulo α (mas também e/ou no ângulo do ponto de alimentação β) pode ser ajustado por uma estrutura de parede dupla para que pelo menos uma das ditas paredes virada para o volume de estreitado no tubo seja feito de um material elástico, tornando assim a distância das paredes ajustável de acordo com a pressão do meio no volume intermediário de parede dupla. Desse modo, a elasticidade da parte elástica da parede pode influenciar as mudanças de forma especialmente no estreitamento. A espessura do material da parede próxima ou dentro da parte de estreitamento pode ser maior do que em locais mais distantes, na parte interna da estrutura de parede dupla incorporada, de modo a permitir que o ajuste pelo menos do ângulo α pode ser feito baseado na pressão entre as paredes, e para focar a variabilidade na forma do cone de entrada no interior da parede do tubo de fluxo.

[00166] De acordo com uma modalidade, a parte de estreitamento VC que compreende pelo menos um cone de entrada é disposta para definir um fluxo para o tubo de elevação a partir de uma peça operada por ejetor. De acordo com uma modalidade, a peça ejetora e a parte de estreitamento são feitas de forma modular, podendo ser separadas uma da outra e mantidas individualmente. O meio pode ser água e/ou ar pressurizado ou qualquer combinação dos mesmos de acordo com a disponibilidade, especialmente se a pressão adequada para os ângulos ideais de entrada e saída puder ser mantida, por exemplo, por meio da seleção adequada da bomba ou de sua válvula de fluxo lateral, ou da disposição de uma barreira de água em uma posição vertical.

[00167] De acordo com uma modalidade da invenção, um tubo 610 pode ser fixado a uma formação ejetora diferente para manter e/ou definir o fluxo em um determinado valor por meio do fluxo e/ou pressão do tubo de entrada, o fluxo a ser definido pelo fluxo no tubo de entrada para o fluxo dentro do tubo de elevação.

[00168] De acordo com uma modalidade da invenção, o uso incorporado de uma formação ejetora enquanto que para definir o fluxo dentro da VC e/ou para o tubo de elevação se origina de parte de uma locomotiva a vapor de uma formação lateral de injeção e sucção. De maneira adequada, os fluxos incorporados também podem ser definidos por um conjunto de ejetores controlados por válvula, ou peças adequadas formadoras de fluxo por meio das quais os fluxos são controlados por válvulas específicas de um conjunto de válvulas configuradas para operar entre os estados completamente aberto e completamente fechado. O conjunto de válvulas pode ser incorporado de acordo com a figura 6F e a operação controlada, temporizada e/ou faseada de acordo com o esquema operacional mostrado ou, quando for apropriado, por um sinal controlado pelo sensor da porta de entrada de sensor de peixe onde for aplicável na parte apropriada.

Exemplo 2.

[00169] De acordo com as modalidades da invenção que utilizam uma bomba para compensar perdas de fluxo e/ou outras perdas de pressão, uma bomba redundante pode ser usada em paralelo com um componente sobressalente para a obtenção de um recurso redundante para o sistema. Desse modo, embora algumas das bombas redundantes estejam em operação alternada, uma pode estar em manutenção enquanto outra está funcionando ou reservada como outra bomba adicional em um conjunto de bombas redundantes.

[00170] De acordo com uma modalidade da invenção, o conjunto de bombas também pode compreender bombas com estruturas e/ou princípios operacionais diferentes para prover um recurso de diversidade para o conjunto de bombas. O recurso de diversidade se destina a evitar um potencial mal funcionamento e/ou avaria em um tipo específico de bomba, o que resguarda a operação de bombeamento do conjunto de bombas.

[00171] De acordo com uma modalidade da invenção, o recurso de diversidade e/ou recurso de redundância é provido para um conjunto de válvulas que usado no controle dos fluxos no tubo e/ou o acesso dos peixes a serem transportados ao interior do tubo de elevação e/ou tubo sifão.

[00172] De acordo com uma modalidade, o recurso de diversidade e/ou recurso de redundância é provido para um conjunto de elementos do sistema com o mesmo funcionamento de acordo com uma modalidade da invenção.

Exemplo 3.

[00173] De acordo com uma modalidade da invenção, um tubo incorporado, um tubo de elevação, um tubo de entrada, um tubo de abastecimento e/ou uma porção de junção com outras partes do sistema foi disposta de maneira adequada sobre um chassi. De acordo com uma modalidade da invenção, o chassi (figura 6, 605) é feito de modo mecanicamente rígido para que os tubos incorporados não precisem ser necessariamente rígidos, ou seja, autossustentáveis, na área do chassi. Desse modo, o arranjo pode ser suspenso por uma parte adequada que forma uma MFPU ou uma UPFM para longe/de volta, a partir de/em direção ao leito do rio quando for previsto que a ruptura do gelo ocorra/acabe. De acordo com uma modalidade, o chassi é um elemento disposto para auxiliar o sistema e seu conjunto. De acordo com uma modalidade, embora compreendam partes móveis que podem ser movidas de acordo com as temporadas, as modalidades com o recurso de suspensão são consideradas como modalidades de montagem sólida.

Exemplo 4.

[00174] De acordo com uma modalidade da invenção, um chassi incorporado é diretamente ancorado no fundo do leito do rio (figura 7), ou dentro de uma piscina (cf. figura 5B, itens 503, 504), ou a uma peça de ancoragem específica (incorporada como o item 700 na figura 7). A peça de ancoragem como um elemento do sistema é disposta para manter as partes fixas e/ou conectadas do arranjo em um determinado local do leito do rio, de modo que a MFPU e/ou UPFM sejam impedidas de se afastarem do local previsto por causa das águas e/ou de se chocarem contra as rochas no leito do rio, especialmente naquelas modalidades em que se utiliza cooperativamente uma boia ou pontão para as tubulações dos elementos do arranjo ou do sistema de passagem de peixes migratórios. De acordo com uma modalidade da invenção, a peça de ancoragem é feita de concreta, pedras e/ou aço ou metal de maneira adequada e/ou proporcional ao fundo do leito do rio para auxiliar nos trabalhos de içagem e assentamento. A peça de ancoragem pode ser formada de modo a ser manuseada com outros elementos do sistema, na mesma ação de suspensão ou em série de suspensão próprias. De acordo com uma modalidade, embora compreendem partes movidas de acordo com as temporadas, as modalidades com o recurso de suspensão consideradas como modalidades de montagem sólida.

Exemplo 5.

[00175] De acordo com uma modalidade da invenção, o ponto de alimentação compreende uma válvula de um conjunto de válvulas 99 para que os peixes possam entrar no arranjo de passagem de peixes migratórios, ser transportados a montante ou em um local a montante do ponto de alimentação, passar pela turbina e ser transportados a jusante. As válvulas incorporadas serão discutidas mais detalhadamente em associação com a figura 6F. De acordo com uma modalidade da invenção, a válvula é feita com articulações na beira superior da aleta para que possa girar. Com tal configuração de válvula, acredita-se que uma colisão entre um peixe e a aleta não machucaria o peixe, ou o dano seria minimizado pela direção de rotação incorporada da aleta, ou até mesmo completamente evitado.

[00176] De acordo com uma modalidade da invenção, a aleta é formada de acordo com a abertura de acesso. De acordo com uma modalidade variante, a aleta é retangular e de acordo com outra variante, ela é quadrada. De acordo com uma modalidade, o tubo no ponto de alimentação é quadrado para que com uma mesma velocidade de fluxo, um maior volume de fluxo possa ser obtido em comparação com um tubo de seção transversal redonda contendo o mesmo diâmetro que a beira do tubo quadrado.

Exemplo 6.

[00177] De acordo com uma modalidade da invenção, o tubo de entrada e o tubo de elevação são dispostos de forma coaxial. De acordo com uma modalidade da invenção, o tubo de elevação é disposto dentro do tubo de entrada. De acordo com uma variante das modalidades, pode haver um conjunto de tubos de elevação. Em tal conjunto, nem todos os tubos precisam ter o mesmo diâmetro, ou seja, alguns dos tubos de elevação podem ser dimensionados para um determinado diâmetro e tamanho específico dos peixes presentes no sistema fluvial.

[00178] De acordo com uma modalidade da invenção, a passagem de peixe pela turbina a partir do local a montante até o local a jusante também foi incorporada pelo tubo de entrada ou sua parte adequada, quando aplicável. De acordo com uma modalidade variante, o tubo sifão também pode estar no mesmo tubo de entrada que o tubo de elevação, porém, de acordo com outra modalidade variante, ele pode estar separado.

[00179] O alinhamento dos tubos conforme exemplificado pode ser vantajoso em montanhas íngremes ou em condições similares nas quais a montagem é difícil ou onerosa, ou é necessária uma economia de espaço considerável. Nesses sistemas que utilizam MFPUs e/ou UPFMs nos locais a jusante e/ou a montante da represa, os tubos e a inserção e/ou as produtividades podem ser definidas de acordo com as conexões normais para as MFPUs e/ou UPFMs de acordo com a finalidade incorporada da unidade em questão no local desejado.

Exemplo 7

[00180] De acordo com uma modalidade, o elemento do sistema ou partes do mesmo podem ser cobertas com um revestimento contra desgaste mecânico. De acordo com uma modalidade da invenção, o revestimento também pode ser feito para fins de anti-deposição, quando for aplicável. Pessoas versadas na técnica, ao ler e compreender as modalidades da invenção, saberão como revestir, por exemplo, um tubo, junção ou válvula com um revestimento DLC ou outro revestimento adequado contra desgaste. De acordo com uma modalidade da invenção, os tubos também podem ser feitos a partir de um material adequado para tolerar desgaste mecânico e/ou químico em condições do sistema fluvial. Por exemplo, o pH da água no sistema pode ser influenciar a seleção dos materiais de diferentes partes.

[00181] O escopo das modalidades para cada reivindicação da patente é definido pelas reivindicações a seguir. No entanto, uma pessoa versada na técnica compreenderá que as características individuais das modalidades podem variar dentro do conceito inventivo de acordo com a modalidade em questão.

Claims

1. Arranjo de passagem de peixes migratórios, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de fluxo hidráulico, transporte e retirada de peixe do fluxo no arranjo de fluxo hidráulico do arranjo de passagem de peixes migratórios que compreende: um tubo de elevação (3), para elevar os peixes no fluxo de água no mesmo sobre uma barreira de fluxo a montante (4), de um local a jusante de um leito de rio para um local a montante no leito do rio em um ponto de saída (5), um tubo de entrada (1), para fornecer água a montante de um ponto de entrada de água (12), para uma peça de ramificação, para formar uma sucção na peça de ramificação para sugar o peixe no fluxo para um ponto de alimentação (2) do arranjo de fluxo hidráulico do arranjo de passagem de peixes migratórios, o peixe a ser transportado a montante do leito do rio no fluxo do tubo de elevação (3), a peça de ramificação unindo o dito tubo de elevação (3) e o dito tubo de entrada (1) com os fluxos respectivos para fornecer sucção, na peça de ramificação o ponto de alimentação (2) sendo fornecido para o acesso do peixe para entrar na passagem levando ao tubo de elevação (3) para a sucção no ponto de alimentação (2), o ponto de saída (5) sendo fornecido para a saída do peixe do arranjo de fluxo no ponto de saída (5), na localização a montante da barreira de fluxo (4) no leito do rio, em que o arranjo de passagem de peixe migratório compreende uma porta de peixe no ponto de alimentação (2) que foi ajustado para abrir como resposta a uma iniciação de detecção da presença de peixe nas proximidades.

2. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma unidade de passagem de peixes migratórios (MFPU), ou um arranjo de passagem de peixes migratórios reverso (UPFM), para implementar o dito arranjo de fluxo hidráulico no arranjo de passagem de peixe migratório compreendendo a peça de ramificação como uma parte da unidade de passagem de peixe migratório (MFPU) ou arranjo de passagem de peixe migratório reverso (UPFM), e para unir o dito tubo de entrada (1) e o dito tubo de elevação (3), no ponto de alimentação (2) da peça de ramificação para o acesso do peixe migratório no fluxo de sucção para entrar em uma passagem que leva ao tubo de elevação (3).

3. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende para dispor a água que flui no mesmo, passando por uma barreira de fluxo, tal como uma dique (4) no leito do rio, na direção a montante da água corrente no leito do rio; o arranjo de fluxo hidráulico compreende um primeiro tubo de entrada (1) para captura de água a partir de um local a montante (12) em relação à represa (4), a partir do ponto de entrada de água (12) em direção a um local a jusante (2) em relação à represa (4), para um ponto de alimentação (2), em que o ponto de entrada de água (12) está em um nível de água mais alto do que o dito ponto de saída (5).

4. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o ponto de saída (5) está disposto em associação com uma boia flutuante ou um pontão, de modo a permitir que o ponto de saída (5) siga o nível da água na localização do ponto de saída (5).

5. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, para atrair os peixes para o ponto de alimentação (2), há meios para uma atração de água, ditos meios dispostos para alimentar um fluxo de água de atração (10) para o ponto de alimentação (2).

6. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de passagem de peixes migratórios compreende, no local do ponto de alimentação (2), uma peça de formação ejetora (602) para criar um fluxo de sucção dentro do tubo de elevação (3) para alimentar água do ponto de alimentação (2) em direção ao ponto de saída (5).

7. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito tubo de entrada (1) compreende uma bomba (7) para compensar pelo menos pela perda de pressão no fluxo no tubo de entrada (1).

8. Arranjo de passagem de peixes migratórios, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a bomba (7) foi disposta dentro ou perto do ponto de entrada de água (12) para aumentar a pressão no tubo de entrada (1).

9. Sistema para guiar, transportar no fluxo e retirar os peixes migratórios do fluxo em um arranjo de fluxo hidráulico além de uma represa (4), compreendendo um tubo sifão (134) a partir de um local a montante (217B) em relação à represa (4) até um local a jusante (217A) em relação à represa (4) para constituir uma rota de retorno de peixes migratórios, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende como um elemento de sistema, um arranjo de passagem de peixes migratórios como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que pelo menos um dos tubos e o tubo sifão (134) foram dimensionados especificamente conforme o tamanho dos peixes conhecidos no sistema fluvial para transportar os ditos peixes a montante e/ou a jusante.

10. Sistema. de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende pelo menos uma porta (133) configurada para permitir um peixe passar, em que o sistema é configurado para abrir um fluxo em um tubo selecionado a partir do dito tubo sifão (134) e dito tubo de elevação (3), ao se abrir na direção de fluxo para o dito tubo, quando pelo menos um dos seguintes ocorrer com base em um sensor (120) associado com cada uma das pelo menos uma porta (133): quando um peixe está na dita porta, em um local a montante do dito tubo sifão (134), prestes a seguir a jusante; quando um peixe está na dita porta, em um local a jusante do dito tubo sifão (134), prestes a seguir a jusante do tubo sifão (134); quando um peixe está na dita porta, em um local a jusante do tubo de elevação (3), prestes sair do tubo de elevação (3), e quando um peixe está na dita porta em um local intermediário no dito tubo, que é pelo menos um dos referidos tubo de elevação (3) e tubo de sifão (134), entre o local a montante e o local a jusante do referido tubo.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende, na pelo menos dita porta (133), um referido sensor (132) para detectar a presença de peixe a uma distância para iniciar a abertura da porta de acordo com o limite para ativação da porta (133) com o dito tubo para abrir.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende uma formação de orientação de peixes (G) em uma extremidade de um tubo para guiar o peixe para dentro de pelo menos um dos ditos tubos, para fora de pelo menos um dos ditos tubos e/ou para impedir o peixe de entrar nos túneis da turbina.

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende uma formação de fundo no fundo do leito do rio para impedir pedaços de árvores de entrar nos túneis da turbina ou de danificar os elementos do sistema.

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda pelo menos um dos seguintes itens: represa, gerador, outra barreira de fluxo, escada de peixes, passagem de água fluvial, água fluvial, leito de rio, peixe capturado a partir do sistema, rede, guia, rede de captura, interface de amostragem para água e/ou para peixe capturado, uma parte de tal interface de amostragem, um aparelho de contagem de peixe ou uma parte do mesmo, um aparelho de captura de imagem de peixe, compreendendo ainda o dito aparelho de captura de imagem para capturar imagens estáticas e/ou para fazer vídeo, usina de água, moinho, um aparelho para utilizar a energia de fluxo da água, uma usina de utilidade para utilização da energia de fluxo da água, bomba, uma unidade de produção para produzir energia para a dita bomba, tal como um dispositivo mecânico de produção de energia de fluxo, unidade de produção de eletricidade, turbina, túnel de turbina, um agregado, uma unidade de passagem de peixe migratório (MFPU), uma unidade de passagem de peixe migratório reversa (UPFM), uma unidade de utilização de combustão, um motor de combustão, um sensor de peixe (132) para detectar a proximidade de peixe em um local de porta (133), uma porta automática que é disposta para abrir e/ou fechar de forma responsiva de acordo com uma iniciação do sensor de peixe para detectar a proximidade do peixe em um local de porta.

15. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda um aparelho de aeração para garantir o oxigênio para os peixes em um tubo do sistema.

16. Unidade de passagem de peixes migratórios (MFPU), (UPFM) caracterizada pelo fato de que é adaptada para a implementação de um arranjo de passagem de peixes migratórios com respectiva tubulação para fluxo de entrada, um fluxo de ponto de alimentação e um fluxo de tubo de elevação do arranjo de fluxo do arranjo de passagem de peixes migratórios como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.