La méthode la plus courante de mesure du débit dans un canal ouvert consiste à utiliser des structures hydrauliques. Les structures hydrauliques sont des dispositifs statiques de forme spéciale sur ou à travers lesquels un écoulement est dirigé qui, dans des conditions d'écoulement libre, génèrent une relation connue entre le niveau d'eau (hauteur) à un seul endroit spécifié et le débit.
Les structures hydrauliques utilisées pour mesurer les écoulements en chenaux ouverts sont appelées dispositifs primaires et peuvent être grossièrement divisées en deux catégories: les canaux et les déversoirs.
Un canal est une structure de forme spéciale avec une zone et / ou une pente différente du canal dans lequel il est placé. Le résultat est une accélération et un changement de la hauteur de l'écoulement à travers le canal. L'accélération est fournie en faisant converger les parois latérales, en soulevant le fond ou en combinant les deux. Un canal se compose normalement d'une section convergente, d'une section d'étranglement et d'une section divergente.
La perte de charge du canal est inférieure à environ un quart de celle nécessaire pour faire fonctionner un déversoir à crête pointue ayant la même largeur de contrôle. Un autre avantage par rapport à la plupart des déversoirs standard est que pour un canal correctement conçu et installé, la vitesse d'approche fait partie des équations d'étalonnage. La modification non autorisée des dimensions des canaux construits pour obtenir une part injuste de l'eau est difficile et, par conséquent, peu probable. Contrairement aux déversoirs, la plupart des styles de canal permettent le passage facile de la sédimentation et des débris flottants - réduisant le temps et les efforts associés au maintien d'un canal.
Un déversoir est essentiellement un barrage traversant un canal ouvert sur lequel l' eau s'écoule , généralement à travers une encoche ou une ouverture. Barrages divisés en types à crête pointue (plaque mince) et à crête large. Les déversoirs à crête acérée sont en outre classés en fonction de la forme et de la géométrie de l'encoche (c.-à-d. Encoche en V à 45 °, 12 "[30,48 cm] rectangulaire avec contractions d'extrémité, 36" [941,44 cm] Cipolletti / trapézoïdal). La conception simple et le faible coût de fabrication (bien que pas nécessairement d'installation) ont conduit à l'utilisation généralisée de déversoirs dans la mesure de débit en canal ouvert.
Constructions de déversoirs
Le débit à travers un déversoir est proportionnel à la hauteur de la crête et est affecté par: le bassin du déversoir en amont, l'état de la crête, la contraction, la vitesse d'approche et l'élévation de la surface de l'eau en aval du déversoir. Pour fonctionner avec précision, la masse d'eau en amont du déversoir (le bassin du déversoir) doit être soigneusement formée et [pour les déversoirs à crête pointue (plaque mince)] la hauteur maximale (Hmax) ne doit pas dépasser 24 "[60,96 cm].
Barrages de nature obstructive
La nature obstructive des déversoirs peut entraîner une sédimentation et un criblage involontaire de débris flottants. De plus, comme la crête (surface d'écoulement) est essentielle au bon fonctionnement du déversoir, les débris végétatifs, la croissance biologique et les dommages à la crête peuvent tous entraîner des décharges inexactes sur un déversoir.
Barrages préfabriqués
Les déversoirs préfabriqués sont presque exclusivement du type à crête pointue (plaque mince) et sont fournis en tant que supports de plaque de déversoir portables et interchangeables (pour la jauge de cours d'eau et la surveillance du ruissellement) ou installés dans des boîtes de déversoir (pour les flux canalisés juste en dessous du niveau du sol ou à / au-dessus du niveau du sol).
