巴歇尔槽是一种广泛应用于明渠流量测量的辅助设备。其独特的设计和优越的性能使其在水利工程、环境监测以及工业用水测量等领域发挥着重要作用。

一、起源与发展

巴歇尔槽的原型是文丘里水槽，其发展历程可以追溯到20世纪初。1915年，VM.Cone在美国科罗拉多州开始了文丘里水槽的实验。1922年，F.L.Parshall对文丘里水槽进行了根本性的变革，制作了通用的巴歇尔槽。此后，经过多次水力学实验，制成了尺寸为1英寸到50英寸的各种量水槽。1929年，美国土木学会正式将其命名为巴歇尔槽。自此以后，巴歇尔槽成为文丘利水槽中最普及的水槽，并在全球范围内得到广泛应用。

二、构造与原理

巴歇尔槽由上游收缩段、短直喉道和下游扩散段三部分组成。收缩段的槽底向下游倾斜，而扩散段槽底的倾斜方向与喉道槽底相反。这种设计使得水流在通过巴歇尔槽时能够形成稳定的水位，从而便于测量。

巴歇尔槽的测量原理基于明渠流量与液位之间的对应关系。在渠道内安装量水堰槽后，由于堰的缺口或槽的缩口比渠道的横截面积小，因此渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。通过测量量水堰槽内水流的液位，再根据相应量水堰槽的水位-流量关系，可以反求出流量。

三、特点与优势

高精度：巴歇尔槽的设计使得水流在通过时能够形成稳定的水位，从而提高了测量的精度。

水位损失小：与其他量水堰相比，巴歇尔槽的水位损失较小，约为堰的四分之一。

抗沉淀：即使水中存在一些固态物质，巴歇尔槽也几乎不沉淀，避免了泥沙沉积对测量的影响。

适应性强：巴歇尔槽易于安装，适应各种地形，且测流范围广，量水稳定准确。

四、应用与注意事项

巴歇尔槽被广泛应用于农业用水、工业用水、城市供水引水渠、火电厂冷却水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工矿企业废水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道等领域的明渠流量测量。

在使用巴歇尔槽时，需要注意以下几点：

巴歇尔槽的中心线要与渠道的中心线重合，使水流进入巴歇尔槽不出现偏流。

巴歇尔槽通水后，水的流态要自由流，且淹没度要小于规定的临界淹没度。

巴歇尔槽的上游应有大于5倍渠道宽的平直段，使水流能平稳进入巴歇尔槽。

巴歇尔槽安装在渠道上要牢固，与渠道侧壁、渠底连结要紧密，不能漏水，以确保水流全部流经巴歇尔槽的计量部位。

五、维护与校准

为了确保巴歇尔槽长期稳定准确的测量结果，需要定期进行维护和校准。这包括清理沉积物、检查槽体的物理结构完整性以及验证水位测量设备的精度等工作。

综上所述，巴歇尔槽凭借其独特的设计、广泛的应用和可靠的性能，在明渠流量测量领域发挥着重要作用。随着科技的进步和需求的不断发展，巴歇尔槽也将不断优化和改进，为水利工程和环境保护等领域提供更加精准和高效的测量解决方案。