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, más corto y menos costoso de fabricar. Los canales Montana se utilizan para medir aguas superficiales, caudales de riego, descargas 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 Montana se describe en el Manual de medición del agua de la Oficina de Recuperación de los EE. UU. [2] y en dos normas técnicas MT199127AG [3] y MT199128AG [4] de la Universidad Estatal de Montana .
Como modificación del canal de Parshall, el diseño del canal de Montana está estandarizado según las normas 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 de 0,005 cfs [0,1416 L/s] a 3280 cfs [92 890 L/s]. [5]
Los canales Montana no están diseñados para usarse en condiciones sumergidas, ya que carecen de las secciones de descarga y garganta extendidas del canal Parshall. Cuando sea posible la inmersión, se debe utilizar un canal Parshall de longitud completa. [6] En caso de que se produzca la 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 precisiones mejores que 5% sean dudosas.
El canal Montana 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 “agua estancada” que restrinja el flujo a través de un canal. Solo es necesario medir la profundidad (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 las secciones de descarga y garganta extendidas del canal Parshall, el canal Montana tiene poca resistencia a los efectos de la sumersión y, como tal, debe evitarse. Cuando hay o puede haber flujo sumergido, existen varios métodos para corregir la situación: el canal puede elevarse por encima del fondo del canal, el canal aguas abajo puede modificarse o puede usarse un tipo de canal diferente (normalmente un canal Parshall ). Aunque comúnmente se piensa que ocurre a velocidades de flujo más altas, el flujo sumergido puede existir en cualquier nivel de flujo, ya que es una función de las condiciones aguas abajo. En aplicaciones de arroyos naturales, el flujo sumergido es con frecuencia el resultado del crecimiento de vegetación en las orillas del canal aguas abajo, la sedimentación o el hundimiento del canal.
Los canales de Montana se pueden construir con una variedad de materiales: [9]
Los canales Montana más pequeños tienden a estar fabricados con fibra de vidrio y acero galvanizado (dependiendo de la aplicación), mientras que los canales Montana más grandes pueden fabricarse con fibra de vidrio (tamaños de hasta 160") o concreto (160"-600").
En la práctica, es habitual ver canales Montana de más de 48 pulgadas de tamaño, ya que generalmente no se puede satisfacer la necesidad de descarga libre, la erosión aguas abajo sería excesiva u otros tipos de canales manejan mejor el flujo.
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