ES2712679T3 - Instalación para corrientes de agua - Google Patents

Abstract

Instalación sobre corrientes de agua en el área de una estructura transversal y/o una central de abastecimiento de aguas, se trata de un elevador para peces para transportar animales acuáticos, particularmente peces, consta de un pozo vertical (2), a través del cual una unidad de transporte (1) se desplaza entre el nivel de aguas abajo (3) y el de aguas arriba (4), donde la unidad de transporte (1) está conectada a al menos un medio de flotación (18) gracias al cual la unidad de transporte (1) puede moverse libremente a través del pozo (2) sin necesidad de guías. Se caracteriza en que la unidad de transporte (1) está diseñada en forma de disco, sin paredes.

Description

DESCRIPCION

Instalacion para corrientes de agua

El invento se refiere a una instalacion para corrientes de agua en el area de una estructura transversal y/o central de abastecimiento de aguas. Es, en esencia, un ascensor para transportar animales acuaticos, en especial peces, con un pozo fundamental en vertical, en el cual una unidad de transporte se desplaza entre las aguas abajo, o sea el nivel de toma de agua, y las aguas arriba, o sea el nivel del embalse, estando esta unidad en conexion con al menos un medio de flotacion.

Las estructuras transversales son estructuras naturales y artificiales que se introducen en un medio acuatico y atraviesan un flujo de agua, lo que modifica las condiciones naturales de este y, por lo tanto, tambien la estructura del cauce y del margen de la masa de agua.

Las ayudas para la migracion de peces en forma de transbordador, que dan a los peces y otros animales que viven en el agua la oportunidad de superar obstaculos como presas o escalones naturales, son bien conocidas. Para reducir gradualmente la distancia entre los niveles de aguas arriba y aguas abajo es sabido que se proporcionan varias cuencas con diferentes niveles de agua. En muchos emplazamientos con centrales hidroelectricas, sin embargo, la altura de cafda del agua es tan grande que se requiere un numero muy grande de cuencas si se quiere cumplir con los requisitos actuales de altura de cafda de cuenca a cuenca. Junto a los requisitos tfpicos con respecto al tamano de la piscina (por ejemplo, la longitud de la piscina tiene que ser tres veces la de los peces, con una longitud estandar de alrededor de un metro), da lugar a estructuras muy grandes para ayudar a los peces. Incluso con construcciones gratuitas, el proceso de construccion es tan costoso que las inversiones en energfa renovable procedente de energfa hidroelectrica de las presas existentes a menudo no valen la pena.

Un elevador de peces, con el que se pueden superar grandes pendientes cuando el espacio es escaso, sena muy beneficioso para el medio ambiente.

Se conocen elevadores de peces que sacan a los peces de las aguas abajo en una tina. Aguas arriba, la tina se inclina y deja caer el agua junto a los peces. La desventaja de los elevadores de peces es que tienen disenos complejos que consumen mucha energfa, sobre todo porque tienen que levantar todo el peso de la tina llena del agua en la que se encuentran los peces. Ademas, atraer a los peces para que naden en el agua dentro de la tina y, sobre todo, verter el contenido de esta aguas arriba, no es suave para los peces. Otro inconveniente es que los peces solo pueden nadar cuando la tina esta completamente en el fondo de la estructura, y que solo puede transportar peces de aguas abajo a aguas arriba pero no al reves. Tambien hay elevadores para peces que tienen un pozo basico vertical en el que el nivel de agua puede variar entre las aguas arriba y las aguas abajo. Los peces se suelen transportar en una cesta que actua como nasa a traves del pozo, de ah el inconveniente de que los peces solo pueden entrar a la cesta o, mejor dicho, salir de ella, en una direccion. Entonces los peces pueden ser transportados solo de aguas abajo a aguas arriba o solo de aguas arriba a aguas abajo.

Hay tambien elevadores que pueden transportar peces en una cesta a traves del pozo desde aguas abajo a aguas arriba o desde aguas arriba a aguas abajo. El pozo tiene aberturas aguas arriba y aguas abajo que se pueden abrir y cerrar y a traves de las cuales los peces pueden entrar y salir del mismo. El cesto tambien tiene aberturas en las paredes. Tambien es un inconveniente (como con las nasas) que las aberturas de la pared de la cesta en la respectiva posicion de esta aguas arriba y aguas abajo tiene que coincidir con las del pozo o, de lo contrario, no podran pasar los peces. Para garantizar esto se disponen unos carriles a lo largo del pozo que grnan la cesta. Sin embargo, esto supone un gran esfuerzo tecnico y puede favorecer la obstruccion del paso del agua. Ademas, existe el riesgo de que una cesta guiada por carriles se atasque con uno de estos. WO 2014/172721 A1 muestra una orden que incluye todas las caractensticas de la reivindicacion que incluye el primer punto.

La principal tarea del invento es presentar un modelo del tipo del principio, en el que el transporte no es seguro para los peces debido, por ejemplo, a la inclinacion de la unidad de transporte o, al menos a veces, al malfuncionamiento de las aberturas de entrada y salida, cuando se transporta desde aguas arriba a aguas abajo o viceversa.

La invencion resuelve estos problemas segun lo que se dispone en el punto 1.

Realizar estos procesos de manera mas conveniente y ventajosa forma parte de esta reivindicacion.

De acuerdo con este invento, la unidad de transporte, en forma de disco, debe poder moverse libremente a traves del pozo y ademas no debe tener paredes. Al no tener paredes la unidad de transporte, se evita el riesgo de que sus aberturas no coincidan con las del pozo. Asf, el pez siempre puede nadar sin obstaculos dentro y fuera del pozo cuando la abertura correspondiente de este esta abierta. Y asf tambien se pueden posicionar libremente las aberturas del pozo, es dedr, el pez puede entrar o salir dondequiera que haya una. Y al no haber ningun dispositivo de gma, se evita el riesgo de que la unidad de transporte se atasque en el interior del pozo.

La mejora que aporta el invento asegura que los peces puedan ser transportados de aguas arriba a aguas abajo o viceversa sin ser perturbados.

El diseno ideal es el de un pozo con superficie circular, que practicamente elimina el riesgo de que la unidad de transporte se atasque en su interior debido a su forma. Tambien son posibles otros disenos en los que el pozo tiene una seccion transversal diferente con, por ejemplo, forma rectangular.

Ademas, la unidad de transporte se coloca en el interior del pozo de manera que pueda girar sobre el eje centrar del mismo.

El tamano y la forma de la unidad de transporte son preferiblemente iguales que los de la superficie interior del pozo, de forma que la circunferencia exterior de la unidad de transporte coincida con la interior del pozo. Esto impide que los animales acuaticos se escapen de la unidad de transporte mientras estan siendo transportados.

El diseno ideal sena el de una unidad de transporte consistente en una lamina con forma de disco y permeable al agua. Se puede utilizar una lamina de acero inoxidable disponible en el mercado y adaptarla a la forma deseada. La unidad de transporte puede tener orificios en, por ejemplo, forma de ranuras.

Lo mejor es que la unidad de transporte se instale en un plano horizontal, perpendicular al eje central del pozo. Gracias a este diseno la unidad de transporte se puede desplazar de arriba abajo del pozo sin complicaciones. Tambien son validos algunos disenos en los que el eje central del pozo esta inclinado y/o en los que la unidad de transporte se encuentre en un plano que no sea perpendicular al eje central.

En un diseno ideal los medios estan provistos para poder bajar y subir el nivel del agua entre aguas arriba y aguas abajo y viceversa. Para esto se puede utilizar cualquier sistema de entrada y salida de agua, como un sistema de tubenas que se pudiese controlar automatica o manualmente.

Es preferible que el pozo tenga una abertura tanto arriba como abajo y que estas se puedan abrir y cerrar independientemente.

Algo especialmente beneficioso es conectar la unidad de transporte a un dispositivo independiente de traccion para desplazarla a lo largo del pozo. Asf se evitan tambien los problemas con los niveles de agua ya que la unidad de transporte puede permanecer suspendida a la altura deseada.

En combinacion con un disco permeable de agua, se puede utilizar un torno de cable con una potencia nominal relativamente baja para mover la unidad de transporte hacia arriba y hacia abajo. Esto ofrece una gran ventaja con respecto a otros elevadores de peces con tornos, en los que la unidad de transporte no solo tiene que elevar los peces en una capsula de un tamano adecuado, sino tambien el agua en la que se encuentran. Esto se traduce en tornos muy potentes capaces de levantar todo el peso de los peces, el agua y la capsula.

El dispositivo para desplazar la unidad de transporte a lo largo del pozo consistira entonces en un cable de acero dispuesto sobre la unidad de transporte y un torno de cable conectado al dispositivo.

Lo ideal sena que hubiese dos o mas cadenas o cables de acero dispuestos de manera radial y simetrica sobre la unidad de transporte, y a su vez conectados al cable del dispositivo que debera mover la unidad de transporte mediante, por ejemplo, un gancho metalico. El torno de cable del dispositivo de desplazamiento puede colocarse sobre un soporte de, por ejemplo, acero en el centro de la parte superior del pozo, de forma que pueda desplazar el dispositivo de transporte.

Otro elemento ideal senan unos sensores para registrar los datos del estado del agua, como el nivel del agua de aguas abajo y/o aguas arriba y/o del pozo. Tambien se podnan usar otros elementos de medicion que no fuesen sensores.

Lo mejor sena que tanto los medios para elevar y bajar el nivel del agua como el dispositivo para mover la unidad de transporte y los de cerrar las compuertas del pozo se pudiesen controlar de manera automatica a traves del medio que mide el estado del agua.

En este invento, el medio de flotacion puede ser una boya hueca inflable.

El medio de flotacion debe colocarse en el pozo por encima o por debajo de la unidad de transporte. Pero tambien se puede poner uno por encima y otro por debajo. Preferiblemente, el medio de flotacion tendra forma de anillo. Sena recomendable que, si encima de la unidad de transporte se dispone un tope, que sea en la zona de aguas arriba, al lado de la abertura superior. El tope puede consistir en un saliente que sobresalga del pozo. El tope limita el movimiento ascendente de la unidad de transporte. Esto impide que la unidad de transporte suba mas alla de la abertura superior incluso cuando el agua de la zona de aguas arriba sube mas, permitiendo a los animales acuaticos entrar y salir del pozo sin problemas.

Este invento permite tambien un dispositivo de sujecion que mantenga la unidad de transporte en la posicion deseada. Podna, por ejemplo, sujetar la unidad de transporte a la altura de la segunda abertura incluso cuando el nivel del agua este bajo. Este dispositivo de sujecion podna consistir en unos imanes que atrajesen la unidad de transporte o una pieza metalica dispuesta sobre el medio de flotacion.

Se pueden apreciar mas detalles, caractensticas y ventajas del invento en la descripcion siguiente, con referencia a los dibujos adjuntos.

Fig.1 Una primera version del invento del ascensor de peces y

Fig. 2 Una segunda version del invento del ascensor de peces.

Las figuras 1 y 2 muestran un elevador de peces segun esta invencion, en el que los animales acuaticos son transportados por medio de una unidad de transporte permeable al agua (1) en un pozo vertical (2) entre el nivel de aguas abajo (3) y aguas arriba (4).

En estos disenos, la unidad de transporte (1) es una chapa perforada circular cuyo diametro exterior tiene el mismo tamano que el diametro interior del pozo (2), que tambien es circular, creando la menor separacion posible (5) entre la unidad de transporte (1) y el pozo (2). Cuando la unidad de transporte (1) se desplaza a traves del pozo (2) el agua puede fluir a traves de los orificios de la unidad de transporte (1) y de la ranura entre la unidad y la superficie del pozo (5). Sin embargo, el tamano de esto orificios impide el paso indeseado de animales acuaticos por encima de un determinado tamano.

Una de las paredes (6) del pozo (2) en el nivel de aguas abajo (3) tiene una abertura de acceso (7) y un dispositivo para abrirla (S1), como por ejemplo una valvula de compuerta. Otra de las paredes (8) del pozo (2) en la zona de aguas arriba (4) tiene otra abertura (9) con un medio de cierre (S2), por ejemplo una valvula de compuerta.

Para poder desplazar la unidad de transporte (1) a lo largo del pozo (2) en funcion del nivel de agua de este, se proporciona un medio de elevacion (18) en forma de flotador circular inflable por encima de la unidad de transporte (1). Segun este invento el medio flotante (18) esta preferentemente dispuesto a una cierta distancia por encima de la unidad de transporte (1), de manera que en la fase de captura, en el nivel de aguas abajo (3), el medio de flotacion esta por encima del nivel del agua.

Para poder desplazar la unidad de transporte (1) a lo largo del pozo (2) independientemente del nivel del agua, se ha previsto un soporte (10). En el borde exterior (11) de la unidad de transporte (1) se encuentran varios cables (17), que a su vez van conectados a otro cable largo (13) con un gancho (12). El cable largo (13) esta conectado a un torno de cable (14), mediante el cual se puede enrollar o desenrollar y que, en este diseno, se dispone en un soporte de viga (15) centrado encima del pozo (2). Al enrollar el cable largo (13), la unidad de transporte (1) se desplaza hacia arriba a lo largo del pozo (2). Al desenrollar el cable largo (13), la unidad de transporte (1) cae a lo largo del pozo (2) debido a su propio peso.

Como no son necesarios carriles grna, la unidad de transporte (1), que esta disenada como un disco, puede girar a voluntad alrededor del eje central del pozo (2) y permanecer de forma perpendicular a los niveles de agua de la zona de aguas abajo (3) y de aguas arriba (4). La forma circular de la unidad de transporte (1) y el estrecho espacio (11) entre esta y el pozo (2) evitan que la unidad de transporte (1) se atasque en el interior del pozo (2).

Puede elevarse o bajarse el nivel del agua utilizando, por ejemplo, un sistema de tubenas y abriendo y cerrando las aberturas 7 y 9. Entonces, el nivel del agua del pozo (2) sube hasta el nivel del agua de aguas arriba (4) cuando la abertura 7 esta cerrada y la 9 abierta, y baja hasta el nivel de aguas abajo cuando la abertura 7 esta abierta y la 9 cerrada.

En este diseno, los medios S1 y S2 y las compuertas de las aberturas 7 y 9 y el dispositivo 10 se controlan automaticamente segun la configuracion preestablecida y los datos ambientales como los niveles de agua o la velocidad del flujo, que se determinana mediante sensores que no se incluyen en este diseno.

Para que la unidad de transporte (1) no se eleve por encima del borde inferior de la segunda abertura (9), se preve un medio de parada (19) en el borde inferior del segundo orificio (9).

A continuacion se presenta un ejemplo del funcionamiento de este elevador de peces de aguas abajo (3) a aguas arriba (4):

En la fase de captura, la unidad de transporte (1) se encuentra por debajo del nivel de agua de aguas abajo (3) en el interior del pozo (2). En esta posicion, la unidad de transporte en forma de disco (1) se encuentra alineada con una pequena rampa en el nivel de aguas abajo (3), de manera que los animales acuaticos no puedan pasar por debajo de la unidad de transporte. El nivel de agua en el pozo (2) es igual al de aguas abajo (3), donde la abertura 7 esta completamente abierta mientras que la abertura 9, aguas arriba (4), solo esta un poco abierta. El agua entra entonces en el pozo (2) por la abertura 9 y sale por la abertura 7, creando una corriente que atrae a los animales acuaticos hacia el interior del pozo (2). Como la unidad de transporte (1) es un disco plano y no una cesta con paredes, puede girar naturalmente sobre sf misma sin que esto impida que los animales acuaticos entren desde aguas abajo (3) a traves de la abertura 7.

Despues de un penodo de captura de unos 20 minutos se cerrara la abertura 7 en el nivel de aguas abajo. Entonces se eleva el nivel de agua del pozo (2) hasta el nivel de aguas arriba (4) por medios aqu no especificados y/o abriendo la abertura 9. La unidad de transporte (1) se eleva entonces a traves del pozo (2) gracias al medio de flotacion (18) y/o al enrollado del cable (13). Los animales acuaticos son transportados a traves del pozo (2) por la unidad de transporte (1) desde aguas abajo (3) hasta aguas arriba (4), y pueden abandonar el pozo (2) a traves de la abertura 9 ya abierta o aun por abrir aguas arriba.

Una vez que los animales acuaticos han abandonado el pozo (2) la abertura 9 cierra su compuerta (S2), impidiendo que entre mas agua al pozo (2). Se abre entonces la abertura 7 y el nivel del agua del pozo (2) desciende hasta el nivel de aguas abajo (3). Simultaneamente se desenrolla el cable largo (13), si es que se dispone del mismo, con lo que la unidad de transporte desciende tambien hasta el nivel de aguas abajo (3). La abertura 9 en el nivel de aguas arriba vuelve a abrirse parcialmente para volver a dejar entrar un poco de agua y crear una corriente de atraccion en la zona de aguas abajo (3).

La unidad de transporte (1) es redonda con un diametro de aproximadamente 2,50 metros, de modo que las especies de peces mas grandes, de unos 50 centimetros de largo, pueden entrar sin problemas.

Para controlar los animales acuaticos, la abertura 9 se cierra cuando la unidad de transporte (1) se encuentra en la zona de aguas arriba (4). La unidad de transporte (1) puede ser levantada entonces por el torno (14) a lo largo del pozo (2) hasta que los animales acuaticos puedan ser capturados con un salabre. Para rutinas de mantenimiento, la unidad de transporte (1) tambien puede ser extrafda completamente del pozo (2) y del agua.

El funcionamiento y utilidad del invento se podnan resumir de la siguiente forma:

Se trata de una instalacion sobre una corriente de agua en el area de una estructura transversal y/o central de abastecimiento de aguas que consiste en un elevador de peces disenado para el transporte de animales acuaticos, formado por un pozo vertical (2) en el que una unidad de transporte (1) se mueve entre aguas abajo (3) y aguas arriba (4). La unidad de transporte (1) esta conectada con un medio de flotacion (18). La unidad de transporte (1) se puede desplazar sin grna a traves del pozo (2), tiene forma de disco y no tiene ninguna pared.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Instalacion sobre corrientes de agua en el area de una estructura transversal y/o una central de abastecimiento de aguas, se trata de un elevador para peces para transportar animales acuaticos, particularmente peces, consta de un pozo vertical (2), a traves del cual una unidad de transporte (1) se desplaza entre el nivel de aguas abajo (3) y el de aguas arriba (4), donde la unidad de transporte (1) esta conectada a al menos un medio de flotacion (18) gracias al cual la unidad de transporte (1) puede moverse libremente a traves del pozo (2) sin necesidad de gmas. Se caracteriza en que la unidad de transporte (1) esta disenada en forma de disco, sin paredes.

2. De acuerdo con la reivindicacion 1, la instalacion se caracteriza porque el pozo (2) es circular en su interior.

3. De acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, la instalacion se caracteriza porque la unidad de transporte (1) puede rotar sobre el eje central del pozo (2).

4. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 3, la instalacion se caracteriza porque el diametro exterior de la unidad de transporte (1) coincide en forma y tamano con el diametro de la superficie interior del pozo (2).

5. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 4, la instalacion se caracteriza porque la unidad de transporte consiste en una chapa perforada permeable al agua.

6. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 5, la instalacion se caracteriza porque la unidad de transporte (1) se encuentra en un plano horizontal, perpendicular al eje central del pozo (2).

7. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 6, la instalacion se caracteriza porque se preven medios para poder controlar el nivel del agua en el interior del pozo (2), entre el nivel de aguas abajo (3) y aguas arriba (4).

8. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 7, la instalacion se caracteriza porque la pared (6) del pozo (2) en el area de aguas abajo (3) tiene una primera abertura (7), con una compuerta y medios para cerrarla y abrirla, y una segunda abertura (9) en la pared (8) del area de aguas arriba, con una compuerta y medios para abrirla y cerrarla.

9. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 8, la instalacion se caracteriza porque un dispositivo (10) mueve la unidad de transporte (1) a lo largo del pozo (2).

10. De acuerdo con la reivindicacion 9, la instalacion se caracteriza porque el dispositivo (10) para mover la unidad de transporte (1) a lo largo del pozo (2) consta de uno o mas cables (13, 17), particularmente cables de acero conectados a la unidad de transporte (1) y de torno de cable (14), conectado a dichos cables.

11. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 10, la instalacion se caracteriza porque se preven medios de medicion, en particular sensores, para detectar datos sobre el agua, en particular el nivel del agua de aguas abajo (3) y/o aguas arriba (4) y/o en el interior del pozo (2).

12. De acuerdo con la reivindicacion 11, la instalacion se caracteriza porque los medios para aumentar o disminuir el nivel de agua en el interior del pozo (2) y/o el dispositivo (10) para mover la unidad de transporte (1) a lo largo del pozo (2) y/o los medios para abrir y cerrar la primera y/o segunda abertura (7, 9) se pueden controlar automaticamente por los medios para detectar el estado de la corriente de agua.

13. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 12, la instalacion se caracteriza porque el medio de flotacion (18) es un flotador, preferiblemente un flotador inflable.

14. De acuerdo con la reivindicacion 13, la instalacion se caracteriza porque existe un medio de parada (19) para la unidad de transporte (1) encima de ella, en el pozo (2), preferiblemente en la zona de la segunda abertura (9) de la pared (8) en la zona de aguas arriba (4).

15. De acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 14, la instalacion se caracteriza por tener un medio de retencion para la unidad de transporte (1), como un iman activable que atraiga una pieza de metal colocada encima del medio de flotacion (18).