巴歇爾槽是一種用于明渠流量測量的水工設(shè)備,廣泛應(yīng)用于水資源管理、環(huán)保監(jiān)測、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域。它的設(shè)計由美國工程師霍爾·巴歇爾(V.T.Parshall)于1927年提出,至今在水利工程中具有重要地位??捎脕砭_測量流經(jīng)開渠或排水渠的水流量,其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、便于維護和操作。
設(shè)計原理是基于流體力學(xué)的基本原理,槽體通過逐漸收縮的形狀來引導(dǎo)水流發(fā)生變化,結(jié)合水位變化,能夠準(zhǔn)確測得流量。其流量計算公式是根據(jù)槽體形狀、流速和水深的關(guān)系而得出的。

1.入口段:入口段通常具有一定的寬度,水流在此段進入槽體。流速較低,水流的流態(tài)較為平穩(wěn),便于過渡到下一段。
2.喉部:這是關(guān)鍵的部分,水流通過這個狹窄的部分時,流速增大。流體的速度和水深的關(guān)系在此段顯得尤為重要。根據(jù)流速與水深的變化,可以反映出流量的大小。
3.擴展段:喉部的狹窄部分之后,槽體逐漸變寬,水流速度開始減緩,水位逐漸升高。這個部分主要起到緩沖作用,使水流逐漸恢復(fù)平穩(wěn),減少流速波動的影響。
4.出口段:水流最終通過出口段流出槽體,流速和水位逐漸趨于穩(wěn)定。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1.環(huán)境監(jiān)測與水資源管理:常用于水質(zhì)監(jiān)測和水資源管理中,用來監(jiān)測流域內(nèi)的水流變化。它能夠提供準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù),幫助水資源的合理分配,確保生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
2.農(nóng)業(yè)灌溉:在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中,可用來測量水流量,從而合理調(diào)配水資源,保證作物的灌溉需求。通過控制流量,能夠有效提高灌溉水的利用效率。
3.工業(yè)廢水排放監(jiān)測:還廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水排放的監(jiān)測,特別是在環(huán)境保護要求嚴格的地區(qū)。通過測量廢水流量,企業(yè)能夠更加精確地控制污染排放,確保符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
4.污水處理廠:在污水處理廠,被用來測量流經(jīng)污水處理設(shè)施的水量,以便合理安排各個處理環(huán)節(jié)。精確的流量測量有助于優(yōu)化污水處理過程,提高處理效率。
5.河道和水庫流量測量:常被用于河流、渠道和水庫等水域的流量監(jiān)測。其精準(zhǔn)的流量測量功能對于水資源的調(diào)度和洪水預(yù)警等方面具有重要意義。
巴歇爾槽明渠流量計的優(yōu)點:
1.結(jié)構(gòu)簡單:設(shè)計較為簡單,安裝和操作方便,不需要復(fù)雜的設(shè)備和技術(shù)支持,能夠廣泛應(yīng)用于各種流量測量場景。
2.維護容易:由于結(jié)構(gòu)簡單,不容易發(fā)生故障,且維護保養(yǎng)成本較低,適合長期使用。
3.流量測量準(zhǔn)確:通過水位變化與流量的關(guān)系來進行測量,其流量測量精度較高,特別適合用于中小流量的測量。
4.不需要電力支持:屬于機械式流量計,不需要電力驅(qū)動,因此在一些偏遠地區(qū)或條件不便利的地方也能穩(wěn)定運行。