Фиг. 2.

запасов реки - в характерных точках последней (фиг. 1): у образования главного русла А, при выходе реки на равнину у впадения крупных притоков В, в местах перелома продольного профиля Д и т. п. Водомерный пост должен быть установлен на участке с возможно более правильным, установившимся режимом водного источника. Для рек условиями такого режима считаются параллельность берегов и струй, неизменчивость русла, отсутствие порогов и отмелей.

Наиболее употребительным типом водомерного поста является рейка с нанесенными на ней делениями (обычно в см или сотках), прикрепленная вертикально или наклонно к устою моста, набережной или к вбитой в дно водного источника свае. Такой пост называется реечным.

Свайный водомерный пост (фиг. 2) состоит из ряда свай, забитых на берегу в направлении нормальном к течению реки и выступающих до 1л1 над поверхностью земли. В. н. состоят в измерении особой перепоен, рейкой расстояний от горизонта воды до головки ближайшей сваи и записывании номера сваи. Свайные посты устанавливают обычно на реках с большими колебаниями горизонтов, неустановившимися, подмываемыми берегами и с бурными паводками, проносящими карчи. Речной пост при этих условиях м. б. легко снесен или стать недоступным для наблюдения, тогда как снос отдельных свай не лишает возможности продолжать наблюдения.

При обрывистых, недоступных берегах или при наличии мостов В. н. производят часто при помощи особой цепи с грузом, опускаемой от определенной точки берега или моста до уровня воды. Такой тип поста н азывается мостовым или цепным. Если груз заменить полым цилиндром, загруженным дробью так, что его уд. в. немного больше единицы, и подвесить цилиндр к пружинным весам, укрепленным неподвижно, то каждому уровню воды будет соответствовать определен, деление шкалы весов. Такая весовая рейка, системы Глушкова, установлена на Аральском море.

В тех случаях, когда требуется особая точность В. н., устанавливают самопишущ. приборы-л имниграфь! (см. Гидрометрические приборы). Обычный тип лимниграфа состоит из поплавка, подвешенного на гибкой проволоке к шкиву,

Фиг. 3.

присоединенному посредством передаточного механизма к перу. Последнее чертит в уменьшенном масштабе на графленой бумаге, прикрепленной к вращающемуся с определенной скоростью барабану, диаграмму колебаний горизонтов воды. Поплавок лимниграфа помещается в особой трубе, прикрепляемой на консолях к набережной, к устою моста или к забитой в реке свае (фиг. 3). В зависимости от характера русла и берегов лимниграфы устанавливают еще в особой нише или на берегу, соединяя лимниграф с рекой коленчатой трубой, наклонной подводящей трубой (фиг. 4) или сифоном.

Фиг. 4,

В горных реках, где суточные колебания горизонтов воды достигают значительной величины, но бывают непродолжительны, устанавливают особые приборы для автоматических записей наивысших горизонтов. Это-или поплавки, прикрепленные к рейке и не могущие опускаться от достигнутого ими уровня благодаря действию особых задерживающих механизмов, или же помещаемые в особой трубе рядом с водомерной рейкой бумажные ленты с нанесенной на них гектографии, чернилами или химич. карандашом вертикальной чертой, которая размывается водой и тем показывает наивысший уровень, до к-рого последняя поднималась. Зимой, при ледоставе, для производства В. н. прорубают во льду особые лунки. При значительной толщине льда в непосредственные отсчеты по рейке необходимо ввести поправку на высоту слоя воды в проруби от нилш. поверхности льда, к-рая измеряется особой реечкой (фиг. 5).

Для всех типов водомерных постов необходимо точное установление нуля поста, т. е. той точки, от которой ведут В. н. Для реечных постов обычно нуль поста совпадает с нулем рейки, для свайных - с головкой нижней сваи. Обычно при установлении водомерных постов стремятся к тому, чтобы нуль поста был по возможности близок к наиболее низкому горизонту воды.

Фиг. 5.

Частота В. н. колеблется - от непрерывности (при лимниграфе) до одного раза в неделю и реже. Чаще всего В. н. производят ежедневно, один или три раза в сутки. Общепризнанных норм для назначения частоты В. н. не имеется, и она определяется в отдельных случаях в зависимости от цели В. н. и от требуемой точности их. В. п. заносятся наблюдателем в постовой журнал и пересылаются, обычно раз в месяц, в центральное учреждение, ведающее В.н. Последнее печатает результаты В. н. в особых периодич. бюллетенях и ежегодниках. Кроме ежедневных отклонений горизонта воды от нуля поста, приводятся еще наиболее характерные месячные горизонты, как то: наивысший и наинизший, средний, наиболее частый и др. (см. Горизонты воды). Те же данные приводятся и для целого календарного года (иногда для года гидрологического, т. е. за время с начала зимы- начала накопления сненшых запасов,являю- , щихся главным источником питания рек). В. н. позволяют судить о многоводности отдельных водных источников, проходе высоких вод и т. п. Многолетние В. н. дают представление об общем режиме водных источников-на основании их строится водное хозяйство (см.) данной территории.

Лит.: Коллупайло Ф. И., Матер, для курса гидрометрии, вып. 2 (литогр.); его же, Указат. лит. по гидрометрии, М., 1921; Handbucb d. Ingenieur-wissenschaften, Т, III -Der Wasserbau, B. 1-Die Gewasserkunde, Lpz., 1911. A. Эссен.

ВОДОМЕРЫ, приборы для измерения расхода воды. Для правильного ведения как , в техническ., так и в экономическ. отношениях водопроводного хозяйства необходимо учитывать воду, подаваемую водоподъемными станциями, и воду, отпускаемую потребителям. Разница между количеством подаваемой воды и количеством отпускаемой потребителю составляет неучитываемый расход воды, т. н. утечку, которая определяет, с одной стороны, технич. состояние водопроводных сооружений, с другой - экономическ. выгодность эксплоатации. В.служат для контроля техническ. состояния водопроводного хозяйства и измеряют потребленную и подлежащую оплате воду; они доллшы иметь достаточно надежную конструкцию, работать с определенной точностью и не понижать значительно нбрмальн. напора воды в сети. Для измерения больших количеств воды, подаваемых насосными станциял1и в сеть труб, а также для измерения больших расходов воды в самой сети применяют В. двух систем-Вентури и Вольтмана.

В. системы Вентури (фиг. 1) применяются для измерения расхода воды в трубах диаметром от 150 до 1 200 мм и выше. Действие В. основано на том гидравлическом принципе, что при вводе в суженную часть трубы скорость воды в последней увеличивается, а пьезометрическое давление уменьшается по формуле Бернулли:

где V - нормальная скорость в трубе и

Фиг. 1.

р -давление в ней, а Vg - скорость в суженной части трубы и Ро-давление в этом месте, у-удельный вес воды. На основании этой ф-лы расход воды Q=F-v=Fo-Vo, где F и Fq--площади сечения трубы нормальной и суженной, определится по формуле

Q=7c\/p-po, при чем к (коэффициент водомера) равен

F-Foy..fpflpiу Следовательно расход воды в такой трубе будет пропорционален корню квадратному из разности давлений в нормальной и суженной части трубы. Обычно сужение сечения в трубе Вентури делается равным Ve площади сечения нормальной трубы. В. этой системы учитывают проходящую через них воду с точностью до 3-5%, если соотношения между максимальным и минимальным количествами воды пе выходят за пределы 15 : 1. При малых количествах воды точность показаний зна-

Фиг. 2.

чительно понижается. Конструкция В. представляет конически суживающуюся и затем конически расширяющуюся трубу, вставляемую на фланцах в водопроводную трубу, расход воды по которой необходимо учесть (фиг. 2). От суженной и нормальной частей трубы Вентури отводятся пьезометрические трубки к регистрирующему аппарату, показывающему на основании разности давлений в трубках расход воды в трубе Вентури. Регистрирующий аппарат с гидравлич. или электрич. передачей и часовым механизмом показывает обычно как секундный расход, воды, так и общий и вычерчивает диаграмму расхода. Производительность водомера системы Вентури характеризуется следующими Данными:

Диаметр Макс. час. Диаметр Макс. час. труб в лш расх. в Л1* труб в мм расх. в м*

150 . 200 . 300 . 400 .

80- 200 150- 350 300- 700 500-1 200

500 . 700 . 900 . 1 ООО .

700-1 800

1 500-4 ООО

2 500-6 ООО

3 000-7 ООО

Водомер системы Вольтмана (фиг. 3>, употребляемый также для измерения больших расходов воды, построен по принципу скоростных В. и состоит из короткого цилиндрического корпуса, в к-ром на горизонтальной оси вращается спиральное колесо. Число оборотов этого колеса прямо пропорционально количеству протекающей по трубе воды, по ф-ле Q= =F-a-n, где F-площадь сечения трубы, а - шаг спирального колеса, п- число об/ск., Q-расход воды в ск. Вращение спирального колеса передается посредством винтового зацепления системе колес часового механизма и стрелкам циферблата, на котором и по-количество пропущенной во-

Фиг. 3. Водомер Вольтмана.

называется

ды. Вода, проходящая через В., почти не теряет своего первоначального напора, и поэтому В. этой системы могут применяться и при очень малых давлениях воды. Обычно В. ставят меньшего диаметра, чем труба, и соединяют с последней конич. патрубками. При нормальном расходе воды точность показаний В. довольно высока и ошибки не превышают ±2%. Водомеры системы Вольтмана строятся диаметром от 50 до 750 мм. Размеры и пропускная способность этих водомеров показаны в табл. 1:

Табл. 1. - Размеры и пропускная способность В. системы Вольтмана.

Комбинированные В. При значительном колебании в расходе воды и падении его ниже минимума применяются комбинированные В., представляющие соединение вольтмановского В. с малым крыльча-тым В.; оба В. связаны особым переключающим приспособлением. Большой и малый водомеры в разных системах работают или параллельно или последовательно. Конструкция комбинированного В. с параллельным соединением состоит из малого В., соединенного с трубой вольтмановского В. через переключающий клапан. Действие переключающего клапана заключается в следующем: при малых расходах воды качающийся клапан своим весом закрывает отверстие, сообщающее трубу с В. Вольтмана, и вода идет через малый В.; при увеличившемся расходе воды клапан откидывается ее струей и открывает проход В. Вольтмана.

Для учета общего колич. прошедшей воды необходимо суммировать показания обоих счетчиков. В другой конструкции (фиг. 4) соединены главный и вспомогательный В. последовательно, и переключающий клапан помещается за основным В. Оба В., кроме своих контрольных счетчиков, имеют общий счетчик, соединенный с В. по принципу

Фиг. 4. Комбинированный водомер с последовательным соединением.

свободного колеса, так что на нем отсчиты-ваются показания только работающего в данное время- В. При малых расходах воды последняя, не приводя в движение счетчика главного В. при закрытом шаровом клапане, изменяет свое направление и проходит через вспомогательный В., отсчитывающий показания на главном счетчике. При больших расходах воды, при открытом клапане, вся вода проходит через главный В.

В. для учета обычных количеств потребляемой воды в пределах от 40 до 20 ООО л в 1 час изготовляются самых разнородных конструкций. Основными группами этих В. являются В. объемные и В. скоростные. Объемные В. конструируются как поршневые, так и дисковые. Скоростные В.. основаны на том же принципе, что и В. системы Вольтмана, т. е. на принципе вращения протекающей водой крыльчатых колес, турбин и винтовых лопастей.

Поршневой В. системы Ф р а ж е (фиг. 5) состоит из двух вертикальных цилиндров, в к-рых ходят пор- -г шин, и распредели- fffeSli тельной коробки; Иу - ~(Й\ сверху все закры- гдаЖяга Шй \

вается крышкой, со входным и выходным отверстиями для воды и счетным механизмом. Так.обр.оба поршня, работая последовательно, проталкивают всю учитываемую воду.Один из золотник, штоков соединен собачкой и храповым колесом с механизмом счетчика, отмечая таким образом на циферблате последнего объем четырех ходов поршня. Водомеры этой системы учитывают малейшие расходы воды и являются очень точными и долговечными механизмами. Недостатками их являются: большой вес и громоздкость, сложность

Фиг. 5. Водомер системы Фраже.