DE19510347C1

DE19510347C1 - Aufstiegshilfen für aquatische Organismen an Stauanlagen in Fließgewässern

Info

Publication number: DE19510347C1
Application number: DE19510347A
Authority: DE
Inventors: Uwe Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Mueller Uwe 99448 Kranichfeld De
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1996-06-20
Anticipated expiration: 2015-03-23

Description

Die Patentanmeldung betrifft eine Fischaufstiegshilfe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine derartige Aufstiegshilfe ist bekannt durch die US Patentschrift 3962876, nachteilig bei dieser bekannten Aufstiegshilfe ist, daß der Bauaufwand entsprechend hoch ist, außerdem ist ein großer Wasserdurchfluß erforderlich, um einen ausreichenden Wasserstand im System zu erreichen.

Demgegenüber kann der Erfindung noch die Aufgabe zugrunde gelegt werden, eine Aufstiegshilfe zu schaffen, die mit einem geringen Wasserdurchfluß den erforderlichen Wasserstand in den Aufstiegskammern gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, besonders bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2-4 angegeben.

Die Erfindung betrifft ferner eine Aufstiegshilfe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5, eine der artige Aufstiegshilfe ist bekannt durch die französische Offenlegungsschrift Nr. 2694029. Nachteilig bei dieser bekannten Aufstiegshilfe ist, daß das System, bedingt durch die Vollführung, nur kleine Wasserstandsdifferenzen überbrücken kann, da infolge des sich, mit zunehmender Höhe, einstellenden höheren Druckes ein Aufstieg von quadratischen Organismen über diesen Fischaufstieg angezweifelt werden muß.

Demgegenüber kann der Erfindung noch die Aufgabe zugrunde gelegt werden, eine Aufstiegshilfe zu schaffen, die im gesamten System die gleichen Druckverhältnisse wie am Ein- und Ausstiegsbereich aufweist, welche durch die konstruktiv bedingten Freispiegelströmung bestimmt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 5 gelöst, besonders bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben.

Die erfindungsgemäßen Aufstiegshilfen für quadratische Organismen an Stauanlagen in Fließgewässern bestehen aus der Fischwendeltreppe (FWT), der Fischwendelgleite (FWG) und der Schlauchfischwendelgleite (SFWG). Die Anwendung dieses Systems sowie einiger diesbezüglichen Detaillösungen stellt eine kostengünstige, platzsparende, höhenunabhängige und an der fischereibiologisch gewünschte Stelle auch nachträglich einbaubare, hochwassersichere Alternative zu bisherigen Aufstiegshilfen dar.

Vor allem um eine möglichst auch an bestehenden Stauanlagen einbaubare Aufstiegshilfe zu realisieren, ist das an der fischereibiologisch günstigsten Stelle zur Verfügung stehende meist geringe Platzangebot neben den Kosten der bestimmende Faktor.

Durch die spiralförmige Anordnung der vom Wasser durchflossenen Rinne bzw. der Becken um eine senkrecht stehende Achse wird nur eine geringe Fläche beansprucht was gerade hinsichtlich der notwendigen Gründungsarbeiten von Vorteil ist.

Der Fischeinstieg vom Unterwasser ist jederzeit bei verschiedenen Wasserständen bedingt durch die schwimmende Lagerung des Auslaufbereiches möglich, beidseitig angeordnete und strömungstechnisch entsprechend gestaltete Öffnungen können zur Lockstromverstärkung eingebracht werden.

Anwendbar ist das System an gestauten Bächen und Flüssen gleich welcher Stauhöhe, um den Aufstieg von aquatischen Organismen (Fische, Rundmäuler, Evertebraten) zu ermöglichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in folgenden Zeichnungen dargestellt:

Fig. 1 Längsschnitt und Grundriß einer Fischwendeltreppe an einer Wasserkraftanlage

Fig. 2 Schnitte einer Fischwendelgleite und einer Fischwendeltreppe

Fig. 3 Schnitt eines Einlaufes (Ausstieg)

Fig. 4 Grundriß zweier Ausläufe (Einstiege) mit Lockströmungsverstärkung

Fig. 5 Grundriß der Achse und Längsschnitt von zwei Aufstiegskammern (entspricht dem Achsumfang)

Fig. 6 Seitenansicht der Schlauchfischwendelgleite mit zwei Schlauchlängsschnitten

Fig. 7 Grundriß des horizontal verstellbaren Auslaufes (Einstieg)

Fig. 8 Querschnitte von drei schwimmenden Ausläufen (Einstiege)

Aufbau und Funktion der dargestellten Aufstiegshilfen sind mit Hilfe der nachstehend aufgelisteten Bezugszeichen unmittelbar aus den Figuren ersichtlich.

Von besonderem Vorteil, sowohl der Fischwendeltreppe (FWT) bzw. Fischwendelgleite (FWG), als auch der Schlauchfischwendelgleite (SFWG), sind die geringen Baukosten, bedingt durch den minimalen Gründungsaufwand, da die Achse 9, vorzugsweise ein Rohr, selbsttragend ist und auch nur ein geringer Flächenbedarf besteht (Fig. 1).

Eine Nachrüstung von bestehenden Stauanlagen mit diesen Aufstiegshilfen ist unproblematisch, zumal einerseits der Standort an der aus biologischer Sicht günstigsten Stelle gewählt werden kann und andererseits Wasserstands schwankungen durch die entsprechende Gestaltung des Ein- und Auslaufes 2, 3 toleriert werden (Fig. 7). Außerdem kann der Auslauf 3 (Einstiegsbereich) auch nachträglich so horizontal verlegt werden, daß ein optimaler Aufstieg von aquatischen Organismen erreichbar ist (Fig. 8).

Zusätzlich kann auch die Lockströmung durch die Gestaltung des Auslaufes 3 verstärkt werden, um das Auffinden des Einstiegsbereiches zu erleichtern (Fig. 4).

Das System kann auch an im Hochwasserfall überströmten Bereichen angeordnet werden, dabei wird der Einlauf 2 (Ausstieg) im überströmten Abschnitt z. B. als Rohr ausgebildet und erst im nicht überströmten Bereich als offene Rinne ausgeführt (Fig. 3).

Die Ausbildung als FWT oder FWG richtet sich nach dem Gefälle der umlaufenden Aufstiegskammern 8 (1 : 7,5 bis 1 :15) (Fig. 2).

Die einzelnen Aufstiegskammern haben i. d. R. eine Länge von 50% des Achsumfanges, gegebenenfalls sind auch 33,3% möglich (Fig. 5).

Die die einzelnen Aufstiegskammern begrenzenden Strömungsminderer 11 sind i. d. R. im Sohl- und Oberflächenbereich 18, 19 passierbar (Fig. 2).

Bei der Überbrückung von größeren Stauhöhen sind Ruhekammern mit reduzierter Strömungsgeschwindigkeit einzupassen.

Bezugszeichenliste

1 Turbinenhaus
2 Einlauf (Ausstieg)
3 Auslauf (Einstieg)
4 Unterwasser
5 Oberwasser
6 Leerschuß
7 Rechen
8 Aufstiegskammern
9 Achse (z. B. Rohr)
10 Turbine
11 Strömungsminderer/Quereinbauten
12 Wehrmauer
13 Hochwasserstand
14 Mittelwasserstand
15 Schwimmkörper
16 Strömungsleitflächen
17 Einströmöffnungen
18 Oberflächennahe Durchflußöffnung
19 Sohlnahe Durchflußöffnung
20 Schlauch
21 Gelenk
22 Einstelleinrichtung
23 Erhebungen (Wulste)

Claims

1. Aufstiegshilfen für aquatische Organismen im Bereich von Stauanlagen in Fließgewässern mit wendeltreppenartig um eine Achse (9) angeordneten Aufstiegskammern (8), wobei die Achse (9) vorzugsweise als Rohr ausgebildet ist und einen im wesentlichen kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweist und mit strömungsmindernden Quereinbauten (11) versehen ist, gekennzeichnet dadurch:
daß der Fließquerschnitt dreieckförmig ist,
daß die Quereinbauten (11) beide Gerinneseiten verbinden und eine sohl- und oberflächennahe Strömung bzw. Passage (18, 19) der aquatischen Organismen zuläßt,
daß die Zu- und Ablaufvorrichtungen (Ausstiegs-(2) und Ein gangsbereich (3)) verstellbar sind und
daß die Ablaufvorrichtung (Einstiegsbereich (3)) durch seitliche Öffnungen (17) und gegen die Strömung angeordnete Leitflächen (16) eine Lockstromverstärkung erfährt.

2. Aufstiegshilfen nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch daß die Zu- und/oder Ablaufvorrichtung sowohl horizontal als auch zur selbständigen Anpassung an den jeweils herrschenden Wasserstand vertikal verstellbar sind/ist.

3. Aufstiegshilfen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch: daß die Aufstiegshilfe aus Edelstahl oder Stahlbeton besteht.

4. Aufstiegshilfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch: daß lediglich die Achse (9) gegründet ist und die Aufstiegskammern (8) an der Achse befestigt sind.

5. Aufstiegshilfen für aquatische Organismen im Bereich von Stauanlagen in Fließgewässern, bestehend aus einem wendelförmigen um eine vorzugsweise als Rohr ausgebildete Achse (9) angeordneten Schlauch (20) gekennzeichnet dadurch:
daß zur Erzielung einer gleichförmigen Freispiegelströmung innerhalb des Schlauches (20) dieser zwischen Ein- und Auslauf (2, 3) eine konstante Neigung im Bereich von 1 : 15 bis 1 : 30 hat,
daß im Schlauchinneren Querschnittseinengungen in Form von ungleichförmigen Erhebungen (23) vorhanden sind,
daß der Innendurchmesser 200 mm beträgt,
daß der Einlauf (2) so ausgebildet ist, daß der für die Teilfüllung erforderliche Luftzutritt gewährleistet ist.

6. Aufstiegshilfen nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch: daß im Wehrkörper (12) ein ortsfestes Einlaufrohr (2) angeordnet ist, welches auf der luftseitigen Seite des Wehres auf der Oberseite eine Öffnung für den Luftzutritt und Überschuß wasserablauf aufweist.

7. Aufstiegshilfen nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch: daß die Ablaufvorrichtung (Einstiegsbereich 3) durch seitliche Öffnungen (17) und gegen die Strömung angeordnete Leitflächen (16) eine Lockströmung erfährt.