Скільки води протікає в річці?

Так чи інакше, можна завжди визначити швидкість, з якою течуть водяні струмені річки. Найважча друга частина підготовчої роботи, необхідної для обчислення скільки води протікає в річці, — визначення площі поперечного перерізу води. Щоб знайти величину цієї площі - того, що прийнято називати "живим перерізом" річки, - потрібно виготовити план цього перерізу. Виконується така робота в такий спосіб.

Там, де ви поміряли ширину річки, ви ставите на обох берегах по мітці. Потім сідайте з товаришем у човен і пливете від однієї мітки до іншої, намагаючись весь час триматися прямої лінії, що з'єднує мітки. Недосвідчений весляр з таким завданням не впорається, особливо у річці зі швидким плином. Ваш товариш повинен бути майстерним весляром; крім того, йому повинен допомагати і третій учасник роботи, який, стоячи на березі, стежить, щоб човен не збивався з належного напрямку, і в потрібних випадках дає весляру сигнали-вказівки, в який бік йому треба повернути. У першу переправу через річку ви повинні порахувати лише скільки ударів веслами було потрібно, і звідси дізнатися, скільки гребків переміщує човен на 5 або 10 метрів. Тоді ви здійснюєте другий переїзд, озброївшись цього разу досить довгою жердиною з нанесеними на ній поділками, і кожні 5-10 метрів (відміряються за кількістю гребків) занурюєте жердину до дна, записуючи глибину річки в цьому місці.

У такий спосіб можна проміряти живий переріз лише невеликої річки; для широкої, багатоводної річки необхідні інші, складніші прийоми; робота ця виконується фахівцями. Любителю же доводиться обирати собі завдання, яке відповідає його скромним вимірювальним засобам.

Коли всі вимірювання закінчені, ви, насамперед, накидаєте на папері креслення поперечного перерізу річки. У вас вийде щось на кшталт тієї, яка зображена суцільними лініями на рис.1. Площу цієї фігури визначити дуже нескладно, тому що вона розчленовується на ряд трапецій, в яких вам відомі обидві основи і висота, і на два крайові трикутники також висотою.

Тепер ви маєте вже всі дані для розрахунку скільки води протікає в річці. Очевидно, через живий переріз річки протікає кожну секунду об'єм води, рівний об'єму призми, основою якої є переріз, а висотою — середня секундна швидкість течії. Якщо, наприклад, середня швидкість течії води в річці 1,5 метри на секунду, а площа живого перерізу, скажімо, дорівнює 126 кв. метрів, то щомиті через цей перетин проноситься 126*1,5 = близько 190 куб. метрів води, чи стільки ж тонн. В годину це становить 190*3600 = 684000 куб. метрів, а за добу 684000*24 = 16396000 куб. метрів, понад 16 мільйонів куб. метрів. У рік повз вас проноситься в такій річці близько 6 кубічних кілометрів води - вміст велетенського бака в кілометр ширини, кілометр глибини і 6 кілометрів довжини. Адже річка з живим перетином 126 кв. метрів — не така вже й велика: вона може мати, скажімо, 6 метрів глибини і 21 метр ширини.

Додамо ще, що кількість води, яка щомиті протікає через поперечний переріз річки, називається "витратою" води в цій річці.