        На самотечных водозаборах находят применение два способа учета воды: гидрометрический и гидравлический.
        Гидрометрический способ, или как его еще называют, способ "площадь-скорость" основан на вычислении расхода воды по скорости течения (определяемой обычно с помощью гидрометрической вертушки), и по площади живого сечения потока. Площадь и скорость измеряют в створе (гидростворе), расположенном, как правило, в начале канала недалеко от головного водозаборного шлюза. Для удобства выполнения работ гидроствор оборудуют мостиком, а поскольку русло канала обычно достаточно устойчиво, глубины невелики и скорости течения умеренные, то погрешность измерения единичного расхода оказывается в пределах допустимой нормами речной гидрометрии, т. е. не превышает ±4 %.
        С целью перехода от измеренных расходов воды к подсчету суммарного стока (водозабора), как известно, строят кривые связи расходов Q с уровнями Н. Установив на гидростворе самописец уровней и имея с его помощью непрерывный ряд значений Я, можно по построенной кривой Q = f (H) рассчитать величину водозабора за заданный интервал времени.
        Однако использование такой классической схемы нередко нарушается из-за неустойчивости и недостаточной тесноты связи Q = f (H), обусловленной особенностями гидравлического режима каналов. Дело в том, что изменение у водопользователей потребности в воде вызывает необходимость частого маневрирования затворами на водозаборном шлюзе и на расположенных ниже по каналу сооружениях (см. п. 24.2), вследствие чего режим водного потока становится неравномерным и неустановившимся, в частности гидроствор может оказаться в зоне переменного подпора. В этих условиях необходимо применять специальные методы подсчета стока, изучаемые в гидрометрии.
        Гидравлический способ базируется на наличии функциональной связи между сосредоточенным падением уровня воды в некотором створе и расходом, проходящим через указанный створ. Такое сосредоточенное падение может быть создано различными способами. В частности, оно всегда имеет место на головных водозаборных шлюзах, которые, как известно, представляют собой водосливы (практического профиля или с широким порогом) с установленными на их гребне затворами.
        Функциональные связи между расходом и напором или, как их еще называют, расходные характеристики составляют для каждого водозаборного шлюза еще на стадии проектирования сооружения с целью определения габаритов водопропускных отверстий. Затем эти характеристики передают эксплуатационному персоналу водозабора для использования их в водомерных целях, т. е. в целях учета количества воды, прошедшей через сооружения.
        В зависимости от конструктивных особенностей сооружения я гидравлической схемы истечения расходные характеристики имеют различный вид. Так, в случае неподтопленного истечения из-под затвора, находящегося на гребне водосливной стенки с профилем Кригера-Офицерова, пропускную способность сооружения следует определять по зависимости

(12.1)

а при подтопленном истечении можно воспользоваться уравнением

(12.2)

где Q - расход, м/с; Н - напор на пороге водослива, м (без учета скорости подхода); g - ускорение свободного падения; а - величина открытия отверстия, м; b - ширина водосливного отверстия, м;

- коэффициент вертикального сжатия;

- коэффициент скорости;

- коэффициент расхода; z - разность уровней верхнего и нижнего бьефов, м.
        Для известных типов сооружений выбор соответствующей расходной характеристики и входящих в нее коэффициентов обычно осуществляют по гидравлическим справочникам. В случае особо крупных и ответственных сооружений расходные характеристики уточняют по испытаниям, проведенным на моделях.
        Однако, как показывает опыт эксплуатации, справочными данными и даже испытаниями на моделях не всегда можно учесть все особенности и факторы, влияющие на пропускную -способность сооружений. Например, трудно моделировать реальные условия подхода потока к сооружению, распределение скоростей внутри него, трудно при расчете точно подобрать коэффициенты местных сопротивлений, бокового сжатия и т. п. Некоторые факторы, влияющие на пропускную способность, выявляются уже после постройки сооружения и поэтому вообще не могут быть учтены заранее (качество выполненных работ, действительные размеры сооружения и т. п.).
        Расходная характеристика может изменяться также и в процессе эксплуатации гидросооружения, после ремонта или частичной реконструкции его узлов, из-за изменений условий подхода потока к водозабору при заилении водохранилища и по другим причинам. В результате действительная расходная характеристика может отличаться от проектной на 15-20 %, а иногда больше.
        Следовательно, проектные расходные характеристики (взятые из справочников или полученные на моделях) вполне могут служить целям определения размеров водопропускных отверстий, поскольку действующие строительные нормы всегда предусматривают некоторые запасы в габаритах сооружений, учитывающие, в частности, неточность значений максимальных расходов воды. Однако использование этих же расходных характеристик для водоучета может привести к существенным ошибкам в оценк. величины водозабора. Поэтому после ввода головного шлюза в нормальную эксплуатацию, его расходные характеристики должны быть уточнены путем тарировки, которая включает следующие этапы:

осмотр сооружения, установление возможных гидравлических схем истечения, по возможности замер основных габаритов;
выбор соответствующих расчетных формул (расходных характеристик) для определения пропускной способности сооружения;
контрольные измерения расходов воды гидрометрическими или другими методами при всех основных режимах работы cooружения;
уточнение значений коэффициентов в расчетных формулах (по результатам контрольных измерений расходов воды) и составление рабочих таблиц для определения расходов воды на водозаборе в зависимости от определяющих параметров (например, напора и величины открытия затвора);
оснащение головного шлюза измерительными приспособлениями для получения значений параметров, используемых при определении расхода воды (напора, величины открытия затвора и т.п.);

Гидравлический способ учета воды может быть реализован не только на головных водозаборных шлюзах, но и путем установки на каналах непосредственно за водозаборами специальных гидрологических расходомеров, среди которых наибольшее значение имеют водосливы и гидрометрические лотки. Эти водомерные устройства рассматриваются в учебных пособиях ко второму разделу курса "Основы гидротехники и гидрометрические сооружения".