DE102009051835B4 - Fishway - Google Patents
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Abstract
Fischaufstiegsanlage für einen Gewässerabschnitt, der durch ein Querbauwerk und ein Wasserkraftwerk ganz oder teilweise abgesperrt ist, wobei die Fischaufstiegsanlage mit einem aus mehreren Becken bestehenden Aufstiegskanal über einen Ausgang im Oberwasser mündet und ein verstellbares Absperrorgan (30) im Bereich des Ausgangs aufweist, das in seiner geschlossenen Position den Aufstiegskanal ganz oder teilweise für abfließendes Wasser sperrt und in seiner geöffneten Position den Aufstiegskanal für abfließendes Wasser freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (36) vorgesehen ist, die das Absperrorgan (30) abhängig von definierten Bedingungen für eine Fischwanderung öffnet, wobei die Steuereinheit (36) einen Temperaturfühler aufweist und ein Öffnen des Absperrorgans nur zulässt, wenn eine gemessene Wassertemperatur innerhalb eines vordefinierten Temperaturbereichs liegt.Fischaufstiegsanlage for a section of water that is completely or partially closed off by a transverse structure and a hydroelectric power plant, the fish ladder with a multi-basin rise channel opens through an outlet in the upper water and has an adjustable shut-off (30) in the area of the output, in its closed position blocks the ascent channel wholly or partly for draining water and releases in its open position the ascending channel for draining water, characterized in that a control unit (36) is provided which opens the obturator (30) depending on defined conditions for a fish migration, wherein the control unit (36) has a temperature sensor and only allows opening of the obturator when a measured water temperature is within a predefined temperature range.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fischaufstiegsanlage für einen Gewässerabschnitt, der durch ein Querbauwerk und durch ein Wasserkraftwerk ganz oder teilweise abgesperrt ist gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a fish ladder for a section of water which is completely or partially closed off by a transverse construction and by a hydroelectric power plant according to the preamble of claim 1.
Die Fischaufstiegsanlage dient dazu, dass ein durch ein Querbauwerk, wie beispielsweise ein Wehr, gesperrter Gewässerabschnitt für Fische und Makrozoobenthosorganismen durchgängig ist. Eine europäische Wasserrichtlinie fordert die Durchlässigkeit eines Flusses für wandernde Fische. Bei Stauwerken werden hierzu Fischtreppen oder Fischaufstiegsanlagen eingesetzt, die für gewöhnlich eine konstante Wassermenge abführen, die so bemessen ist, dass eine Lockströmung im Ober- und Unterwasser erzeugt wird. Die Lockströmung im Unterwasser erlaubt den Fischen beim Aufstieg zu dem Laichplatz die Fischaufstiegsanlage bzw. die Fischtreppe zu finden. Beim Abstieg der Fische hilft die Strömung im Oberwasser zum Auffinden der Fischaufstiegsanlage. The fish ladder serves to ensure that a section of water for fish and macrozoobenthos is blocked by a transverse structure, such as a weir. A European Water Directive requires the permeability of a river for migratory fish. For dams fish ladders or fish ladders are used, which usually discharge a constant amount of water, which is designed so that a lock flow is generated in the upper and lower water. The lock current in the underwater allows the fish to find the fish ladder or the fish ladder when ascending to the spawning site. When descending the fish, the current in the upper water helps to find the fish ladder.
Die für den ordnungsgemäßen Betrieb einer Fischaufstiegsanlage benötigte Wassermenge geht dem Wasserkraftwerk zur Erzeugung von elektrischer Energie verloren. Andererseits ist es notwendig, um eine Wanderung der Fische zu ermöglichen, die Durchlässigkeit der Flüsse über eine Fischaufstiegshilfe sicherzustellen. Es besteht somit ein Zielkonflikt zwischen dem berechtigten Anliegen einer Durchlässigkeit der Flüsse für die wandernden Fische und einer optimalen Ausnutzung des Wasserwerks. The amount of water needed for the proper operation of a fish ladder is lost to the hydropower plant for the production of electrical energy. On the other hand, it is necessary to allow a migration of the fish to ensure the permeability of the rivers via a fish pass. There is thus a conflict of objectives between the legitimate concern of a permeability of the rivers for the migratory fish and an optimal utilization of the waterworks.
Aus der
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Aus der gattungsgemäßen
Aus der gattungsgemäßen
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fischaufstiegshilfe für einen Gewässerabschnitt zur Verfügung zu stellen, die einerseits eine größtmögliche Passierbarkeit für Fische und andere Lebewesen erlaubt und die andererseits so wenig wie möglich Wassermengen an dem Wasserkraftwerk vorbeiführt. The invention has for its object to provide a fish ladder for a section of water available, on the one hand allows the greatest possible passability for fish and other animals and on the other hand, as little as possible passes water amounts to the hydroelectric power plant.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Fischaufstiegsanlage mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche. According to the invention the object is achieved by a fish ladder with the features of claim 1. Advantageous embodiments form the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Fischaufstiegsanlage ist für einen Gewässerabschnitt vorgesehen, der durch ein Querbauwerk und durch ein Wasserkraftwerk ganz oder teilweise abgesperrt ist. Bei dem Querbauwerk handelt es sich beispielsweise um ein Wehr oder ein sonstiges Bauwerk, an dem ein fließendes Gewässer aufgestaut wird, um die Höhendifferenz zwischen Oberwasser und Unterwasser zu nutzen, um über ein Wasserkraftwerk elektrische Energie zu gewinnen. Bei der Fischaufstiegsanlage handelt es sich um eine mit mehreren Becken versehenen Aufstiegskanal mit einem Ausgang, der im Oberwasser mündet. Die Fischaufstiegsanlage bildet somit eine Verbindung zwischen Oberwasser und Unterwasser an dem Querbauwerk und an einem Kanal zum Wasserkraftwerk vorbei. Erfindungsgemäß ist ein verstellbares Absperrorgan im Bereich des Ausgangs des Aufstiegskanals vorgesehen, dass in seiner geschlossenen Position den Aufstiegskanal ganz oder teilweise für abfließendes Wasser sperrt und in seiner geöffneten Position den Aufstiegskanal für abfließendes Wasser freigibt. Das Absperrorgan erlaubt in seiner geöffneten Position ein unbehindertes Aufsteigen der Fische durch den Aufstiegskanal. In seiner geschlossenen Position ist sichergestellt, dass kein Wasser an dem Wasserkraftwerk vorbei über den Aufstiegskanal abfließt, so dass die maximal mögliche Wassermenge dem Wasserkraftwerk zur Verfügung steht. Durch das verstellbare Absperrorgan wird also die Möglichkeit geschaffen, den aufsteigenden Fischen einen guten Durchgang zu ermöglichen oder wahlweise dem Wasserkraftwerk die maximale Wassermenge zur Verfügung zu stellen. The fish ladder according to the invention is provided for a section of water which is completely or partially shut off by a transverse structure and by a hydroelectric power plant. The transverse structure is, for example, a weir or other structure on which a flowing water is dammed up to use the height difference between the upper water and underwater to gain electrical energy via a hydroelectric power plant. The fish ladder is a multi-basin ladder with an outlet that flows into the upper water. The fishway thus forms a connection between the upper and lower water at the transverse structure and a canal to the hydroelectric power plant over. According to the invention, an adjustable obturator is provided in the region of the exit of the ascent channel that blocks in its closed position the ascent channel wholly or partially for draining water and releases in its open position the ascent channel for draining water. The obturator allows in its open position an unhindered ascent of the fish through the ascent channel. In its closed position it is ensured that no water flows past the hydroelectric power plant over the ascending channel, so that the maximum possible amount of water is available to the hydroelectric power station. The adjustable obturator so the possibility is created, the ascending fish to allow a good passage or alternatively to provide the hydroelectric power plant with the maximum amount of water.
Erfindungsgemäß ist eine Steuereinheit vorgesehen, die das Absperrorgan öffnet, wenn definierte Bedingungen für eine Fischwanderung vorliegen und/oder die das Absperrorgan schließt, wenn Bedingungen vorliegen, unter denen keine Fischwanderung erfolgt. Bei den definierten Bedingungen handelt es sich um Bedingungen, die von der Steuereinheit festgestellt oder von dieser empfangen werden können. Insofern wird das Absperrorgan durch die Steuereinheit betätigt, um wahlweise Fischwanderungen zu ermöglichen oder die maximale Wassermenge dem Wasserkraftwerk zur Verfügung zu stellen. Wichtig bei der Verwendung einer Steuereinheit ist, dass die Durchlässigkeit für die aufsteigenden Fische priorisiert ist vor der Benutzung des Wasserkraftwerks. According to the invention a control unit is provided which opens the obturator when defined conditions for a fish migration and / or closes the obturator, if there are conditions under which there is no fish migration. The defined conditions are conditions that can be detected by or received from the control unit. In this respect, the obturator is actuated by the control unit to allow either fish migrations or to provide the maximum amount of water to the hydroelectric power plant. When using a control unit, it is important that the permeability to the rising fish is prioritized before using the hydroelectric power plant.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt das Öffnen und Schließen des Absperrorgans zeitabhängig, wobei tagsüber das Absperrorgan geschlossen ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit mit einem Zeitgeber ausgestattet, um den Aufstiegskanal tagsüber zu verschließen. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass tagsüber keine Fischwanderungen bzw. keine nennenswerte Fischwanderung erfolgt. In a preferred embodiment, the opening and closing of the obturator is time-dependent, during the daytime the obturator is closed. In this embodiment of the invention, the control unit is equipped with a timer to close the ascent channel during the day. This is based on the knowledge that during the day no fish migration or no significant fish migration takes place.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Steuereinheit einen Helligkeitssensor auf, der bei Dämmerung bis zum Tagesanbruch das Absperrorgan schließt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Fischwanderung überwiegend in der Dämmerung und nachts stattfindet und dass eine tagsüber bei Helligkeit gesperrte Fischaufstiegsanlage die Durchlässigkeit des Gewässerabschnitts für aufsteigende Fische nicht oder nicht wesentlich einschränkt. In a preferred embodiment, the control unit has a brightness sensor which closes the shut-off device at dusk until dawn. This embodiment is based on the finding that a fish migration predominantly takes place at twilight and at night and that a daytime closed in case of light fish migration system does not limit the permeability of the body of water for rising fish or not significantly.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit mit einem Temperaturfühler ausgestattet, der ein Öffnen des Absperrorgans nur dann zulässt, wenn die gemessene Wassertemperatur innerhalb eines vordefinierten Temperaturintervalls liegt. Die Verwendung eines Temperaturfühlers in der Steuereinheit beruht auf der Tatsache, dass eine Fischwanderung bei besonders hohen oder niedrigen Temperaturen des Wassers unterbleibt. Daher ist es möglich, einen Temperaturbereich zu definieren, so dass für eine gemessene Wassertemperatur außerhalb des vordefinierten Temperaturbereichs eine Sperrung des Absperrorgans vorliegt oder ein Öffnen des geschlossenen Absperrorgans unterbunden wird. According to the invention, the control unit is equipped with a temperature sensor, which only allows opening of the obturator when the measured water temperature is within a predefined temperature interval. The use of a temperature sensor in the control unit is based on the fact that a fish migration is avoided at particularly high or low temperatures of the water. Therefore, it is possible to define a temperature range, so that there is a blocking of the obturator for a measured water temperature outside the predefined temperature range or opening of the closed obturator is prevented.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinheit mit einer Messeinrichtung zur Erfassung eines Trübungsgrades des Wassers ausgestattet, die ein Öffnen des Absperrorgans nur dann zulässt, wenn eine gemessene Wassertrübung geringer als ein vordefinierter Schwellwert ist. Auch hier liegt der Ausgestaltung der Steuereinheit die Einsicht zugrunde, dass bei einer Trübung des Wassers eine Fischwanderung unterbleibt. In a further preferred embodiment, the control unit is equipped with a measuring device for detecting a degree of turbidity of the water, which only allows an opening of the obturator when a measured water turbidity is less than a predefined threshold value. Again, the design of the control unit is based on the insight that in a turbidity of the water a fish migration is omitted.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Steuereinheit mit einem Wasserstandssensor ausgestattet oder mit einem Wasserstandssensor über eine Datenleitung verbunden, um eine Öffnen des Absperrorgans nur zuzulassen, wenn die gemessene Wasserstandshöhe innerhalb eines vordefinierten Höhenbereichs liegt. Bei dieser Ausgestaltung wird ausgenutzt, dass eine Fischwanderung bei Niedrig- oder Hochwasser unterbleibt. In a further expedient embodiment, the control unit is equipped with a water level sensor or connected to a water level sensor via a data line to allow opening of the obturator only if the measured water level is within a predefined height range. In this embodiment, it is exploited that a fish migration under low or high water is omitted.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fischaufstiegsanlage wird nachfolgend näher erläutert: A preferred embodiment of the fish ladder according to the invention is explained in more detail below:
Ein Fluss
In dem dargestellten Beispiel wird das Wasserkraftwerk über einen separaten Turbinenkanal
Um Fischen, die entgegen der Richtung F den Fluss stromaufwärts wandern, es zu ermöglichen, das Wehr
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Aufstiegskanal mit regelmäßig geformten Becken, der zwischen Fluss
Erfindungsgemäß ist der Aufstiegskanal an dem Übergang zum Oberwasser mit einem verstellbaren Absperrorgan
Das Absperrorgan
Die Steuereinheit
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