巴歇爾槽是一種廣泛應用于明渠流量測量的輔助設備。其獨特的設計和優越的性能使其在水利工程、環境監測以及工業用水測量等領域發揮著重要作用。

一、起源與發展

巴歇爾槽的原型是文丘里水槽，其發展歷程可以追溯到20世紀初。1915年，VM.Cone在美國科羅拉多州開始了文丘里水槽的實驗。1922年，F.L.Parshall對文丘里水槽進行了根本性的變革，制作了通用的巴歇爾槽。此后，經過多次水力學實驗，制成了尺寸為1英寸到50英寸的各種量水槽。1929年，美國土木學會正式將其命名為巴歇爾槽。自此以后，巴歇爾槽成為文丘利水槽中最普及的水槽，并在全球范圍內得到廣泛應用。

二、構造與原理

巴歇爾槽由上游收縮段、短直喉道和下游擴散段三部分組成。收縮段的槽底向下游傾斜，而擴散段槽底的傾斜方向與喉道槽底相反。這種設計使得水流在通過巴歇爾槽時能夠形成穩定的水位，從而便于測量。

巴歇爾槽的測量原理基于明渠流量與液位之間的對應關系。在渠道內安裝量水堰槽后，由于堰的缺口或槽的縮口比渠道的橫截面積小，因此渠道上游水位與流量的對應關系主要取決于堰槽的幾何尺寸。通過測量量水堰槽內水流的液位，再根據相應量水堰槽的水位-流量關系，可以反求出流量。

三、特點與優勢

高精度：巴歇爾槽的設計使得水流在通過時能夠形成穩定的水位，從而提高了測量的精度。

水位損失小：與其他量水堰相比，巴歇爾槽的水位損失較小，約為堰的四分之一。

抗沉淀：即使水中存在一些固態物質，巴歇爾槽也幾乎不沉淀，避免了泥沙沉積對測量的影響。

適應性強：巴歇爾槽易于安裝，適應各種地形，且測流范圍廣，量水穩定準確。

四、應用與注意事項

巴歇爾槽被廣泛應用于農業用水、工業用水、城市供水引水渠、火電廠冷卻水引水和排水渠、污水治理流入和排放渠、工礦企業廢水排放以及水利工程和農業灌溉用渠道等領域的明渠流量測量。

在使用巴歇爾槽時，需要注意以下幾點：

巴歇爾槽的中心線要與渠道的中心線重合，使水流進入巴歇爾槽不出現偏流。

巴歇爾槽通水后，水的流態要自由流，且淹沒度要小于規定的臨界淹沒度。

巴歇爾槽的上游應有大于5倍渠道寬的平直段，使水流能平穩進入巴歇爾槽。

巴歇爾槽安裝在渠道上要牢固，與渠道側壁、渠底連結要緊密，不能漏水，以確保水流全部流經巴歇爾槽的計量部位。

五、維護與校準

為了確保巴歇爾槽長期穩定準確的測量結果，需要定期進行維護和校準。這包括清理沉積物、檢查槽體的物理結構完整性以及驗證水位測量設備的精度等工作。

綜上所述，巴歇爾槽憑借其獨特的設計、廣泛的應用和可靠的性能，在明渠流量測量領域發揮著重要作用。隨著科技的進步和需求的不斷發展，巴歇爾槽也將不斷優化和改進，為水利工程和環境保護等領域提供更加精準和高效的測量解決方案。