通过前面两种方法,我们可以计算出水流的速度,这只是第一步,要想计算出水的流量,还需要知道水流横截面的面积。那么,怎么计算这个横截面的面积呢?这就需要知道横截面的形状。我们可以用以下方法计算。方法一:划船标竿法
找一个可以测量出河面宽度的地方,在河的两岸,紧贴河面的岸边,分别钉两个小木桩作为标记,然后跟另一个人乘坐一条小船,从其中一个标记向另一个标记划船。需要注意的是,在划船的过程中,一定要尽量使小船始终沿着两个标记间的直线前进。如果你们两个划船技术都不是很好,可以找另一个人在对岸,时刻盯着小船,以便随时调整小船行进的方向。特别是在水流比较急的地方,即便是划船的高手,也是很难把握好方向的。
在划船的过程中,要数一下划桨的次数,当划到对岸的时候,记下划桨的总次数。根据这个数值,计算出小船行进10米的距离需要划几次浆。然后,再掉头划回去,只不过,这时候要带上一根长的竹竿,事先在竹竿上标记上刻度,按照刚才计算出来的划桨次数,在每划这么多次浆的地方,把竹竿插到水中,记下每一次的刻度,也就是水的深度。
需要说明的是,对于比较小的河流,这个方法还是很方便的,但是如果河流的河面比较宽,而且水比较深,就必须用其他的测量方法,或者请专家来帮忙解决了。
方法二:拉绳标竿法
如果要测量的是一条狭小的河,水也不深,那么就可以采用下面的方法,根本不需要划船。
在前面标记的两个小木桩之间,拉一条绳子,要求这条绳子跟水流的方向垂直。拉绳子之前,事先在绳子上面做一些标记,每个标记间的距离是1米或者2米,然后在每个标记处插一根竹竿到河底,测量出每个标记点上的水深。
根据测得的水深数据,在方格纸上把河流的横截面画出来,如图所示。这样,我们得到了河流的横截面图,就可以很容易计算出它的面积。在中间的部分,我们可以把它看成是由很多个梯形组成的,而在两边的部分,可以看成是两个三角形,把它们的面积相加,就是河流的截面积。需要注意的是,如果图的比例尺是1∶100,图形上的数据单位是厘米,那么计算出来的数值就正好是用平方米表示的截面积。
图 河流截面图。
在前面的分析中,我们得到了水流的速度,现在,我们又得出了河流横截面的面积,接下来,我们就可以计算出河流的流量了。很明显,在河流的横截面上,每秒流过的水量就等于以河流的横截面作为底面、以水流的速度作为高度所形成的柱