DE19622096A1 - Fischaufstiegsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fischaufstiegsanlage zur Überwindung einer Stauhöhe mit einem oberseitigen Zulauf und einem unterseitigen Ablauf und mit dazwischenliegenden, im wesentlichen in Durchflußrichtung hintereinander angeordneten, jeweils eine Stufe bildenden Becken, welche durch einen Vertikal-Durchflußschlitz aufweisende Beckenwände voneinander abgeteilt sind.

Derartige Fischaufstiegsanlagen, insbesondere Fischpässe, dienen Wandersalmoniden und Kleinbiozönosen zum Passieren von Querverbauungen. Hierdurch wird die Durchwanderbarkeit des Gewässers wieder hergestellt. Eine derartige Fischaufstiegsanlage ist in einem Fachaufsatz, in "Wasserwirtschaft 79 (1989/2, Seite 67)", offenbart. Der sog. Vertical-Slot-Paß besteht aus Rechteckbecken, welche in Durchflußrichtung hintereinander angeordnete Stufen bilden. Die quer zur Durchflußrichtung angeordneten Beckenwände weisen auf der ganzen Beckenhöhe einen Schlitz für den Aufstieg der Fische auf. Die Durchflußschlitze sind stets zu der selben, sich in Durchflußrichtung erstreckenden Beckenseitenwand benachbart. Diese gleiche Ausrichtung der Schlitze bewirkt unterschiedlich starke Strömungen innerhalb des Beckens. Weiterhin ist nachteilig, daß sich innerhalb des Beckens Toträume und Orte turbulenter Strömungen ausbilden. Der Fisch kann daher die Orientierung verlieren, d. h. er kann von seinem Wanderweg abkommen. Die Ausbildung von turbulenten Strömungen sowie Toträumen wird durch die rechteckige Bauform begünstigt.

Der Vertical-Slot-Paß weist eine rauhe Gestaltung der Beckensohle auf, um die Fließgeschwindigkeit im sohlennahen Bereich abzusenken, so daß auch Kleinfische aufsteigen können. Der Vertical-Slot-Paß ist zwar gegenüber den herkömmlichen Fischaufstiegsanlagen, wie Beckenpässen, hinsichtlich der Durchwanderbarkeit für Wandersalmoniden und Kleintiere verbessert, ist jedoch unter strömungstechnischen Gesichtspunkten nicht die optimale Bauart.

Weiterhin sind Fischaufstiegsanlagen bekannt, welche ebenfalls aus Rechteckbecken gebildet werden, und wobei an der Oberkante der Querwände des Beckens Ausschnitte und zu diesen versetzt an der Sohle Schlupflöcher angeordnet sind. Die Praxis hat gezeigt, daß viele dieser Anlagen nicht funktionstüchtig sind. Die Ursache hierfür ist in Konstruktionsfehlern sowie mangelhafter Wartung zu suchen. Weiterhin ist nachteilig, daß derartige Anlagen nur die Wanderung einzelner Fischarten gestatten, da an den Schlupflöchern die Maximal- Geschwindigkeiten für die jeweilige Fischart überschritten werden. Kleintieren ist die Durchwanderung derartiger Fischpässe nicht möglich. Die Beckenpässe mit Schlupfloch und Kronenausschnitt erfordern einen hohen Wartungsaufwand, da sich die Schlupflöcher und Kronenausschnitte mit Treibgut zusetzen oder auch die Becken verschlammen, was im schlimmsten Fall zu einer Unpassierbarkeit führt. Die natürliche Reinigungswirkung in solchen Anlagen ist stark abhängig von den Strömungsverhältnissen bzw. der Wassermenge. Die Funktionsfähigkeit der Fischaufstiegsanlage ist bei Niedrigwasser nicht gewährleistet, da diese Anlagen einen hohen Wasserbedarf erfordern.

Weiterhin wird das Problem der Durchgängigkeit von Fließgewässern dadurch gelöst, daß ein künstlicher Umleitungsbach unter Nachbildung eines natürlichen Baches die Querverbauungen umgeht. Diese Lösung erfordert einen hohen Platz- und Wasserbedarf. Nachteilig ist weiterhin, daß landschaftsgestalterische Begleitmaßnahmen nach der Bauphase durchgeführt werden müssen, was sich kostenintensiv auswirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fischaufstiegsanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß dieselbe Wandersalmoniden und Kleinbiozönosen, unabhängig von ihrer Art, ein einfaches Passieren, möglichst durch Durchschwimmen, von in Fließgewässern vorhandenen Querverbauungen ermöglicht, wobei in der Fischaufstiegsanlage eine Lock- bzw. Beckenströmung entsprechend der teilweise gegensätzlichen Forderungen nach dem Vorhandensein einer durchgehend wahrnehmbaren Strömung unter geringer Wirbelbildung und die Einhaltung von fischartabhängigen Maximal-Geschwindigkeiten strömungstechnisch optimal ist.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für in Fischaufstiegsanlagen verwendete Rundbecken zu offenbaren, mit welchem ein einfacher und nahezu verschnittfreier Zuschnitt der Becken erreicht wird, was sich positiv auf die Herstellungskosten und die Umweltverträglichkeit auswirkt.

Die Lösung der gegenständlichen Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Becken einer Fischaufstiegsanlage entlang der Durchflußrichtung wechselseitig gegeneinander versetzt angeordnet sind und die Durchflußschlitze unter Bildung einer mäanderförmigen Strömung in der Fischaufstiegsanlage quer zur Durchflußrichtung angeordnet sind.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Beckeninnenwand der Becken jeweils bogenförmig unter Bildung eines Rundbeckens ausgebildet, wobei der Durchflußschlitz zwischen benachbarten Becken einerseits einen Zulaufschlitz und andererseits einen Auslaufschlitz ergibt.

Eine erste Ausführungsform der Fischaufstiegsanlage wird aus Halbschalenbecken mit einer halbkreisförmigen Grundfläche gebildet. Zwischen nebeneinander angeordneten Halbschalen gleicher Ausrichtung ist eine die Beckenenden der Becken verbindende Verbindungswand gegenüber einer versetzt zu den nebeneinander angeordneten Becken liegende, die Becken verbindende Halbschale angeordnet. Diese Verbindungswand bildet somit eine gerade Beckenwand des jeweils gegenüberliegenden, versetzt angeordneten Beckens, welche auf einer in Durchflußrichtung verlaufende Mittellinie der Aufstiegsanlage angeordnet ist.

Eine zweite, besonders vorteilhafte Ausführungsform der Fischaufstiegsanlage weist Becken mit einer im wesentlichen kreissegmentförmigen Grundfläche auf. Hier sind nebeneinander angeordnete Becken mit gleicher Ausrichtung durch eine gekrümmte Verbindungswand als ein Zwischensegment (Ringsegmentteil) im Segmentausschnittsbereich eines versetzt zu den benachbarten Becken angeordneten Rundbeckens verbunden. Das Zwischensegment ist bezüglich der gegenüberliegenden Beckeninnenwand konkav gekrümmt.

Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform wird durch die runde Beckenform und die Anordnung der Vertikal-Durchflußschlitze auf einer die Mittelpunkte der hintereinander durchflossenen Becken verbindenden Verbindungslinie, wobei der Durchflußschlitz quer zu dieser angeordnet ist, wird eine tangential entlang der Beckeninnenwand verlaufende mäanderförmige Strömung erzielt, die die jeweiligen Becken als tangential eintretende bzw. austretende Einlauf- bzw. Auslaufströmung durchfließt. Gegenüber der konventionellen Strömungsführung ist diese mäanderförmige Strömungsführung durch ein laminares Strömungsverhalten in den Becken gekennzeichnet, es treten keine Toträume auf, wodurch aufgrund der natürlichen Reinigungswirkung der Strömung keine Ablagerungen in den Becken und keine Wirbelzonen auftreten, welche die Orientierung der Fische behindern.

Die wechselseitige Anordnung der Becken und die runde Bauform bewirken eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit zum Mittelpunkt des Beckens, so daß sich in der Nähe des Beckenmittelpunktes eine Ruhezone ausbildet, in welcher die Fische während ihres Aufstieges verharren können. So können alle aufstiegswilligen Organismen und Wandersalmoniden in dem für sie optimalen Strömungsbereich aufsteigen.

Die erfindungsgemäße Fischaufstiegsanlage zeichnet sich durch einen gegenüber den herkömmlichen Fischaufstiegsanlagen vergleichsweise geringen Wasserbedarf aus, und auch bei großen Wasserspiegelschwankungen im Oberlauf des Fließgewässers stellen sich gleichbleibend gute Strömungsverhältnisse ein.

Fische müssen durch eine Lockströmung in die Fischaufstiegsanlagen und durch dieselbe geleitet werden. Eine optimale Lockströmung wird durch die spitzwinklige Anordnung des unteren Ablaufes aus der Fischaufstiegsanlage in das Fließgewässer erreicht. In der Fischaufstiegsanlage sind die Durchflußschlitze quer zur Durchflußrichtung der Fischaufstiegsanlage angeordnet. Eine Konzentration der Lockströmung kann durch ein quer zur Gewässerströmung liegendes, zwischen den das Fließgewässer seitlich begrenzenden Ufern verlaufendes Leit- und Strömungsorgan, welches zur Führung von ablaufendem Wasser über die Querverbauung zum unteren Ablaufgraben der Fischaufstiegsanlage erzielt werden.

Als Leit- und Umlenkorgan wird vorzugsweise eine am Fußpunkt der Querverbauung angeordnete Bohle mit an das Gewässer angepaßten Abmessungen, vorzugsweise 6 × 12 cm Querschnittsfläche, aus Lärchenholz eingesetzt. Dieses Leit- und Umlenkorgan am Fußpunkt des Wehrschützes dient dazu, das Restwasser der teilweise undichten Wehrschotten zusätzlich in das erste Becken der Aufstiegsanlage zu führen, um hier am Eingang die Lockströmung zu konzentrieren und um "Nebenlockströme" zu vermeiden.

Zusätzlich könnte - je nach individueller Situation - ein Fischleitrechen, welcher quer zur ablaufenden Flächenströmung, z. B. hinter einer Turbinenanlage, von Ufer zu Ufer senkrecht bis in die Sedimente geführt wird, vorteilhaft sein.

Über die zulauf- bzw. ablaufseitigen Beckenenden sind vertikal Schlitzrohre mit einer der Beckenhöhe entsprechenden Länge geschoben, welche den strömungssteuernden Vertikal- Durchflußschlitz einfassen.

Zur Feinabstimmung von Wassermenge und Strömung können über diese Schlitzrohre weitere, eine Durchflußschlitz- Querschnittsänderung ergebende Schlitzrohrüberschieblinge mit einer geringeren Länge als die Beckenhöhe übergeschoben werden. Vorzugsweise werden bis zu drei Schlitzrohrüberschieblinge mit abnehmende Länge auf das erste Schlitzrohr aufgeschoben, wodurch ein zum Beckenboden abnehmender Durchflußschlitz-Querschnitt erzielt wird. Neben einer Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit zum Beckenmittelpunkt nimmt diese auch mit zunehmender Beckenhöhe ab, was eine Wanderung der Fische in Etagen durch die Fischaufstiegsanlage erlaubt.

Der Beckenboden der erfindungsgemäßen Fischaufstiegsanlage ist als eine rauhe Beckensohle ausgebildet. Dies wird durch die Nachmodellierung eines natürlichen Bachbettes erreicht. Es werden faust- bis kindskopfgroße Sedimente zur Bildung eines Kieslückensystems bodenseitig festgelegt, vorzugsweise eingeklebt. Durch die rauhe Gestaltung der Beckensohle wird die Fließgeschwindigkeit im bodennahen Bereich abgesenkt, so daß auch Kleinfische aufsteigen können. Das Kieslückensystem mit seinen Ritzen und Spalten zwischen den Sedimenten bietet auch Kleintieren die Möglichkeit, die durch die Querverbauung hervorgerufene Stauhöhe zu überwinden.

Die erfindungsgemäße Fischaufstiegsanlage ist als eine Baueinheit über seitliche gesicherte Verbindungsgräben an das Fließgewässer angeschlossen, wobei ein oberer Verbindungsgraben zum oberen Staubereich oberhalb der Querverbauung, und ein unterer Verbindungsgraben zum unteren Abflußbereich unterhalb der Querverbindung führt. Der obere Verbindungsgraben erhält am Eingang eine stabile Klappe aus einer Faserzementplatte, welche bis auf die Sedimente des Staubereiches führt. Die Klappe ist gegen die Fließrichtung des Stauwassers geöffnet. Durch diese Anordnung finden die rückwandernden Aale den Fischpaß und können ungehindert in Richtung Meer (Laichgebiet Sargassosee) abwandern. Insofern eignet sich diese Erfindung insbesondere hervorragend als sogenannte Aalgleite.

Bei einer weiteren Bauart der zweiten Ausführungsform weisen das Zwischensegment ablaufseitig und die Beckeninnenwand des folgenden Beckens zulaufseitig jeweils am oberen Ende einen zur Ecke benachbarten Ausschnitt mit einem halbkreisförmigen, oberseitig offenen Querschnitt auf, wobei die Querschnittsmittelpunkte auf einer Achse liegen. In diese Ausschnitte ist eine Halbschale als eine Überlaufrinne eingelegt. Diese Überlaufrinne wird bei leicht erhöhtem Wasser beflutet und dient als Aufstiegshilfe für Großsalomoniden, wie Lachse oder Meerforellen.

Weiterhin wirkt sich die einfache Konstruktion der Fischaufstiegsanlage kostengünstig aus. Besonders kostengünstig ist eine Fertigteilmontage, bei der die Becken mit eingeklebten Bodenplatten auf einem vorgefertigten Stahlgerüst, vorzugsweise feuerverzinkt, vormontiert sind. Ein Fertigteil wird durch mehrere nebeneinander liegende Becken gleicher Ausrichtung gebildet. Die Anzahl der auf dem Fertigteil vormontierten Becken ist abhängig von der Gesamtzahl der Becken in der Fischaufstiegsanlage, vorzugsweise sind jedoch drei bis vier Becken der gleichen Ausrichtung hintereinander angeordnet, so daß ein einfacher Transport und eine einfache Endmontage vor Ort durchführbar sind. Hier kommt weiterhin positiv die kreissegmentförmige Grundform der Becken zum Tragen, da für den Transport die Fertigteile ineinander geschoben werden können.

Bei der Montage vor Ort werden je nach individuellem Erfordernis entweder die vormontierte Version, bestehend aus vorgefertigten Halbschalenbecken, auf ein Stahlleitergerüst montiert im Verlauf des vorgegebenen Gefälles mit ortbetonierten Einzelfundamenten fixiert und an den Stau- bzw. unteren Kolkbereich wie beschrieben angeschlossen, oder die Teilelemente auf eine örtlich erstellte Betonschrägplatte (Rampe) montiert und mit Spezialzement abgedichtet. Alle Anschlußstellen, wie Schlitzrohre oder erforderlichenfalls die FZ-Halbschalen, werden mit Schmelzzement ausgegossen. Von außen werden die Fertigteile mit einem schrägen Zementfluß versehen, um sie gegen Verrutschen zu sichern. Durch Verwendung eines Spezialzements wird hierbei eine zusätzliche Abdichtung erreicht. Die Becken untereinander werden mit Bolzen aus Edelstahl und Neopren-Scheibendichtungen miteinander verbunden. Aufgeschobene, den Vertikal- Durchflußschlitz bildende Schlitzrohre an den Beckenenden, sind aus Faserzement-Schlitzrohren vorgefertigt. Sie werden an den Beckenenden der Rundbecken mittels Edelstahlschrauben gesichert verbunden und mit Schmelzzementmörtel ausgegossen. Außerdem werden die Kopfenden abgerundet. Die Überlaufrinne oberhalb der Zwischensegmente und der Becken ist eine Halbschale aus Faserzement, welche in Schmelzzementmörtel eingebettet ist.

Das Gefälle bzw. die Steigung der Fischaufstiegsanlage wird durch den Höhenversatz der Becken von max. 15 cm und dem individuellen Beckendurchmesser bestimmt. Dabei sollte das Kletter- bzw. Schwimmvermögen der wanderwilligen Individuen durch den Teilmäander (bei der vormontierten Version) oder Vollmäander der Becken berücksichtigt werden. Der Höhenversatz der Becken sollte nicht mehr als 15 cm betragen. Hierbei beträgt die Fließgeschwindigkeit max. 1,10 m/s.

Abschließend kann zusammengefaßt werden, daß mit der erfindungsgemäßen Fischaufstiegsanlage die strömungstechnischen Forderungen hinsichtlich der Vermeidung von Turbulenzen und der Ausbildung einer Lockströmung durch eine örtliche Konzentration der Wassermenge in den Ablaufbereichen sehr gut erfüllt werden.

Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Anlage durch eine besonders einfache Konstruktion, sowie die Möglichkeit einer Fertigteilmontage, aus.

Die verfahrenstechnische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung der Rundbecken für die Fischaufstiegsanlagen gelöst, bei dem ein Ausgangsrohr aus Beton mit einem Grundbeckendurchmesser, vorzugsweise von 1,0 m bis 1,5 m, durch wechselweise senkrecht kund unter einem Schnittwinkel zur Rohrlängsachse verlaufende Schnitte in Abschnitte als Beckenrohlinge (Grundkörper) zerteilt wird, wobei der Schnittwinkel durch ein in der Fischaufstiegsanlage vorhandenes Gefälle vorgegeben ist.

Zur Herstellung der halbschalenförmigen Becken der ersten Ausführungsform der Fischaufstiegsanlage werden die Beckenrohlinge durch einen auf der Längsachse verlaufenden Vertikal-Trennschnitt in zwei spiegelsymmetrische Halbschalen geteilt, so daß die Halbschalen als Rundbecken mit einer halbkreisförmigen Grundfläche in die Fischaufstiegsanlage integrierbar sind.

Bei der Herstellung der Becken mit einer kreissegmentförmigen Grundfläche wird aus den Beckenrohlingen durch parallel zu der Rohrlängsachse verlaufende Vertikal-Trennschnitte jeweils ein Ringsegment herausgeschnitten. Das Ringsegment ist derart auf dem Umfang des Beckenrohlings angeordnet, daß eine die Winkelhalbierende des gebildeten Kreissektors beinhaltende, senkrecht zur Grundfläche des Beckenrohlings angeordnete winkelhalbierende Ebene im Mittelpunkt der Grundfläche rechtwinklig zu einer den Rohling in zwei symmetrische Hälften teilende Mittelebene steht.

Das herausgeschnittene Ringsegment wird nicht als Verschnitt verworfen, sondern bildet die Zwischensegmentwand zwischen in Durchflußrichtung benachbart hintereinander angeordneten Becken gleicher Ausrichtung. Es kann u. U. nötig sein, die Größe des Ringsegmentes durch einen parallel zur Längsachse verlaufenden Trennschnitt zu verringern.

Die in den Unteransprüchen ausgeführten Gestaltungsmerkmale stellen weitere vorteilhafte Ausführungsformen der verfahrenstechnischen und gegenständlichen Aufgabenlösung dar.

Anhand der Fig. 1 bis 4 werden vorteilhafte Variationen der erfindungsgemäßen Fischaufstiegsanlage erläutert, die Fig. 5 bis 7 zeigen die Ingegration dieser Fischaufstiegsanlagen in ein Fließgewässer mit einer Querverbauung. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Rundbecken in Fischaufstiegsanlagen wird mittels der Schnittpläne in den Fig. 8 bis 11 aufgezeigt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen endseitigen Abflußabschnitt einer Fischaufstiegsanlage (erste Ausführungsform), mit halbschalenförmigen Becken,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Fischaufstiegsanlage gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Fischaufstiegsanlage (zweite Ausführungsform), mit kreissegmentförmigen Rundbecken,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Fischaufstiegsanlage (zweite Ausführungsform) gemäß Fig. 4,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine in ein Fließgewässer integrierte Fischaufstiegsanlage, unter Umgehung einer in dem Fließgewässer befindlichen Querverbauung,

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf eine in einem Fließgewässer integrierte Fischaufstiegsanlage, unter Umgehung eines Schottenwehres,

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf eine in ein Fließgewässer integrierte Fischaufstiegsanlage, unter Umgehung eines Streichwehres,

Fig. 8 Schnittplan für ein Herstellungsverfahren zur Herstellung von halbschalenförmigen Rundbecken für Fischaufstiegsanlagen,

Fig. 9 eine Draufsicht auf ein halbschalenförmiges Rundbecken,

Fig. 10 Schnittplan für ein Herstellungsverfahren zur Herstellung von kreissegmentförmigen Rundbecken für Fischaufstiegsanlagen,

Fig. 11 eine Draufsicht auf ein Rundbecken mit einer kreissegmentförmigen Grundfläche (Querschnitt).

Die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungen der Fischaufstiegsanlage (1) in Form einer Fischtreppe dienen zur Überwindung einer Stauhöhe, die in einem Fließgewässer (31) aufgrund einer Querverbauung (34), wie beispielsweise einem Schottenwehr oder Streichwehr, vorhanden ist. Die Fischaufstiegsanlage (1) ist als eine Baueinheit in Richtung des Gefälles (G) des Fließgewässers (31) seitlich der Querverbauung (34) integriert und ermöglicht Wandersalmoniden und Kleinbiozönosen sowohl tägliche Ortswechsel als auch jahreszeitliche Wanderungen.

Die Fischaufstiegsanlage (1) besteht aus mehreren in Durchflußrichtung (R) hintereinander angeordneten Becken (4) mit Vertikal-Durchflußschlitzen. Die Becken (4) bilden jeweils eine Aufstiegsstufe. Über einen oberseitigen Zulauf (2) werden die Becken (4) mit Wasser aus dem oberen Staubereich (33) gespeist. Nach dem Durchfließen der Becken (4) verläßt das Wasser die Fischaufstiegsanlage (1) über einen unterseitigen Ablauf (3) in den Abflußbereich (36) des Fließgewässers (31) unterhalb der Querverbauung (34). Die Becken (4) sind entlang des Gefälles (G) vom Fließgewässer bzw. der Durchflußrichtung (R) der Anlage (1) wechselseitig gegeneinander versetzt. Die Durchflußschlitze (5) sind derart angeordnet, daß das Wasser die Fischaufstiegsanlage (1) in einer mäanderförmigen Strömung (5) durchfließt. Der Durchflußschlitz (5) zwischen zwei benachbarten Becken (4a, 4b, 4c) ergibt einerseits einen Zulaufschlitz (7) für das hintere der beiden Becken (4a, 4b, 4c) und andererseits einen Ablaufschlitz (8) für das jeweils obere Becken (4). Die Beckeninnenwand (6) der Becken (4) ist bogenförmig unter Bildung eines Rundbeckens (4) ausgebildet. Insbesondere haben die Becken (4) eine kreissegmentförmige Grundfläche (9), wodurch das Wasser als eine tangentiale Einlauf- bzw. Auslaufströmung entlang der Beckenwand (6) von einem in das nächste Becken (4a, 4b, 4c) fließt. Um ein Abreißen der Strömung (S), insbesondere der Ablaufströmung, an den Beckenenden (13) zu verhindern, sind über die Beckenenden (13) vertikal Schlitzrohre (23) mit einer der Beckenhöhe (H) entsprechenden Länge (L) geschoben, welche den strömungssteuernden Durchflußschlitz (5) einfassen.

Der Beckenboden (28) ist als eine rauhe Rampe gestaltet, wodurch ein Kieslückensystem (30) gebildet wird. Es werden an der Beckensohle (28) faust- bis kindskopfgroße Sedimente (29) festgelegt. Der stufenlose Übergang zwischen den einzelnen Becken (4) erlaubt die Wanderung der Kleintierwelt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Fischaufstiegsanlage (1) mit einer halbkreisförmigen Becken-Grundfläche (10). Die Becken (4) werden von Halbschalen (11) und von als gerade Beckenwände (12) dienende, auf der Mittellinie (M) der Anlage (1) verlaufenden Verbindungswänden (12) gebildet, wobei jede Verbindungswand (12) benachbarte Beckenenden (13a, 13b) von nebeneinander angeordneten Halbschalen (4a, 4c) gleicher Querausrichtung verbindet und gegenüber des versetzt zu den nebeneinander angeordneten Becken (4a, 4c) befindlichen Beckens (4b) liegt. Sowohl die Halbschalen (11) als auch die Verbindungswände (12) bestehen aus Faserzement.

Der Grundbeckendurchmesser (D) der Becken (4) hängt von den örtlichen Gegebenheiten, wie dem Gefälle (G) des Fließgewässers (31) und der fischartabhängigen Strömungsgeschwindigkeit ab. Er liegt i.d.R. zwischen 1,00 m bis 1,65 m. Selbstverständlich kann bei einem geringen Platzangebot der Durchmesser (D) kleiner gewählt werden, jedoch werden dann mehr Becken (4) benötigt. Der maximale Durchmesser (D) wird durch die Strömungsgeschwindigkeit vorgegeben. Die Fallhöhe bzw. Steighöhe zwischen hintereinander angeordneten Halbschalen (4a, 4b, 4c) richtet sich nach den Arten der örtlich auftretenden Wandersalmoniden, sie kann zwischen 10 cm bis 20 cm betragen.

Diese erste Ausführungsform der Fischaufstiegsanlage ist über einen unteren Verbindungsgraben (35) und über einen oberen Verbindungsgraben (32) (nicht dargestellt) an das Fließgewässer angeschlossen, wobei mit dem Abschlußbereich (36) des Fließgewässers (31) unterhalb der Querverbauung (34) der untere Verbindungsgraben (35), und mit dem Staubereich (33) oberhalb der Querverbauung (34) der obere Verbindungsgraben (32) verbunden ist. Die Verbindungsgräben (32, 35) sind oberseitig offene Kanäle mit einem rechteckigem Querschnitt aus Faserzement, die sich an die endständigen Halbschalen anschließen. Eine mehrteilige Bauweise gestattet eine optimale, flexible Anbindung an das Fließgewässer, wobei der untere Verbindungsgraben (35) spitzwinklig eingebunden sein soll, um eine starke Lockströmung zu erzeugen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß über die den Durchflußschlitz (5) einrahmenden Schlitzrohre (23) weitere Überschieblinge (25, 26, 27) mit einem Längsschlitz zur Feinregulierung der Wassermenge bzw. einer bodenseitigen Verengung des Durchflußschlitzquerschnittes geschoben sind. Bevorzugte Abstufungen der Durchflußschlitzbreite sind 3,0 cm, 4,5 cm und 6,0 cm, was durch die verschieden langen Überschieblinge (25, 26, 27) mit unterschiedlichen Durchmessern erreicht wird.

Für die Montage werden zunächst die Halbschalen (1) und Verbindungswände (12) im Betrieb vormontiert und zur Baustelle transportiert. Alternativ können die Einzelteile vor Ort im Trockenen zusammengesetzt werden. Dann werden die Bodenplatten (41) eingeklebt und die Fertigbecken-Anlage wird auf einem feuerverzinkten Stahlleitergerüst (42) montiert, welches mit Beton-Einzelfundamenten (43) im Uferbereich verankert wird.

In den Fig. 3 und 4 ist die zweite Ausführung einer Fischaufstiegsanlage (1) dargestellt. Die Becken (4) mit einem Grundbeckendurchmesser von 1,00 m bis 1,65 m haben eine kreissegmentförmige Grundfläche (9). Diese Anlage besteht aus elf Stufen, wobei die Rundbecken (4) mit der Öffnung wechselseitig zur Mittellinie (M) der Fischaufstiegsanlage (1) ausgerichtet sind, so daß die Vertikal-Durchflußschlitze (5) mittig auf gedachten Verbindungslinien (V) zwischen den Kreismittelpunkten der Rundbecken (4) liegen und die Strömung (S) quer zu diesen strömt. Die Verbindungswände (12), welche die benachbarten Beckenenden (13a, 13b) von in Durchflußrichtung (R) nebeneinander angeordneter Rundbecken (4a, 4c) mit gleicher Ausrichtung zur Mittellinie (M) der Anlage (1) verbindet, sind als ein zur Mittellinie (M) konvex gekrümmtes Zwischensegment (14) ausgeformt. Die Zwischensegmente (14) sind jeweils im Öffnungsbereich eines gegenüberliegenden Rundbeckens (4) angeordnet.

Sowohl die zum Ablaufschlitz (8) orientierten Enden der Zwischensegmente (14) als auch die zulaufseitigen Beckeninnenwände (6) des nachfolgend durchströmten Rundbeckens (4) weisen am oberseitigen Beckenrand (16) einen zur Ecke (17) benachbarten Ausschnitt (18) mit einem halbkreisförmigen, oberseitig offenen Querschnitt (19) auf. Der Scheitelpunkt des Ausschnittes (18) befindet sich etwa 15 cm vom oberseitigen Beckenrand (16). Die Querschnittsmittelpunkte (20) liegen auf einer Mittelpunktachse (21). In die beiden Ausschnitte (18) wird jeweils eine Halbschale (22) aus Faserzement in Schmelzmörtel eingebettet, wobei die Halbschale (22) die Funktion einer Überlaufrinne einnimmt, welche bei einem leicht erhöhten Wasserstand in der Anlage (1) beflutet wird und insbesondere den Großsalmoniden, wie Lachsen und Meeresforellen, als Aufstiegshilfe dient.

Fig. 4 zeigt die Fertigteilmontage auf einer Stahlbetonplatte (54), welche auf einer schrägen, im Gelände eingerichteten Sauberkeitsschicht (56) mit dem örtlichen Gefälle (G) abgezogen ist. Nach außen werden die Rundbecken (4) mit verzinkten Winkeln auf der Betonplatte (54) gesichert. Innenseitig liegende Nähte von der Platte (54) zum Becken (4) werden mit einer Thiocolfuge abgedichtet. Weiterhin sind die Becken (4) außenseitig mit einem schrägen Zementfuß (55) aus Spezialzement abgestützt, welcher auch gleichzeitig abdichtet. Untereinander sind die Becken (4) mit Bolzen aus Edelstahl und Neoprenscheibendichtungen miteinander verbunden. Die auf die Beckenenden aufgeschobenen Schlitzrohre (23) sind mittels Edelstahlschrauben gesichert und mit Schmelzzementmörtel ausgegossen, wobei die oberseitigen Kopfenden abgerundet sind.

Nach der Fertigstellung der Fischaufstiegsanlage wird die Fischaufstiegsanlage, wie Fig. 3 zeigt, über durch Palisaden gesicherte Verbindungsgräben (32, 35) zum oberen Staubereich (33) und zum unteren Abflußbereich (36) des Fließgewässers angebunden.

In den Fig. 5 bis 7 ist die Einbindung einer Fischaufstiegsanlage (1) in ein Fließgewässer (31) mit einer Querverbauung (34) schematisch dargestellt.

Bei Fig. 5 ist eine Fischaufstiegsanlage (1) gemäß der Fig. 1 und 2 parallel zu einem Wehr (34) in dessen Uferbereich (44) integriert, wobei der Ablauf (3) spitzwinkelig zum Fließgewässer angeordnet ist und im Ablauf (3) zur Erzeugung einer Lockströmung Sedimente (29) festgelegt sind.

Das das Wehr (34) überströmende Rieselwasser (40) wird mittels eines Leit- und Umlenkorganes (39) in Form einer Rinne aufgefangen, um dann über ein daran anschließendes Abflußrohr (53) in das ablaufseitige Becken (4) der Anlage (1) zu fließen, so daß die Lockströmung am Ablauf (3) verstärkt wird.

Durch eine in dem oberen Verbindungsgraben (32) angebrachte Klappe (37) kann die Wassermenge reguliert werden. Bei Wartungsarbeiten wird der Zulauf (2) in die Fischaufstiegsanlage (1) von der Klappe (37) vollständig abgesperrt.

Fig. 6 zeigt ein in das Fließgewässer (31) eingebautes Schottenwehr (34) mit einer Fischaufstiegsanlage (1) gemäß den Fig. 3 und 4. Der obere und untere Verbindungsgraben (32, 35) zum oberen Staubereich (33) bzw. zum unteren Abflußbereich (36) des Fließgewässers (31) ist durch Palisaden gesichert. Im oberen Verbindungsgraben (32) sind Palisadenschotten in Form einer quer zur Strömung (S) ausgerichteten Klappe (37) und einer 30 cm unter dem Wasserspiegel liegenden Schwelle vorhanden, um das Geschiebe zu sichern und ein Eintragen von Treibgut in die Anlage (1) zu unterbinden.

Das über das Schottenwehr (34) abfließende Rieselwasser (40) wird mittels eines am Fußpunkt der Wehrstützfläche angeordneten Leit- und Umlenkorganes (39) in Form einer Bohle aus Lärchenholz, mit einem Querschnitt von 6 × 12 cm, zum unterseitigen Verbindungsgraben (35) geleitet.

In Fig. 7 ist eine analoge Anordnung der Fischaufstiegsanlage (1) gemäß Fig. 6 dargestellt, wobei ein Streichwehr (34) das Fließgewässer (31) aufstaut.

Die Fig. 8 bis 11 zeigen Schnittpläne für die Herstellung der Rundbecken (4) der ersten bzw. zweiten Ausführungsform der Fischaufstiegsanlage (1) gemäß den Fig. 1 bis 4. Ein Ausgangsrohr (45) aus Faserzement mit einem Grundbeckendurchmesser von 1,00 m bis 1,65 m wird durch wechselweise senkrechte und unter einem Schnittwinkel (W) zu seiner Längsachse (LA) verlaufende Schnitte (46) in Abschnitte (47) zerteilt, welche als Beckenrohlinge (47) dienen. Der Schnittwinkel (W) ist durch das örtliche Gefälle (G) bestimmt, da die Schräge bodenseitig aufliegt.

Nach dem in den Fig. 8 und 9 aufgezeigten Verfahren werden Becken (4) mit einer halbkreisförmigen Grundfläche (10) als Halbschalen (11) hergestellt. Nachdem aus dem Ausgangsrohr (45) die Beckenrohlinge (47) geschnitten wurden, werden diese durch einen auf der Längsachse (LA) verlaufenden Vertikaltrennschnitt (VS) in zwei spiegelsymmetrische Halbschalen (11) geteilt. Die Halbschalen (11) können nun als halbkreisförmige Rundbecken für eine Vormontage verwendet werden.

Mit dem Herstellungsverfahren der Fig. 10 und 9 werden Becken (4) mit einer kreissegmentförmigen Grundfläche (10) produziert. Aus den Beckenrohlingen (47) wird durch parallel zur Längsachse (LA) verlaufende Vertikaltrennschnitte (VS) ein Ringsegment (48) herausgetrennt, wobei eine die Winkelhalbierende (49) des gedanklichen Kreissektors (50) beinhaltende, senkrecht zur Grundfläche (51) des Beckenrohlings (47) angeordnete winkelhalbierende Ebene im Kreismittelpunkt (M) der Grundfläche (51) rechtwinklig zu einer den Rohling (47) in zwei symmetrische Hälften teilenden gedanklichen Mittelebene (ME) steht. Das Ringsegment (48) wiederum wird durch mindestens einen parallel zur Längsachse verlaufenden Trennschnitt (VS) in zwei Segmente (52) geteilt. Diese Segmente (52) werden als Zwischensegmentwände (14) verwendet, welche die Rundbecken (4) verbinden.

Claims (20)

1. Fischaufstiegsanlage (1) zur Überwindung einer Stauhöhe, mit einem oberseitigen Zulauf (2) und einem unterseitigen Ablauf (3) und mit dazwischenliegenden, im wesentlichen in Durchflußrichtung hintereinander angeordneten, jeweils eine Stufe bildenden Becken (4), welche durch einen Vertikal- Durchflußschlitz (5) aufweisende Beckenwände voneinander abgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Becken (4) entlang der Durchflußrichtung (R) wechselseitig gegeneinander versetzt angeordnet sind und die Durchflußschlitze (5) unter Bildung einer mäanderförmigen Strömung (S) in der Fischaufstiegsanlage (1) quer zur Durchflußrichtung (R) angeordnet sind.

2. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckeninnenwand (6) der Becken (4) jeweils bogenförmig unter Bildung eines Rundbeckens (4) ausgebildet sind und dabei der Durchflußschlitz zwischen benachbarten Becken einerseits einen Zulaufschlitz (7) und andererseits einen Ablaufschlitz (8) ergibt.

3. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Becken (4) eine im wesentlichen kreissegmentförmige Grundfläche (9) aufweisen und der Durchflußschlitz (5) zwischen zwei hintereinander durchflossenen Becken (4a, 4b) unter Bildung einer tangential entlang der Beckeninnenwand (6) verlaufenden Einlauf- bzw. Auslaufströmung auf einer die Mittelpunkte der betreffenden Becken (4a, 4b) verbindende Verbindungslinie (V) quer zu dieser angeordnet ist.

4. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreissegmentförmige Grundfläche (9) eine Halbkreisfläche (10) ist, welche die Rundbecken (4) als Halbschalenbecken (11) ausbildet.

5. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungswand (12, 14) benachbarte Beckenenden (13a, 13b) von in Durchflußrichtung (R) nebeneinander mit der gleichen Ausrichtung angeordneten Becken (4a, 4b) verbindet, und die Verbindungswand (12, 14) gegenüber der Beckeninnenwand (6) eines Beckens (4) liegt, welches versetzt zu den nebeneinander angeordneten Becken (4b) angeordnet ist.

6. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (14) ein Ringsegmentteil (Zwischensegment) (14) ist, welches zwischen den benachbarten Öffnungsrändern der Segmentausschnitte (15) zweier nebeneinander in gleicher Ausrichtung angeordneter Becken (4a, 4c) verläuft und innerhalb des diesen Becken (4a, 4c) versetzt gegenüberliegenden Beckens (4b) entgegen der gegenüberliegenden Innenwand (6) gekrümmt liegt.

7. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (12) eine gerade Beckenwand (12) bildet, welche auf einer in Durchflußrichtung (R) verlaufenden Mittellinie (M) der Aufstiegsanlage (1) angeordnet ist.

8. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischensegment (14) ablaufseitig und die Beckeninnenwand (6) des folgenden Beckens zulaufseitig jeweils am oberseitigen Rand (16) einen zur Ecke (17) benachbarten Ausschnitt (18) mit einem halbkreisförmigen, oberseitig offenen Querschnitt (19) aufweisen, wobei die Scheitelpunkte (20) auf einer Achse (21) liegen, und in die Ausschnitte (18) eine Halbschale (22) als eine Überlaufrinne (22) eingelegt ist.

9. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vertikal über die zulauf- bzw. ablaufseitigen Beckenenden (13) Schlitzrohre (23) einer der Beckenhöhe (H) entsprechenden Länge geschoben sind, welche den strömungssteuernden Vertikal-Durchflußschlitz (5) einfassen.

10. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schlitzrohre (23) weitere eine Durchflußschlitz-Querschnittsänderung (24) ergebende Schlitzrohr-Überschieblinge (25, 26, 27) mit einer geringeren Länge als die Beckenhöhe (H) geschoben sind.

11. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Becken (4) eine rauhe Beckensohle (28) aufweisen, wobei faust- bis kindskopfgroße Sedimente (29) zur Bildung eines Kieslückensystems (30) bodenseitig festgelegt sind.

12. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe als Baueinheit über seitlich gesicherte Verbindungsgräben an ein Fließgewässer (31) anschließbar ist, wobei ein oberer Verbindungsgraben (32) zum oberen Staubereich (33) oberhalb einer Querverbauung (34) und ein unterer Verbindungsgraben (35) zum unteren Abflußbereich (36) unterhalb einer Querverbauung (34) führt.

13. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Zulauf (2) in die Fischaufstiegsanlage (1) vor dem oberen Verbindungsgraben (32) eine justierbare Einlaufklappe (37) quer zur Strömung (S) angeordnet ist.

14. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Verbindungsgraben (32) eine Fisch-Zähleinrichtung oder eine Reuse eingebaut ist.

15. Fischaufstiegsanlage nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Abflußbereich (36) aus der Querverbauung (34) ein quer zur Gewässerströmung liegendes, zwischen den das Fließgewässer (31) seitlich begrenzenden Ufern (38) verlaufendes Leit- und Umlenkorgan (39) zur Führung von ablaufendem Wasser (40) über die Querverbauung (34) zum unteren Verbindungsgraben (35) angeordnet ist.

16. Fischaufstiegsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Becken (4a, 4c) gleicher Ausrichtung, Beckenenden (13) benachbarter Becken (4a, 4c) verbindende Verbindungswände (12) und Bodenplatten (41) als Bodensohle (28) auf einem Stahlleitergerüst (42) vormontiert sind und dieser Stahlunterbau (42) mit Einzelfundamenten (43) im Uferbereich (44) verankert wird.

17. Verfahren zur Herstellung eines Rundbeckens, insbesondere für eine Fischaufstiegsanlage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsrohr (45) mit einem Grundbeckendurchmesser (D) durch wechselweise senkrecht und unter einem Schnittwinkel (W) zur Längsachse (LA) des Rohrs (45) verlaufende Schnitte (46) in Abschnitte (47) als Beckenrohlinge (Grundkörper) (47) zerteilt wird, wobei der Schnittwinkel (W) durch ein in der Fischaufstiegsanlage (1) vorhandenes Gefälle (G) vorgegeben ist.

18. Verfahren zur Herstellung eines Rundbeckens nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckenrohlinge (47) durch einen auf der Längsachse (LA) verlaufenden Vertikaltrennschnitt (VS) in zwei spiegelsymmetrische Halbschalen (11) geteilt werden, so daß die Halbschalen (11) als Rundbecken (14) mit einer halbkreisförmigen Grundfläche (10) in die Fischaufstiegsanlage (1) integrierbar sind.

19. Verfahren zur Herstellung eines Rundbeckens nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Beckenrohlingen (47) durch parallel zu der Längsachse (LA) verlaufende Vertikaltrennschnitte (VS) ein Ringsegment (48) herausgeschnitten ist, wobei eine die Winkelhalbierende (49) des gebildeten Kreissektors (50) beinhaltende, senkrecht zur Grundfläche (51) des Beckenrohlings (47) angeordnete winkelhalbierende Ebene im Mittelpunkt (M) der Grundfläche (51) rechtwinklig zu einer den Rohling (47) in zwei symmetrische Hälften teilenden Mittelebene (ME) steht.

20. Verfahren zur Herstellung eines Rundbeckens nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Beckenrohling (47) herausgeschnittene Ringsegment (48) durch einen parallel zur Längsachse verlaufenden Trennschnitt (VS) in zwei gleiche oder ungleiche Segmente (52) getrennt wird.