Hidrometrinė laboratorija

Hidrometrinę laboratoriją Kauno Botanikos sode įkūrė hidrologas profesorius Steponas Kolupaila 1926 metais. Kadangi S.Kolupaila aktyviai vykdė Lietuvos vandenų tyrimus, jam reikėjo laboratorijos hidrometrinių matavimo priemonių tikrinimui.
Botanikos sodo tvenkinyje buvo pastatyta estakada su geležinkelio bėgiais, kuriais riedėdavo taravimo vagonetė - medinė keturių ratų aikštelė. Prie jos buvo pritvirtintas medinis balkis, prie šio - strypas su hidrometriniu suktuku (kitaip dar vadinamu malūnėliu). Estakados ilgis tuo metu buvo 50 metrų, vandens kanalo gylis - 1,5 metro. Suktukas buvo tikrinamas vagonete tempiant jį stovinčiame vandenyje. Vagonetę stumdavo du darbininkai 0,05 - 2,5 m/s greičio ribose. Judėjimo greitis buvo keičiamas darbuotojų nuožiūra ir labai priklausė nuo jų įgūdžių. Tikrinimui reikalingi duomenys - nuvažiuotas kelias, važiavimo laikas, suktuko sparnuotės apsisukimų skaičius ir sukimosi laikas. Šiems duomenims gauti naudotas savirašis chronografas bei laikrodis. Kelio registravimui vienoje estakados pusėje buvo pritvirtintos medinės kaladėlės, virš kurių pravažiuodavo prie vagonetės pritaisytas kontaktinis įtaisas. Chronografas tiksliai užrašydavo suktuko kontaktų sujungimą, laikrodžio signalus, kelio kontaktus. Per metus būdavo patikrinama apie 20 suktukų. Ir kaip nekeista (atsižvelgiant į vagonetės stūmimo būdą), 1931 metais atlikus darbų kokybės palyginimus su kitomis Europos laboratorijomis, paaiškėjo, jog gaunamas tikslumas atitinka europinius reikalavimus (anot S.Kolupailos, "darbų tikslumas visai geras").
Buvo ieškoma ir laboratorijos tobulinimo sprendimų. 1932 m. estakada prailginta iki 75 metrų (naudingo taravimui ilgio gavosi 60 m), kadangi didesnių greičių taravimui 50-ties metrų estakada buvo per trumpa. 1933 m. vagonetė patobulinta pritaikius tikrinamų matavimo priemonių nuleidimo ir įtvirtinimo mechanizmą. Vagonetės judėjimui bandyta pritaikyti vidaus degimo variklį. Tačiau pastarojo teko atsisakyti dėl darbui trukdančios vibracijos.

Hidrometrinė laboratorija Hidrometrinė laboratorija

Sovietų sąjungos laikotarpiu laboratorija priklauso Hidrometeorologijos tarnybos valdybai ir yra toliau naudojama. Atsiranda naujų technologijų, tad vyksta laboratorijos modernizacija. 1949 metais pagamintas ir sumontuotas mechaninis greičio indikatorius (greičio rodyklė), padedantis išlaikyti pastovų vagonetės judėjimo greitį. Nėra žinoma, kuo tuo metu buvo varoma vagonetė, bet apie 1950 metus pradedama planuoti jos elektromechanizacija. Svarstomi du variantai elektros energijos perdavimui į vagonetę: ore kabančiu elektros kabeliu arba trolley (tramvajų) linija. Pagal išlikusias nuotraukas galima spręsti, jog pasirinktas antrasis variantas. Tad apie 1954 metus pagaminamas uždaras vagonėlis, kuriame įrengiamas nuolatinės srovės elektros variklis, o namelyje - nuolatinės srovės generatorius. Vagonetė tampa mini tramvajumi. 1958 metais pakloti nauji bėgiai, bėginis kelias pailgėjo iki 73 metrų. Iki 2 metrų pagilintas vandens kanalas. Tačiau trolley linija kažkuo neįtiko ir 1965 m. srovės perdavimo būdas buvo pakeistas 7 gyslų elektros kabeliu, kurio vijos buvo pritvirtintos prie išilgai estakados ištempto lyno. 1969 m. vietoj anksčiau naudotų motociklo ir automobilio "Moskvič 407" greičių dėžių (nėra informacijos, kada jos buvo pradėtos naudoti) įrengtas universalus hidraulinis greičio reguliatorius URS-5. Reikiamas vagonėlio judėjimo greitis nustatomas pasukant hidraulinio siurblio valdymo rankenėlę, vagonėlis grįžta atgal pasukus tą pačią rankenėlę į priešingą pusę. 1980-83 m. rekonstruota kelio matuoklė, URS-5 pakeistas galingesniu URS-10, atliktas estakados bei bėginio kelio remontas. Tokios komplektacijos vagonėlis (rodyklinis greičio indikatorius, elektros kabelis, URS greičių reguliatorius) bus naudojamas iki 2010 metų.
Atlikus įvairias rekonstrukcijas, išaugo ir laboratorijos pajėgumai. Suktukai tikrinimui buvo vežami iš visų SSRS respublikų, per metus buvo patikrinama nuo 500 iki 700 suktukų. 1983 m. Sankt-Peterburgo hidrologijos institutas laboratorijai atliko valstybinę atestaciją ir suteikė pavyzdinę kategoriją.

Hidrometrinė laboratorija Hidrometrinė laboratorija Hidrometrinė laboratorija Hidrometrinė laboratorija

Lietuvai atgavus nepriklausomybę, hidrometrinė laboratorija liko lietuviškosios - Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos - sudėtyje. Nuo 1999 metų yra akredituota atlikti vandens srauto greičio matavimo priemonių kalibravimą. 2002 m. pirminiams kalibravimo duomenims gauti pradedamas naudoti specialiai tam sukurtas elektroninis hidrometrinių suktukų kalibravimo parametrų matuoklis. Dabar jau jis registruoja nuvažiuotą kelią, važiavimo laiką, sparnuotės apsisukimų skaičių ir sukimosi laiką. 2010 m. laboratorija modernizuojama: pakeista vagonėlio elektros sistema, pakėlimo-nuleidimo strypas, automatizuotas valdymas. Tik namelis liko tas pats - nuo 1926 metų.
Čia dar reiktų paminėti, jog hidrometrinė laboratorija nuo pat įkūrimo buvo unikalus techninis statinys. Manoma, kad tai - vienintelis Europoje atviro tipo tiesialinijinis (stačiakampis) hidrometrinių suktukų kalibravimo baseinas.

Hidrometrinė laboratorija Hidrometrinė laboratorija Hidrometrinė laboratorija

Hidrometrinis suktukas

Suktukas Hidrometrinis suktukas - tai prietaisas, skirtas išmatuoti vandens (pvz. upės) tekėjimo greitį. Jų yra nemažai tipų, besiskiriančių savo savybėmis, skirtų mažesniems ar didesniems greičiams matuoti. Veikimo principas grindžiamas suktuko sparnuotės apsisukimų skaičiaus priklausomybe nuo vandens tėkmės greičio. "Skaitliukas nustato daviklio apsisukimų skaičių pagal elektros signalus, siunčiamus ties kontaktais susidarius uždarai elektros grandinei (grandinė užsidaro atsisukus specialiai kontaktinio krumpliaračio atšakai). Dažniausiai elektros signalai siunčiami kas 10 arba 20 daviklio apsisukimų, tačiau šiuolaikiniuose suktukuose šį skaičių galima reguliuoti." (Gintaras Valiuškevičius. Hidrometrija. Vilnius, 2011, p. 121).
G.Valiuškevičius taip pat pateikia ir keletą istorijos įdomybių: pasirodo, jog pirmasis "apie galimybę panaudoti suktuką vandens srovės greičio matavimui XV a. viduryje užsiminė Leonardas Da Vinčis (Leonardo da Vinci), analizuodamas vėjo malūnėlio veikimo teorinius principus"; praktikoje suktuką pritaikė "R.Voltmanas (R.Woltman) XVIII a. pabaigoje" (Hidrometrija. Vilnius, 2011, p. 120).

Kaip tikrinamas (kalibruojamas) suktukas?
Suktukas pritvirtinamas ant specialaus strypo, pritaisyto prie vagonėlio, ir nuleidžiamas į vandenį. Vagonėlis važiuoja bėgiais ir reikiamu patikrinti greičiu tempia suktuką stovinčiame vandenyje, taip imituodamas vandens tekėjimą. Dėl susidariusios srovės suktuko sparnuotė ima suktis. Specialūs prietaisai užrašo tikrinimo duomenis, reikalingus suktuko sukimosi greičiui bei vagonėlio judėjimo greičiui apskaičiuoti. Tada matematiškai nustatomas ryšis tarp suktuko sukimosi greičio ir vandens tekėjimo (t.y. vagonėlio judėjimo) greičio. Yra ir modernių instrumentų, kurie iš karto matuoja vandens tekėjimo greitį, belieka tik palyginti jį su etalono (vagonėlio) duomenimis.


Informacija atnaujinta 2013-06-02
Straipsnyje panaudota hidrometrinės laboratorijos darbuotojų informacija bei nuotraukos.

Rašytiniai šaltiniai:
- Leonardas Mižutavičius. Hidrometrinis metraštis III. Kaunas, 1933.
- Stanislovas Pukenis. Kauno taravimo baseinas. Hidrometeorologiniai straipsniai II. Vilnius, 1970.
- Gintaras Valiuškevičius. Hidrometrija. Vilnius, 2011.
- Hidrometrinis suktukas. Vikipedija, Laisvoji enciklopedija. 2013.