قناة مائية

قناة مائية في السويد ، أغسطس 2010

القناة المائية هي قناة اصطناعية لنقل المياه ، على شكل منحدر مفتوح بفعل الجاذبية، ترتفع جدرانه فوق مستوى الأرض المحيطة، على عكس الخندق أو القناة . [ 1 ] [ 2 ] يجب عدم الخلط بين القنوات المائية والقنوات المائية ، التي تُبنى لنقل المياه؛ فالقنوات المائية تستخدم المياه الجارية لنقل المواد. تقوم القنوات المائية بتوجيه المياه من سد تحويل أو هدار إلى موقع تجميع المواد المطلوب . عادةً ما تُصنع القنوات المائية من الخشب أو المعدن أو الخرسانة .

اتخذت العديد من القنوات المائية شكل أحواض خشبية مرتفعة على دعامات ، وغالبًا ما تتبع التضاريس الطبيعية للأرض. نشأت هذه القنوات كجزء من نظام مجاري المياه في الطواحين ، ثم استُخدمت لاحقًا في نقل جذوع الأشجار في صناعة قطع الأشجار ، فيما يُعرف بقناة نقل جذوع الأشجار . كما استُخدمت على نطاق واسع في التعدين الهيدروليكي واستخراج الذهب والقصدير والمعادن الثقيلة الأخرى من رواسب الذهب الغرينية .

أصل الكلمة

مصطلح "فلوم" مشتق من الكلمة الفرنسية القديمة "flum" ، المشتقة بدورها من الكلمة اللاتينية " flumen" ، والتي تعني نهرًا. كان يُستخدم سابقًا للإشارة إلى مجرى مائي، وخاصةً إلى نهاية قناة طاحونة . يُستخدم في أمريكا للإشارة إلى ممر ضيق جدًا يمتد بين صخور شديدة الانحدار، مع وجود مجرى مائي في قاعه، ولكنه يُستخدم في الغالب للإشارة إلى قناة اصطناعية مصنوعة من الخشب أو مواد أخرى لتحويل مجرى مائي من نهر لأغراض الري، أو لتشغيل منشرة خشب، أو لعمليات مختلفة في الطريقة الهيدروليكية لاستخراج الذهب. [ 3 ]

أنواع القنوات المائية

قناة تحويل مشروع بول ران الكهرومائي ، التي تنقل المياه من خزان إلى آخر
قناة ري عاملة قيد الإصلاح في منطقة إيست كوتيني، كولومبيا البريطانية، كندا. تم بناؤها عام 1912، وتمتد لمسافة 8  كيلومترات لتوفير المياه لبضع عشرات من المزارع.

قناة الطاحونة

تُستخدم قناة التحويل لنقل المياه من جسم إلى آخر، كما هو الحال بين خزانين.

قناة مائية

تستخدم قنوات نقل الأخشاب تدفق المياه لنقل جذوع الأشجار والأخشاب المقطوعة إلى أسفل التل، وأحيانًا لمسافات طويلة، إما إلى منشرة أو موقع لنقلها لاحقًا.

قناة قياس التدفق

تُستخدم بعض أنواع القنوات المائية لقياس تدفق المياه في القنوات الكبيرة. وعند استخدامها لقياس تدفق المياه في القنوات المفتوحة، تُعرَّف القناة المائية بأنها هيكل هيدروليكي ثابت ذو شكل خاص، يُجبر التدفق، في ظل ظروف التدفق الحر، على التسارع بطريقة تسمح بتحديد معدل التدفق عبر القناة من خلال علاقة بين مستوى الماء والتدفق، وذلك بتطبيقها على قياس واحد لمستوى الماء داخل القناة. ويتحقق التسارع من خلال تقارب الجدران الجانبية، أو تغيير في منسوب الأرضية، أو مزيج من الاثنين. [ 4 ]

تتكون قنوات قياس التدفق عادةً من قسم تقارب، وقسم عنق، وقسم تباعد. مع ذلك، ليس من الضروري وجود جميع الأقسام. ففي حالة قناة "كاتثروت" ، يتصل قسم التقارب مباشرةً بقسم التباعد، مما ينتج عنه قسم عنق قصير جدًا (ومن هنا جاء مصطلح "كاتثروت"). بينما تُستغنى عن قسم التباعد في قنوات أخرى (مثل قنوات مونتانا، وقنوات USGS Portable Parshall، وقنوات HS/H/HL). [ 5 ]

توفر القنوات المائية مزايا واضحة مقارنة بالسدود ذات القمة الحادة: [ 4 ]

  • بالنسبة لنفس عرض التحكم، يكون فقدان الضغط في قناة مائية حوالي ربع ما هو مطلوب لتشغيل سد ذي قمة حادة
  • تُعد سرعة الاقتراب جزءًا من معادلات المعايرة للقنوات المائية
  • يُعدّ تغيير أبعاد القنوات المائية المُنشأة دون إذن أمرًا صعبًا (وبالتالي غير مرجح).
  • تسمح معظم أنماط القنوات المائية بسهولة بمرور الرواسب والحطام العائم  ، مما يقلل الوقت والجهد المرتبطين بصيانة تركيب القناة المائية.

تشمل أنماط قنوات قياس التدفق ما يلي: قناة Cutthroat ، وقناة HS / H / HL، وقناة Khafagi، وقناة Montana ، وقناة RBC، وقناة Parshall ، وقناة Palmer-Bowlus ، وقناة Trapezoidal، وقناة Venturi .

قناة جانبية على قناة تشيسابيك وأوهايو

في بعض قنوات القرن التاسع عشر، كانت قناة جانبية تحول المياه حول قفل الرفع من المستوى (أو الحوض) الأعلى إلى المستوى الأدنى من القفل، بحيث يكون المستوى الأدنى مزودًا بكمية كافية من المياه. [ 6 ]

قنوات ترفيهية

في السباحة التنافسية ، يستخدم المدربون عادةً قنوات مائية خاصة ذات جوانب شفافة لتحليل أسلوب السباح. وتختلف سرعة التدفق لتناسب جميع أنماط السباحة ومستوياتها.

انظر أيضاً

مراجع

  1. كوستر، فرانك (1909). التطورات والهندسة الكهرومائية . نيويورك: دي. فان نونستراند. ص 40-45 . 
  2. إرشادات لتحديد وتقييم وتسجيل مواقع التعدين التاريخية . واشنطن العاصمة: دائرة المتنزهات الوطنية، وزارة الداخلية الأمريكية. 1997. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2014.
  3. تتضمن جملة أو أكثر من الجمل السابقة نصًا من منشور أصبح الآن ملكًا عامًا : تشيشولم، هيو ، محرر (1911). " فلوم ". الموسوعة البريطانية . المجلد 10 ( الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 574-575 .     
  4. 1 2 قنوات التدفق ، Openchannelflow.com
  5. أقسام قناة التدفق - موقعها ووظيفتها ، Openchannelflow.com
  6. كايتل، إليزابيث (1983). منزل على القناة . كابين جون، ماريلاند : دار نشر سفن لوكس. رقم ISBN 978-080185328-9.ص 270

للمزيد من القراءة