وتستخدم نظم النقل المفتوحة لنقل المياه وغيرها من السوائل بكفاءة، ويعد حساب قدرة هذه القنوات ومنحدرها أمرا أساسيا لتصميمها وتشغيلها على نحو سليم، كما أن الحسابات الدقيقة تساعد على منع الفيضانات، وضمان تدفق كاف، وتحقيق الاستخدام الأمثل للموارد.

حسب القدرة على القناة

قدرة القناة المفتوحة تشير إلى أقصى تدفق يمكن أن تحمله يعتمد على المنطقة المتقاطعة لل القناة، الشكل، وسرعة التدفق

Q = (1.486 / n) * R]2/3]* S1/2]

أين:

  • Q] = معدل التدفق (الأقدام الحركية في الثانية)
  • n ] = معامل تقريب مانينغ
  • A = المساحة الشاملة لعدة قطاعات (أقدام مربعة)
  • R] = نصف قطر الهيدروليكي (الفيه)
  • S] = منحدر القناة

Determining the Slope

ويؤثر منحدر القناة المفتوحة على سرعة التدفق وقدرته، ويُعبر عنه عادة كنسبة أو نسبة مئوية، ولتحديد المنحدر، يقوم المهندسون بتحليل التغير في الارتفاع على طول محدد من القناة:

Slope (S) = (Change in elevation)/ (مسافة أرضية) ]

فعلى سبيل المثال، يؤدي تغير ارتفاع طوله 2 أقدام فوق 100 قدم إلى ارتفاع 0.02 أو 2 في المائة، ويزيد من سرعة تدفق المنحدرات من طبقة العجلات، بينما يقلل من ذلك المنحدر من نوع بليغ.

التطبيق العملي

وينطوي تصميم قناة مفتوحة على حساب المنحدر المطلوب لتحقيق القدرة المنشودة، ويستخدم المهندسون بيانات التدفق، وشكل القنوات، ومعاملات التقريب من أجل تحقيق الاستخدام الأمثل للنظام، ويكفل الرصد المنتظم وظائف النظام بفعالية ويكيف مع الظروف المتغيرة.