Esclusa para peces.

Esclusa para peces

La invención se refiere a una esclusa para peces para superar diferencias de nivel en cursos de agua con el fin de posibilitar una migración de organismos en los dos sentidos.

Estado actual de la técnica

Los cursos de agua no son transitables para organismos en algunos tramos debido a construcciones transversales. Actualmente se conocen diferentes instalaciones hidráulicas para restablecer la transitabilidad y, por lo tanto, posibilitar una migración de organismos. El método más común consiste en la creación de recorridos para peces alrededor de la construcción transversal que impide la transitabilidad. Existen recorridos para peces en diferentes realizaciones, como por ejemplo en forma de pasos de ranura, conductos de circunvalación típicos de cursos de agua o pasos por cuencas similares a las naturales. Se trata de conductos abiertos en los que, a través de dispositivos naturales o artificiales, se eleva la pendiente del curso de agua y al mismo tiempo se posibilita una transitabilidad. Los recorridos para peces requieren grandes superficies y una dotación elevada y, debido a altas velocidades de la corriente, disipaciones de energía y escalones, son difícilmente transitables o no son transitables en absoluto en los dos sentidos para algunos organismos acuáticos. Además, apenas es posible un aprovechamiento energético de la dotación y la creación del recorrido para peces resulta costosa en caso de saltos de gran altura. Los elevadores para peces son otra posibilidad para asegurar la transitabilidad y se utilizan principalmente para saltos de gran altura. Los elevadores para peces son construcciones que transportan los peces del lado aguas abajo al lado aguas arriba con un dispositivo mecánico y se realizan en diferentes ejecuciones. En los elevadores para peces se realiza en parte un aprovechamiento energético de la corriente de reclamo. En estas realizaciones normalmente se requiere un baipás. Los elevadores para peces son costosos de construir y en algunos momentos no son accesibles para los organismos, ya que, por ejemplo, al transportar hacia arriba los organismos se cierra el elemento de cierre hacia el lado aguas abajo. Las esclusas para peces, otra posibilidad para establecer la transitabilidad, están construidas de modo similar a las esclusas para barcos. Consisten en una cámara con una abertura que se puede cerrar hacia el lado aguas abajo y otra hacia el lado aguas arriba. Los dos elementos de cierre de la cámara se abren alternativamente, de modo que los peces pueden entrar en la cámara y salir de la misma. Mediante pequeñas aberturas adicionales u otros dispositivos en el lado cerrado se crea una corriente de reclamo. El nivel del agua en la cámara fluctúa dependiendo de si está abierto el cierre hacia el lado aguas arriba o hacia el lado aguas abajo. Por lo tanto, la esclusa para peces solo está accesible para los peces en algunos momentos. En las esclusas para peces se realiza en parte un aprovechamiento energético de la corriente de reclamo con ayuda de dispositivos adicionales. Además de las esclusas para peces abiertas con nivel de agua fluctuante, también existen esclusas para peces bajo el agua, que siempre están llenas y en las que cambia la presión en la cámara. Entre éstas se encuentra también el paso para peces descrito en la patente DE 102012020781 B3. Éste consiste en una cámara de presión y varios canales que se pueden cerrar y que conectan una turbina con la cámara, el lado aguas arriba y el lado aguas abajo. Esta construcción permite un aprovechamiento energético de la corriente de reclamo y funciona según un principio similar al de la esclusa para peces descrita en esta patente. Sin embargo, existen diferencias notables en la realización técnica y en la operación. La esclusa para peces descrita en esta patente presenta dos cámaras y un canal que conecta las dos cámaras, y no presenta ningún canal que conecte una turbina directamente con el lado aguas arriba o con el lado aguas abajo. Tampoco existe ningún estado de servicio en el que el desagüe de paso sea conducido desde el lado aguas arriba sin entrar en las cámaras a través de la turbina hasta el lado aguas abajo. Además, el paso para peces descrito en la patente DE 102012020781 B3 solo está accesible para organismos la mitad del tiempo desde el lado aguas abajo o desde el lado aguas arriba. En cambio, gracias a las dos cámaras, la esclusa para peces descrita en esta patente siempre está accesible para los organismos desde los dos lados, aparte de la breve fase de conmutación. En el modelo de utilidad DE202014007208 se da a conocer otro sistema de esclusa para peces. Éste da a conocer las características del preámbulo de la reivindicación 1 y se diferencia del sistema descrito en la presente memoria en la conexión de la turbina a las cámaras y en el posicionamiento del dispositivo para la conversión de energía, que en el modelo de utilidad tiene lugar en un paso móvil o unido de forma fija que conecta las dos cámaras.

Objetivo técnico

Por consiguiente, la invención tiene por objetivo técnico superar las desventajas del estado actual de la técnica. En particular, la invención tiene por objetivo establecer la transitabilidad de un curso de agua y, por lo tanto, posibilitar una migración de organismos en los dos sentidos, que sea económica, que requiera poco espacio, que sea fácil de integrar, que no excluya ningún organismo acuático de la migración, que esté accesible para organismos durante largos períodos de tiempo y que posibilite un aprovechamiento energético. Además, la invención ha de posibilitar en caso necesario un lavado de la construcción transversal y el transporte de sedimentos que esto implica, servir como construcción de aliviadero y poder ser utilizada como concepto para una central hidroeléctrica con ayuda de migración de organismos integrada.

Esto se logra según la invención mediante las características indicadas en la reivindicación 1. Otras configuraciones ventajosas se proponen de acuerdo con las reivindicaciones subordinadas.

Solución según la invención

La esclusa para peces descrita en las reivindicaciones consiste en dos o más cámaras que pueden estar fabricadas con diferentes materiales y productos, que pueden presentar diferentes tamaños, formas o inclinaciones y que pueden estar integradas o dispuestas de forma independiente en la construcción transversal. Las dos cámaras tienen en cada caso un elemento de cierre hacia el lado aguas arriba y un elemento de cierre hacia el lado aguas abajo. En este contexto es posible utilizar elementos de cierre con ejecuciones diferentes, como por ejemplo válvulas o compuertas. Los elementos de cierre también se pueden realizar en parte sin accionamiento. Por ejemplo, como elementos de cierre hacia el lado aguas arriba se pueden utilizar compuertas de retención con muelles de apertura. En este contexto, el muelle ha de abrir la compuerta cuando el elemento de cierre del lado aguas abajo de la cámara está cerrado, y, cuando este elemento de cierre se abre, la succión del agua ha de cerrar la compuerta. El accionamiento o la operación de los elementos de cierre tienen lugar alternativamente, de modo que siempre hay una cámara abierta hacia el lado aguas arriba y la otra hacia el lado aguas abajo. Únicamente durante la conmutación puede ocurrir que los dos elementos de cierre del lado aguas abajo estén cerrados durante un breve período de tiempo. El accionamiento o la operación alternativos de los elementos de cierre pueden tener lugar en función del tiempo o en función del conjunto de organismos presentes en las cámaras, tal como se describe en la reivindicación 4. En la segunda variante se requieren uno o más sensores para determinar el conjunto de organismos presentes en las cámaras. Para guiar los peces a través de la esclusa para peces se prevé una corriente de reclamo. Ésta puede entrar en la primera cámara a través del elemento de cierre abierto hacia el lado aguas arriba. A continuación, la corriente de reclamo puede fluir a través de un canal que conecta las dos cámaras y salir de la segunda cámara al lado aguas abajo. El canal está provisto de un dispositivo para la conversión de energía, como por ejemplo una turbina, con lo que la corriente de reclamo se puede aprovechar para proporcionar energía eléctrica. Tal como está representado en las ilustraciones, el canal puede estar integrado en la esclusa para peces o estar realizado por ejemplo como una tubería fuera de la esclusa para peces. En caso de saltos de poca altura o si no existe ninguna necesidad de proporcionar energía eléctrica, en lugar de la turbina se prevé un dispositivo para limitar el...