Самый распространенный метод измерения расхода в открытом канале - использование гидротехнических сооружений. Гидравлические конструкции представляют собой статические устройства особой формы, над которыми или через которые направляется поток, которые в условиях свободного потока создают известную взаимосвязь между уровнем воды (напором) в одном заданном месте и скоростью потока.
Гидравлические конструкции, используемые для измерения расхода в открытом канале , известны как первичные устройства и могут быть условно разделены на две категории: лотки и водосливы.
Лоток - это конструкция особой формы с площадью и / или наклоном, которые отличаются от канала, в котором он расположен. В результате происходит ускорение и изменение напора потока через лоток. Ускорение обеспечивается за счет схождения боковин, подъема днища или комбинации того и другого. Лоток обычно состоит из сужающейся секции, горловины и расходящейся секции.
Потеря напора в лотке составляет менее одной четвертой от того, что необходимо для работы водослива с острым гребнем и такой же ширины регулирования. Еще одно преимущество по сравнению с большинством стандартных водосливов заключается в том, что для правильно спроектированного и установленного лотка скорость приближения является частью калибровочных уравнений. Несанкционированное изменение размеров построенных лотков для получения несправедливой доли воды затруднено и, следовательно, маловероятно. В отличие от водосливов, большинство типов лотков позволяют легко проходить отложения и плавающие обломки, сокращая время и усилия, связанные с обслуживанием лотка.
Водослив - это, по сути, плотина через открытый канал, по которому течет вода , обычно через выемку или отверстие. Плотины делятся на остроконечные (тонкопластинчатые) и широкогребневые. Плотины с острым гребнем далее классифицируются в соответствии с формой и геометрией выемки (например, V-образный вырез 45 °, 12 дюймов [30,48 см] прямоугольный с концевыми сужениями, 36 дюймов [941,44 см] Cipolletti / Trapezoidal). Простая конструкция и низкие затраты на изготовление (хотя и не обязательно на установку) привели к широкому использованию водосливов для измерения расхода в открытом канале.
Конструкции водослива
Расход через водослив пропорционален напору на гребне и зависит от: бассейна водослива вверх по течению, состояния гребня, сжатия, скорости приближения и высоты поверхности воды ниже по течению от водослива. Для точной работы водосборник перед водосливом (водосливный бассейн) должен быть тщательно сформирован, и [для водосливов с острым гребнем (тонкая пластина)] максимальный напор (Hmax) не должен превышать 24 дюйма [60,96 см].
Водосливы, препятствующие природе
Обструктивный характер водосливов может привести к осаждению и непреднамеренному отсеву плавающих обломков. Кроме того, поскольку гребень (поверхность потока) имеет решающее значение для правильной работы водослива, растительный мусор, биологический рост и повреждение гребня могут привести к неточным сбросам через водослив.
Сборные плотины
Готовые водосливы почти всегда имеют острый гребень (тонкую пластину) и поставляются либо в виде переносных, сменных держателей водосливных пластин (для измерения расхода и мониторинга стока), либо устанавливаются в водосливные боксы (для потоков в трубопроводе чуть ниже уровня или на / выше класса).
