اندازه گیری دبی در کانالهای روباز با استفاده از پارشال فلوم (Parshall Flume)

لینک کوتاه مطلب:

اندازه گیری دبی آب در محل های تقسیم و تحویل آب بسیار مهم است. انتقال آب ممکن است با لوله باشد و یا توسط کانال صورت بگیرد. برای اندازه گیری آب در کانال از پارشال فلوم استفاده می شود. در شکل ۱ پارشال فلوم نشان داده شده است.

شکل 1- پلان و مقطع طولی یک پارشال فلوم

تیپ پارشال فلوم بر اساس عرض قسمت گلویی فلوم نامگذاری می شود. برای مثال اگر عرض فلوم یک فوت باشد، تیپ فلوم یک فوتی گفته میشود. در جدول ۱ برخی مشخصات اصلی پارشال فلوم های تیپ نیم فوت تا ۶ فوت درج شده است:

جدول ۱ – بر خی مشخصات و فرمول های محاسبه دبی انواع پارشال فلوم

فرمول دبی پارشال فلوم

H: ارتفاع آب بر حسب سانتی متر

Q: دبی بر حسب لیتر بر ثانیه

فاصله از لبه گلو (A)عرض گلوی پارشال فلوم (w)
سانتی مترسانتی مترفوت
y = 0.2637 * H۱.۵۸۴۱۱۵.۲۰.۵
y = 0.4663 * H۱.۵۳۵۹۲۲.۹۰.۷۵
y = 0.6244 * H۱.۵۲۲۹۱۳۰.۵۱
y = 1.136 * H۱.۵۵۴۹۷۱۰۱۶۱۲
y = 1.6111 * H۱.۵۶۶۱۱۱۲۹۱.۵۳
y = 2.0635 * H۱.۵۷۷۹۱۲۲۱۲۲۴
y = 2.4997 * H۱.۵۵۸۷۱۳۲۱۵۲.۵۵
y = 2.9233 * H۱.۵۹۴۶۱۴۲۱۸۳۶

آب از یک قسمت فلوم وارد و از طرف دیگر خارج می شود. مطابق شکل یک سوراخ و چاهک ارتفاع آب در ورودی فلوم و یک سوراخ و چاهک ارتفاع آب در قسمت خروجی قرار دارد.

اندازه گیری دبی در کانالهای روباز با استفاده از پارشال فلوم (Parshall Flume)بیشتر بخوانید:انواع سرریز سد و انتخاب دبی طرح برای آنها

اندازه گیری و قرائت اصلی فلوم توسط درجه و چاهک اصلی که در قسمت ورود آب به فلوم قرار دارد انجام می گیرد. درجه سوراخ و چاهک دوم برای زمانی است که جهش آزاد آب در خروجی فلوم ایجاد نشود و جریان خروجی آب مستغرق باشد.

در صورتیکه در شبکه آبیاری مورد استفاده پارشال فلوم نصب شده باشد، عموماً دو تا چاهک در کنار فلوم تعبیه می شود. این دو چاهک عموماً به شکل دایره بوده و طوری ساخته شده اند که بتوان داخل آن یک نوار سانتیمتری نصب کرد.

به این درجه و سانتیمتر، اشل نیز گفته میشود. در بعضی مواقع که به شبکه و اندازه گیری و تحویل حجمی آب توجهی نشود، ممکن است این دو چاهک ساخته نشوند و یا پر شده و از بین بروند.

اگر چاهک ها در کنار پارشال فلوم ساخته نشوند باز هم میتوان کار قرائت و اندازه گیری دبی را انجام داد. محل قرائت ارتفاع آب و تعیین دبی آب به فاصله A سانتیمتر از لبه گلوی فلوم قرار دارد.

پس اگر پارشال فلوم مورد استفاده فاقد سوراخ و چاهک باشد بهره بردارن کانال نگران نباشند چون با تعیین محل سوراخ، میتوانند با یک خط کش ساده دبی کانال را اندازه گیری کنند.

در جدول یک مقدار A برای تیپ های مختلف پارشال فلوم نوشته شده است. پس اگر سوراخ و چاهک پارشال فلوم شما خراب باشد، مطابق شکل ۱ به اندازه مقدار A از لبه گلو اندازه بگیرید و آن محل را با یک رنگی علامت بزنید. در این محل یک سانتیمتر فلزی به دیواره پارشال فلوم نصب کنید یا با رنگ علامت بزنید.

روش های تعیین دبی توسط پارشال فلوم

با یک خط کش فلزی یا پلاستیکی یا چوب یا میله ای که با سانتیمتر درجه بندی شده است، از کف فلوم ارتفاع آب را اندازه بگیرید. یعنی صفر خط کش را در کف فلوم قرار دهید و ارتفاع آب را با آن خط کش بخوانید.

پس از تعیین ارتفاع آب به راحتی به سه روشی که در زیر گفته شده است به راحتی میتوانید دبی آب را تعیین کنید و برنامه ریزی لازم را برای آب تحویلی انجام دهید. پس مهمترین عاملی که بایستی آن را در پارشال فلوم شما قرائت بکنید، ارتفاع آب در محل چاهک اول و یا درجه و سانتیمتری است که در فاصله A از لبه گلوی فلوم قرار دارد.

با کمی دقت میتوانید به اندازه A سانتیمتر از لبه گلو فاصله بگیرید و محل قرار دادن خط کش و یا نصب سانتیمتر فلزی را تعیین کنید. در این محل شما باید ارتفاع آب را از کف فلوم اندازه بگیرید و بر اساس ارتفاع آب، دبی (مقدار جریان آب در کانال) را برآورد کنید.

 

روش اول: تعیین دبی توسط پارشال فلوم با استفاده از فرمول

شما میتوانید دبی را با استفاده از فرمول های پارشال فلوم ها تعیین کنید. بسته به بزرگی یا کوچکی کانال، از پارشال های مختلف استفاده میشود.

در جدول ۱ مقدار A و فرمول های تعیین دبی برای پارشال فلوم از تیپ نیم تا ۶ فوتی درج شده است. ابتدا مقدار ارتفاع آب در محل چاهک اول (H) را قرائت کنید و سپس آن را در فرمول قرار داده و دبی را حساب بکنید.

 

روش دوم: تعیین دبی توسط پارشال فلوم، با استفاده از نمودارها

در روش دوم شما میتوانید از نمودارهایی که برای انواع پارشال فلوم تهیه شده است برای برآورد دبی کانال استفاده بکنید. در اشکال ۲ تا ۴ نمودارهای تعیین دبی به ازای ارتفاع آب در فلوم ارائه شده است. شما میتوانید نوع فلوم خود را تعیین کرده و از یکی از نمودارها برای برآورد دبی کانال استفاده کنید.

شکل 1- نمودار های ارتفاع آب و دبی پارشال فلوم های نیم تا یک فوتی

شکل 3- نمودار های ارتفاع آب و دبی پارشال فلوم های 2 تا 4 فوتی

شکل 4- نمودار های ارتفاع آب و دبی پارشال فلوم های 5 و 6 فوتی

برای مثال ابتدا عرض گلویی فلوم کانال آبرسان روستای خودتان را اندازه بگیرید. چنانکه عرض گلویی (w) برابر ۳۰ سانتیمتر باشد، یعنی فلوم شما از نوع یک فوتی است. هر فوت ۳۰.۵ سانتیمتر است.

در شکل شماره ۲ نمودار مربوط به پارشال فلوم یک فوتی را پیدا کنید که همان خط پر سیاه رنگ است. حالا باید در محل چاهک یا خط کش، ارتفاع آب را اندازه بگیرید یعنی مقدار H را تعیین کنید. مقدار H را در محور افقی شکل مشخص کرده، به بالا رفته و خط پارشال فلوم یک فوتی را قطع کرده و به سمت چپ حرکت کرده و محور عمودی یعنی محور مربوط به دبی را قطع کنید.

برای مثال اگر ارتفاع آب را ۴۰ سانتیمتر قرائت کرده باشید، مقدار دبی کانال روستای شما حدوداً برابر ۱۷۰ لیتر بر ثانیه خواهد بود.

اندازه گیری دبی در کانالهای روباز با استفاده از پارشال فلوم (Parshall Flume)بیشتر بخوانید:نرم افزار اندروید محاسبات کانال های هیدرولیک

روش سوم: تعیین دبی توسط پارشال فلوم با استفاده از جدول

همچنین شما میتوانید از جدولی که به همین منظور برای شما تهیه شده است استفاده بکنید. ارتفاع آب را در فلوم قرائت بکنید و سپس از جدول شماره ۲ مقدار دبی را بر اساس نوع فلوم برآورد کنید.

برای مثل اگر ارتفاع آب در یک فلوم دو فوتی ۵۰ سانتیمتر باشد، با استفاده از جدول ۲ و ارقام ستون مربط به پارشال فلوم دو فوتی، دبی کانال برابر ۴۸۸ لیتر بر ثانیه است.

۶ft۵ft۴ft۳ft۲ft۱ft۰.۷۵ft۰.۵ftعرض گلو به فوت
۱۸۳۱۵۲.۵۱۲۲۹۱.۵۶۱۳۰.۵۲۲.۹۱۵.۳عرض گلو به سانتیمتر
۳۸۳۲۲۶۲۰۱۳.۸۷.۲۵.۵۳.۴۵
۱۱۵۹۷۷۹۵۹۴۰۲۱۱۵.۸۱۰۱۰
۲۱۹۱۸۴۱۴۹۱۱۲۷۶۳۹۲۹۱۹۱۵
۳۴۷۲۹۰۲۳۴۱۷۶۱۱۸۶۰۴۶۳۰۲۰
۴۹۵۴۱۳۳۳۳۲۴۹۱۶۷۸۴۶۴۴۳۲۵
۶۶۳۵۵۲۴۴۴۳۳۱۲۲۱۱۱۱۸۵۵۷۳۰
۸۴۷۷۰۵۵۶۶۴۲۲۲۸۱۱۴۰۱۰۷۷۳۳۵
۱۰۴۸۸۷۲۶۹۸۵۲۰۳۴۵۱۷۱۱۳۲۹۰۴۰
۱۲۶۵۱۰۵۱۸۴۰۶۲۵۴۱۴۲۰۵۱۵۸۱۰۸۴۵

 

برای سهولت دسترسی شما کاربران عزیز به آخرین مطالب و اخبار سایت تصمیم گرفتیم تا خبرنامه ایمیلی انجمن علوم مهندسی آب را راه اندازی کنیم. عضویت در این خبرنامه رایگان بوده و برای عضویت کافی است نام و ایمیل خود را وارد کنید

One Reply to “اندازه گیری دبی در کانالهای روباز با استفاده از پارشال فلوم (Parshall Flume)”

  1. سلام
    با تشکر از مطالب آموزنده شما بفر مایید اگر عرض گلوی خروجی خیلی بیشتر از ۱۸۰ سانتی متر باشد مثلا بندی بسیار بزرگ پر از آب با دیواره خاکی که قسمتی از یکی از دیواره ها شکسته مثلا در حد ۵ متر و آب به ارتفاع ۱/۷ متر از گلو خارج می شود را چگونه می توان محاسبه کرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *