DE309506C

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Publication number: DE309506C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Fischtreppen haben den Zweck, den wandernden Fischen an den Stauanlagen oder Turbinenhäusern, die den freien Flußlauf absperren, den Aufstieg vom Unterwasser ins

, 5 Oberwasser der Stauung zu ermöglichen. Es geschieht dies bei den bisherigen Vorrichtungen in der Weise, daß ein Gerinne von größerer oder geringerer Neigung an dem Hindernis angeordnet wird, in welchem durch 'eingesetzte Querwände das darüber hinunterfließende Wasser in mehrere ,kleine Wasserfälle abgeteilt wird, deren geminderten Wasserwiderstand die Fische zu überwinden imstande sind. Durch diese in das Gerinne eingebauten Querwände entstehen ferner kleine Wässerbehälter, in denen die Fische ruhen können, bevor sie eine Querwand nach der andern überspringen oder durch die in diesen Querwänden angebrachten Schlupflöcher von einem unteren Behälter in den nächstliegenden oberen schlüpfen, bis sie zuletzt aus dem obersten Behälter auf der Höhe des Oberwassers in den freien Flußlauf gelangen. Die Form der einzelnen Behälter ist bei den bisher bekannten Vorrichtungen sehr verschieden; je nachdem den aufsteigenden Fischen die Überwindung der Steigung, durch das Überspringen der Querwände zugemutet wird, oder ihnen durch das Anbringen von Schlupflöchern in der Scheidewand Gelegenheit zum Durchschlüpfen gegeben ist, oder endlich, und dies ist wohl bei den meisten bekannten Fischtreppen der Fall, ihnen beide Arten des Aufstieges sowohl durch Überspringen wie durch Durchschlüpfen ermög- ,35 licht sind.

Die erstgenannte Art des- Aufstieges mittels des Überspringens der Querwände der Behälter scheint den Fischen am wenigsten bequem zu sein, wenigstens benützen sie solche Fischtreppen nicht gern. Bei dem geringen Umfang des sie' umgebenden Wassergefäßes, den sie durch Hin- und Herschwimmen abmessen, fürchten sie offenbar unwillkürlich beim Sprung aufs Trockene zu gelangen. Das Durchschlüpfen durch Schlupf- ^ löcher, durch welche das Wasser mit dem dem Höhenunterschied entsprechenden Druck hindurchströmt, ist ebenfalls mit. Schwierigkeiten verbunden, so daß' nur eine geringe Zahl von den oft schwarenweise im untersten Behälter den Aufstieg unternehmenden Fischen sich zu dem Aufstieg entschließen^ Immerhin werden diese Vorrichtungen von den Fischen noch am meisten benützt, sofern der Höhenunterschied der einzelnen Behälter ge- · ring ist, also das durch die Schlupflöcher hindurchströmende Wasser eine geringe Geschwindigkeit aufweist. Solche Fischtreppen müssen daher eine beträchtliche Ausdehnung erhalten, um bedeutende Staugefälle überwinden zu können, dementsprechend ist ihre An-

lage nicht nur kostspielig, sondern auch an die Ortsverhältnisse gebunden. Diese Umstände bilden die Ursache, warum allgemeinüber das Versagen der Fischtreppen geklagt: wird und man größere Aufwendungen für sie scheut.

Man ist zu Versuchen geschritten, die Kraft des in den Gerinnen fließenden Wassers durch eigenartig angelegte Kanäle oder durch

ίο eigenartige auf der Sohle und an den Wänden der Gerinne angebrachte Hemmittel zur Erzeugung einer Gegenströmung zu verwenden, aber ohne einen befriedigenden Erfolg.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile dadurch verhütet, daß in dem Gerinne durch außerhalb des Gerinnes zugeleitetes Druckwasser eine zu der Hauptströmung vom Oberwasser zum Unterwasser entgegengesetzte Gegenströmung erzeugt wird.

Sechs beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. ' '

Fig. ι stellt einen senkrechten Längsschnitt der ersten Ausführung einer Fischtreppe gemaß der Erfindung dar, während
Fig. 2 deren Grundriß ist.
Fig. 3 zeigt die zweite Ausführungsform im Grundriß.

Fig. 4 und 5 stellen die dritte Ausführungs-

"3° form im Längsschnitt und teilweise nach Linie A-B der Fig. 4. geschnittenem Grundriß,, und;

Fig. 6 einen Teil der vierten Ausführungsform im senkrechten Längsschnitt dar.

Fig. 7 ist der Längsschnitt durch eine fünfte. Ausführungsform, und

Fig. 8 und 9, ein Längsschnitt und' ein Querschnitt nach C-D der Fig. 8 der sechsten Ausführungsform.

· In gewisser Höhe über der geneigten Sohle (Fig. ι und 2) des Gerinnes 1 ist eine Anzahl, gleich hoher Scheidewände 2 angeordnet. Unmittelbar an, der Unterkante einer jeden Scheidewand 2 schließt, sich ein wagrechter

4-5 Boden 3, an,, welcher bis zur nächstliegenden Scheidewand, geht und daran befestigt ist. Jeder der Böden ist mit einem Ausschnitt^ versehen, welcher seiher seitlichen Begrenzung nach genau in die Seitenwandungen 5.

des:Gerinnes paßt. Die Seitenwandungen.des. Gerinnes liegen unter den Scheidewänden näher in bezug aufeinander, so daß unter dem wagerechten. Boden 3 Schlupfwinkel 18 ent-' stehen. Durch zwei benachbarte Scheidewände 2 und einen dazwischen liegenden Botien 3, ist eine Reihe von Behältern 6 gebildet. Unmittelbar unter jedem Boden 3, und zwar zu einer Scheidewand benachbart, ist das in der Achsenrichtung des Gerinnes verlaufende Ausflußende 7 des Rohres 8 eingesetzt, welch letzteres an die für alle Röhre 8 rjemeinsame Leitung 9 angeschlossen ist, die in das Oberwasser 10 ausmündet und mit einem nicht dargestellten Regelungswehr versehen ist. Die Öffnungen der Ausflußenden 7 sind nach dem Oberwasser zu gerichtet. Ί ι stellt das Unterwasser dar. In der Höhe der tiefer liegenden Scheidewand ist in jedem Behälter eine seitliche Öffnung 12 angebracht, die durch das Rohr 13 an eine geneigt verlaufende Leitung 14 angeschlossen ist, welche im Kanal 15 endet, der durch Öffnungen 16 mit dem Unterwasser in Verbindung steht. Der oberste Behälter ist mit dem Oberwasser durch eine öffnung 17 verbunden. Das Gerinne mündet in das Oberwasser bzw. Unterwasser durch die Ausschnitte 4 ein bzw. aus.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Das Oberwasser fließt durch die Öffnung 17 in den obersten Behälter 6, füllt diesen bis zur Oberkante der Scheidewand 2 und übergießt sich in den nächstfolgenden Behälter. Gleichzeitig fließt es durch den Bodenausschnitt 4 des ' obersten Behälters in das Gerinne 1 und erzeugt eine durch die Neigung des letzteren bedingte Hauptströmung, wonach es durch den Bodenausschnitt 4 des untersten Behälters in das Unterwasser 11 austritt. Aus dem Gerinne 1 steigt das Oberwasser in alle Behälter 6 nacheinander ein, füllt diese und läßt den Überschuß durch die Öffnungen 12 abfließen. Durch Lüftung des Wehrs in der Leitung 9 wird' das Oberwasser gleichzeitig in diese eingelassen, fließt durch die Leitung, und die Röhre 8 den Ausflußenden 7 zu und erzeugt in den an. die Behälter angrenzenden Teilen, des Gerinnes eine nach dem Oberwasser zu gerichtete Gegenströmung im Gerinne 1,, welche durch das: Abfließen des Wassers aus den Behältern durch die öffnungen 12 begünstigt wird. Durch diese. Gegenströmung, wird die in der Richtung, vom Oberwasser zum Unterwasser" gehende Hauptströmung derart, abgeschwächt, daß die zum Überwinden erforderliche Kraftanstrengung der: Fische wesentlich herabgemindert wird und· die Fische dafe Hihaufschwimmender Treppe wie in einem Fluß von gewöhnlicher Strömungsgeschwindigkeit mit Leichtigkeit Bewerkstelligen- können¹. Dabei no kann das Hinauf schwimmen, sei¹ es in einem Zug, sei es' mit. Unterbrechungen, geschehen, wobei den Fischen- Gelegenheit geboten ist, durch- die Schlupfwinkel· 18' und die Ausschnitte^ in die Behälter'einzutreten-und in dem darin mit sehr geringer Geschwindigkeit, fließenden Wasser auszuruhen:

In der zweiten Ausführungsform nach Fig. 3; verläuft das Gerinne nicht geradlinig, sondern'scHraubenflächenartig, so daß* die:Be^ hälter wendeltreppenartig angeordnet sind.

19 ist ein Kanal für den Eintritt des Ober-

wassers in den obersten Behälter 20, welcher ' von dem nächst tieferliegenden durch die Scheidewand 21 getrennt ist. Durch den Ausschnitt 22 im Boden eines, jeden Behälters tritt das Oberwasser in das Gerinne ein, dessen Sohle schraubenflächenartig angeordnet ist. Die Behälter selbst sind wendeltreppenartig angeordnet. Der unterste Behälter 23 steht durch den Schlupfwinkel 32 mit dem Kanal 24 und mit dem Unterwasser in Verbindung. Durch das Wehr 25 tritt das Oberwasser ferner in den Kanal 26 und von hier, in einen Mittelbehälter 27.ein, aus welchem es durch Rohre 28 und Ausflußenden 29 in das Gerinne eingeleitet wird. 30 sind die Abflußöffnungen der Behälter, die in eine schraubenförmig verlaufende, in das Unterwasser führende Leitung 31 ausmünden. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform bedarf

ao keiner weiteren Erklärung.

Die Leitung 9 der Ausführung Fig. 1 und 2 bzw. der Kanal 26 der Ausführung Fig. 3 könnten an eine künstliche Druckwasserquelle angeschlossen werden, die das Wasser unter höherem Druck aus den Ausflußenden austreten ließe, als der Druck der Oberwasserströmung an der betreffenden Ausflußstelle beträgt, derart, daß die Hauptströmung nicht nur verlangsamt, sondern ganz aufgehoben oder in eine entgegengesetzt gerichtete Strömung verwandelt werden könnte, wodurch die Fische mit großer Leichtigkeit die Fischtreppe hinaufzuschwimmen imstande wären. In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Behälter 33 mit wagerechtem Bodenteil nicht aneinander grenzen, sondern räumlich voneinander getrennt sind. Die Behälter sind mit Abflußöffnungen 41 versehen, die in eine nach dem Unterwasser gehende Leitung 42 einmünden. Die Teile des Gerinnes zwischen den einzelnen Behältern sind als Schlupfkanäle 34 ausgebildet, deren Seiten wan düngen 35 mit in der Richtung nach dem Oberwasser j 36 ausmündenden, turbinerischaufelähnlicheri Düsen 37 versehen sind. Die Düsen stehen mit Kanälen 38 in Verbindung, welche durch Leitungen an eine Druckwasserquelle angeschlos- · sen sind. Die Kanäle 38 der unteren Schlupfkanäle sind durch die Leitung 39, 40 unmittelbar an das Oberwasser angeschlossen, während die Kanäle 38 des obersten Schlupfkanals durch die Leitung 43, 44 mit einem in erhöhter Lage eingebauten Druckwasserbehälter 45 verbunden sind, welcher mittels der Pumpe 46 gespeist wird. Auch kann zur Speisung des Behälters 45 das Wasser eines höher gelegenen Gewässers oder eine Druckw-asserleitung verwendet werden.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist die folgende:

Das aus den Düsen 37 ausfließende Druckwasser ,erzeugt in den Schlupf kanälen 34 eine Gegenströmung zu der Hauptströmung vom Oberwasser nach dem Unterwasser, welche 65 Gegenströmung in dem obersten Schlupfkanal. durch erhöhten Wasserdruck, genügend stark gemacht wird. ^;

Die Behälter 33 könnten bei kürzeren Fischtreppen ganz fortfallen. Die Düsen könnten ferner auch in der Sohle und in den Deckplatten der Schlupfkanäle vorgesehen und an eine Druckwasserleitung angeschlossen sein.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Düsen 47 in 'der Sohle des Gerinnes vorgesehen und an den mit der Druckwasserleitung in Verbindung stehenden Kanal 48.angeschlossen sind. Die eigentlichen Behälter sind bei dieser Ausführungsform entbehrlich gemacht, indem zwischen den einzelnen Düsen Einbuchtungen 49, vorgesehen sind, welche die Rolle der Behälter erfüllen.

In der Ausführungsform nach Fig. 7 grenzen die Behälter 50 unmittelbar aneinander und die Abflußöffnungen 51. sind in solcher Höhe in der Seitenwandung jedes Behälters angeordnet, daß ein Überfließen des! Wassers vom höher nach dem tiefer gelegenen Behälter über die Überfallkante 52 stattfinden kann. An den Scheidewänden 53 sind in der Nähe der Sohle 54 des Gerinnes Stutzen 55 vorgesehen. Um die letzteren sind Wasserstrahldüsen 56 angebracht, die durch Leitungsrohre 57, 58 mit dem Oberwasser in. Verbindung >. stehen. Die an dem vom höchst gelegenen ⁹S Behälter nach dem Oberwasser führenden Stutzen 61 vorgesehene Wasserstrahl düse 59 erhält das Druckwasser aus einem höher gelegenen Druckwasserbehälter 60.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist die folgende:

Aus der Düse 59 tr,itt das Druckwasser unter einem den Druck des Oberwassers übersteigenden Druck aus, tritt in das letztere ein und erzeugt in dem zugehörigen Stutzen eine i°5 Strömung im Sinne des eingezeichneten Pfeiles. Das aus den Düsen 56 austretende Druckwasser hat samt dem aus den Stutzen 55 nachgezogenen Wasser nur den in den einzelnen Behältern 50 herrschenden Wasserdruck zu überwinden, fließt in diese letzteren ein und erzeugt nahe an der Sohle 54 einen Wasserzufluß jeweilig von einem tiefer gelegenen Behälter zum höher gelegenen, d. h. eine vom Unterwasser bis nach dem Oberwasser gehende ununterbrochene Strömung. Das sich in den einzelnen Behältern infolge der unterschiedlichen Höhenlage der einzelnen Düsen anstauende Wasser tritt zum Teil durch die ; Ausflußöffnungen 51 nach außen, zum Teil an „den Überfallkanten 52 in den tiefer gelegenen Behälter ein. Auf diese Weise wird die

Hauptströmung vom Oberwasser zum Unterwasser von der Sohle abgelenkt und auf die oberen Schichten des Gerinnewassers verlegt. Fig. 8 und 9 zeigen eine verwandte Ausführungsform, in welcher die Behälter mit wagerechtem Bodenteil nicht benachbart, sort-. dern ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 durch Schlupfkanäle in Verbindung stehen. 62 sind Behälter, aus denen das überschüssige Wasser durch die öffnungen 63 nach außen abfließt. Die Be-, hälter sind durch Schlupfkanäle 64 miteinander verbunden, in denen eine Reihe hintereinander angeordneter Wasserstrahldüsen 65 mittels Kanäle 66 an die Drückwasserleitung angeschlossen ist. Die Wirkungsweise ist nach dem Vorstehenden ohne weiteres ersichtlich.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Fischtreppe, dadurch gekennzeichnet, daß durch außerhalb des Gerinnes zugeleitetes Druckwasser eine zu der Hauptströmung vom Oberwasser zum Unterwassser entgegengesetzte Gegenströmung erzeugt wird.
2. Fischtreppe -nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckwas-. ser durch eine Anzahl von nach dem Oberwasser zu gerichteten AusfLußrohrenden (7) in der Mittellinie des Gerinnes (1) eingeleitet wird.

, · - ■
3. Fischtreppe nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Druck-

35. wasser zur Verringerung der Strömungs- ^: - geschwindigkeit der Hauptströmung vom

Oberwasser hergeleitet wird.

.
4. Fischtreppe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckwasser unter solchem Druck eingeleitet wird, daß die Strömungsrichtung des Wassers in dem Gerinne umgekehrt wird.
5· Fischtreppe nach Anspruch 1 und 2 mit einer Reihe von benachbarten, durch Scheidewände abgegrenzten Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß'die Behälter (6) einen besonderen, in gewisser Höhe über der Sohle des Gerinnes (1) angeordneten wagerechten Boden (3) mit Ausschnitt (4) aufweisen und mit einer Abflußöffnung

(12) etwas unter der Oberkante der niedriger gelegenen Scheidewand (2) * versehen sind (Fig. .1 ü. 2). '
6. . Fischtreppe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerinne schraubenflächenartig und die Behälter wendeltreppenartig angeordnet sind

(Fig-3)- · ■■"■■■
7. Fischtreppe nach Anspruch 1 mit einer Reihe von Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Behälter durch Gerinneteile räumlich voneinander getrennt sind und die Wandungen des Gerinnes zwischen den Behältern, mit in der Richtung nach dem Oberwasser ausmün- 65, denden, turbinenschaufelähnlichen Düsen (37) versehen sind, welche mit einer Druckwasserleitung in Verbindung stehen (Fig. 4 u. 5). , .
8. Fischtreppe nach Anspruch 1, da- 7q .durch gekennzeichnet, daß die Sohle des Gerinnes mit turbinenschaufelähnlichen, mit einer Druckwassserleitung verbun-

, denen Düsen (47) versehen ist, zwischen welchen Einbuchtungen (49) angebracht sind (Fig. 6).
9. Fischtreppe, nach Anspruch. 1 mit einer Reihe von durch Scheidewände abgegrenzten, mit Abflußöffnungen versehenen benachbarten Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptströmung vom Oberwasser zum Unterwasser dadurch von der Sohle des Gerinnes abgelenkt wird, daß, die einzelnen Behälter (50) durch nahe an der Sohle angeordnete Stutzen (55) miteinander verbunden sind, in denen durch mit Druckwasser gespeiste Wasserstrahldüsen (56) eine Strömung vom tiefer nach dem höher gelegenen Behälter bzw. nach dem, Oberwasser erzeugt wird

(Fig·. 7)- '. ' ·■."■■■
10. Fischtreppe nach Anspruch 1 mit einer Reihe von Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die räumlich voneinander getrennten Behälter (62) durch Kanäle (64) verbunden sind, in denen eine Reihe hintereinander angeordneter Wasserstrahldüsen (65) an- eine Druckwasserleitung (67) angeschlossen ist (Fig. 8 und 9). '

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.