Montana kanalı - Montana flume - Wikipedia

3 inç paslanmaz çelik Montana Flumes

Bir Montana kanalı, standardın popüler bir modifikasyonudur Parshall kanal. Montana kanalı, Parshall kanalının boğaz ve tahliye bölümlerini kaldırarak, ağırlığı daha hafif, uzunluğu daha kısa ve üretimi daha az maliyetli olan bir kanal ortaya çıkarır. Montana kanalları yüzey sularını, sulama akışlarını, endüstriyel deşarjları ve atık su arıtma tesisi akışlarını ölçmek için kullanılır.

Kısa boğazlı bir kanal olarak Montana kanadı, seviyenin ölçüldüğü büzülme bölümünde belirli bir ölçüm noktasına sahiptir.[1] Montana kanalı, ABD Islah Bürosu'nun Su Ölçüm Kılavuzunda açıklanmıştır.[2] ve iki teknik standart MT199127AG[3] ve MT199128AG[4] tarafından Montana Eyalet Üniversitesi.

Parshall kanalının bir modifikasyonu olarak Montana kanadının tasarımı ASTM D1941, ISO 9826: 1992 ve JIS B7553-1993 uyarınca standartlaştırılmıştır. Kanallar patentli değildir ve deşarj tabloları telif hakkı korumalı değildir.

0.005 cfs [0.1416 l / s] ila 3.280 cfs [92.890 l / s] arasındaki akış aralıklarını kapsayan toplam 22 standart boyutta Montana kanalı geliştirilmiştir.[5]

Parshall kanalının uzatılmış boğaz ve tahliye bölümlerinden yoksun olan Montana kanallarının su altında kalan koşullarda kullanılması amaçlanmamıştır. Suya dalmanın mümkün olduğu yerlerde, tam uzunlukta bir Parshall kanal kullanılmalıdır.[6] Batma meydana gelirse, akışın düzeltilmesi için araştırmalar yapılmıştır.[7]

Laboratuvar koşullarında, Montana'nın dayandığı Parshall kanalının +/-% 2 aralığında doğruluk göstermesi beklenebilir, ancak saha koşulları doğruluğu% 5'ten daha fazla şüpheli hale getirir.

Serbest Akış Özellikleri

Montana Kanalı, kritik altı bir durumdan akışı hızlandıran serbest dökülme deşarjlı bir kısıtlamadır (Fr ~ 0.5) süper kritik olana (Fr >1).

Serbest akışlı deşarj şu şekilde özetlenebilir:

Nerede

  • Q akış hızı
  • C kanal için serbest akış katsayısıdır
  • Ha birincil ölçüm noktasındaki kafa
  • n kanal boyutuna göre değişir (Aşağıdaki Tablo 1'e bakın)

Serbest akış koşulları için Montana kanal boşaltma tablosu:[8]

Boğaz GenişliğiKatsayı (C)Üs (n)
1 inç.3381.55
2 inç.6761.55
3 inç.9921.55
6 inç2.061.58
9 inç3.071.53
1 ft3.951.55
1.5 ft6.001.54
2 ft8.001.55
3 ft12.001.57
4 ft16.001.58
5 ft20.001.59
6 ft24.001.59
7 ft28.001.60
8 ft32.001.61
10 ft39.381.60
12 ft46.751.60
15 ft57.811.60
20 ft76.251.60
25 ft94.691.60
30 ft113.131.60
40 ft150.001.60
50 ft186.881.60

Serbest Akış - Batık Akış

Serbest Akış - bir kanaldan akışı sınırlandıracak "geri su" olmadığında. Akış oranını hesaplamak için yalnızca tek derinliğin (birincil ölçüm noktası-Ha) ölçülmesi gerekir. Serbest bir akış, kanalın akış aşağı yönünde bir hidrolik sıçramaya da neden olur.

Batık Akış - Oluğun akış yönündeki su yüzeyi, bir kanaldan akışı kısıtlayacak kadar yüksek olduğunda, kanalın su altında olduğu kabul edilir. Parshall kanalının uzatılmış boğaz ve tahliye bölümlerinden yoksun olan Montana kanalının su altında kalmanın etkilerine karşı çok az direnci vardır ve bu nedenle kaçınılmalıdır. Batık akışın mevcut olduğu veya olabileceği durumlarda, durumu düzeltmenin birkaç yöntemi vardır: kanal, kanal tabanının üzerine yükseltilebilir, aşağı akış kanalı değiştirilebilir veya farklı bir kanal tür kullanılabilir (tipik olarak bir Parshall kanal ). Genelde daha yüksek akış hızlarında meydana geldiği düşünülse de, aşağı akış koşullarının bir fonksiyonu olduğu için batık akış herhangi bir akış seviyesinde mevcut olabilir. Doğal akış uygulamalarında, batık akış genellikle aşağı akış kanal bankalarındaki bitkisel büyümenin, kanalın sedimantasyonunun veya çökmesinin bir sonucudur.

İnşaat

Montana kanalları çeşitli malzemelerden inşa edilebilir:[9]

  • Fiberglas (korozyon direncinden dolayı atık su uygulamaları)
  • Paslanmaz çelik (yüksek sıcaklıklar / aşındırıcı akışlar içeren uygulamalar)
  • Galvanizli çelik (su hakları / sulama)
  • Somut
  • Alüminyum (taşınabilir uygulamalar)
  • Ahşap (geçici akış ölçümü)
  • Plastik (PVC veya polikarbonat / Lexan)

Daha küçük Montana kanalları cam elyafından ve galvanizli çelikten (uygulamaya bağlı olarak) imal edilirken, daha büyük Montana kanalları cam elyafından (160 "e kadar boyutlar) veya betondan (160" -600 ") imal edilebilir.

Uygulamada, serbest dökülme deşarjına duyulan ihtiyaç genellikle karşılanamadığından, aşağı akış aşınması aşırı olacağından veya diğer kanal türleri akışı daha iyi idare edeceğinden, 48 inçten daha büyük Montana kanallarını görmek olağandır.

Dezavantajlar

  • Montana kanallarının kanaldan serbestçe dökülmesini gerektirir (serbest akış koşulları için). Mevcut bir kanaldaki düşüşü barındırmak için ya kanal, kanal tabanının üzerine yükseltilmeli (yukarı akış su seviyesini yükselterek) ya da aşağı akış kanalı değiştirilmelidir.
  • Olduğu gibi savaklar, kanallar yerel fauna üzerinde de bir etkisi olabilir. Aynı türün bazı türleri veya belirli yaşam evreleri, nispeten yavaş yüzme hızları veya davranış özellikleri nedeniyle kanallar tarafından engellenebilir. Montana kanalının yükseltilmiş yapısı bu sorunu daha da kötüleştiriyor.
  • Toprak kanallarında, yukarı yönde baypas meydana gelebilir ve kanal zırhlı olmadığı sürece aşağı akış meydana gelecektir. Ve akış aşağı oyulma meydana gelebilir.
  • 3 inçten daha küçük Montana kanallar, tıkanma olasılığı nedeniyle ekranlanmamış sıhhi akışlarda kullanılmamalıdır.[10]
  • Montana kanalı deneysel bir cihazdır. Kanallar birbirlerinin ölçekli modelleri olmadığından, boyutlar arasındaki enterpolasyon, orta büyüklükteki Montana kanallarını geliştirmek için doğru bir yöntem değildir.[11][12][13] 30 inç [76,2 cm] ve 42 inç [106,7 cm] boyutlar, boyutlandırma ve akış hızlarına ilişkin yayınlanmış araştırmaların desteği olmadan pazara giren orta büyüklükteki Montana kanallarının örnekleridir.[14]

Referanslar

  1. ^ "USBR Su Ölçüm Kılavuzu - Bölüm 8 - FLUMES, Bölüm 10. Parshall Flumes". Usbr.gov. Alındı 2013-04-15.
  2. ^ "Su Ölçüm Kılavuzu". Arşivlenen orijinal 2014-10-01 tarihinde. Alındı 2016-09-03.
  3. ^ "MT199127AG". Arşivlenen orijinal 2014-06-01 tarihinde.
  4. ^ "MT199128AG". Arşivlenen orijinal 2014-06-01 tarihinde.
  5. ^ "Montana Kanalı Boyutları".
  6. ^ "Montana Flume Submergence".
  7. ^ Willeitner, Ryan P .; Barfuss, Steven L .; Johnson, Michael C. (2012). "Batık Akış Altındaki Montana Kanalı Akış Düzeltmeleri". Sulama ve Drenaj Mühendisliği Dergisi. 138 (7): 685. doi:10.1061 / (ASCE) IR.1943-4774.0000434.
  8. ^ "ABD Islah Bürosu Su Ölçüm Kılavuzu".
  9. ^ "Toprak erozyonu ve yüzey akışının alan ölçümü - Bölüm 4 Akarsu akışı". Fao.org. Alındı 2013-04-15.
  10. ^ "Sıkışmayın: Kanallarda Hijyenik Akışlar".
  11. ^ "Su Ölçüm Kılavuzu, Bölüm 8, Kısım 10".
  12. ^ "Parshall Flumes".
  13. ^ "Atık Su Arıtma Tesislerinde Parshall Kanalları ve Palmer-Bowlus Kanallarının Kullanımına Yönelik Önerilen Uygulama". EPA600 / 2-84-186. Kasım 1984: 5. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  14. ^ "Standart Olmayan Parshall Kanal Boyutları".

Dış bağlantılar