Un canal Montana es una modificación popular del canal Parshall estándar . El canal Montana elimina las secciones de garganta y descarga del canal Parshall, lo que da como resultado un canal más liviano, de menor longitud y menos costoso de fabricar. Los canales Montana se utilizan para medir aguas superficiales, caudales de riego, vertidos industriales y caudales de plantas de tratamiento de aguas residuales.
Como canal de garganta corta, el canal Montana tiene un único punto de medición específico en la sección de contracción en el que se mide el nivel. [1] El canal de Montana se describe en el Manual de medición de agua de la Oficina de Reclamación de EE. UU. [2] y dos estándares técnicos MT199127AG [3] y MT199128AG [4] de la Universidad Estatal de Montana .
Como modificación del canal Parshall, el diseño del canal Montana está estandarizado según ASTM D1941, ISO 9826:1992 y JIS B7553-1993. Los canales no están patentados y las mesas de descarga no están protegidas por derechos de autor.
Se han desarrollado un total de 22 tamaños estándar de canales Montana, que cubren rangos de flujo desde 0,005 cfs [0,1416 L/s] hasta 3280 cfs [92 890 L/s]. [5]
Al carecer de la garganta extendida y las secciones de descarga del canal Parshall, los canales Montana no están diseñados para usarse en condiciones sumergidas. Cuando sea posible la inmersión, se debe utilizar un canal Parshall de longitud completa. [6] En caso de que se produzca una inmersión, se han realizado investigaciones para corregir el flujo. [7]
En condiciones de laboratorio, se puede esperar que el canal Parshall, en el que se basa el Montana, presente precisiones de +/-2%, aunque las condiciones de campo hacen que las precisiones superiores al 5% sean dudosas.
El Montana Flume es una restricción con descarga libre que acelera el flujo desde un estado subcrítico ( Fr ~0,5) a uno supercrítico ( Fr >1).
La descarga de flujo libre se puede resumir como
Dónde
Tabla de descarga del canal Montana para condiciones de flujo libre: [8]
Flujo libre: cuando no hay “remanso de agua” que restrinja el flujo a través de un canal. Sólo es necesario medir la profundidad única (punto de medición principal -Ha) para calcular el caudal. Un flujo libre también induce un salto hidráulico aguas abajo del canal.
Flujo sumergido: cuando la superficie del agua aguas abajo del canal es lo suficientemente alta como para restringir el flujo a través de un canal, se considera que el canal está sumergido. Al carecer de la garganta extendida y las secciones de descarga del canal Parshall, el canal Montana tiene poca resistencia a los efectos de la inmersión y, como tal, debe evitarse. Cuando hay o puede haber flujo sumergido, existen varios métodos para corregir la situación: el canal se puede elevar por encima del piso del canal, se puede modificar el canal aguas abajo o se puede usar un tipo de canal diferente (generalmente un canal Parshall ). Aunque comúnmente se piensa que ocurre a caudales más altos, el flujo sumergido puede existir en cualquier nivel de flujo, ya que es una función de las condiciones aguas abajo. En aplicaciones de corrientes naturales, el flujo sumergido es frecuentemente el resultado del crecimiento vegetativo en las orillas del canal aguas abajo, la sedimentación o el hundimiento del canal.
Los canales Montana se pueden construir con una variedad de materiales: [9]
Los canales Montana más pequeños tienden a fabricarse con fibra de vidrio y acero galvanizado (según la aplicación), mientras que los canales Montana más grandes se pueden fabricar con fibra de vidrio (tamaños de hasta 160") u hormigón (160"-600").
En la práctica, es habitual ver canales Montana de más de 48 pulgadas, ya que normalmente no se puede satisfacer la necesidad de una descarga libre de derrames, la socavación aguas abajo sería excesiva o otros tipos de canales manejan mejor el flujo.
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