Сколько воды протекает в реке?

Так или иначе, можно всегда определить скорость, с какой текут водяные струи реки. Труднее вторая часть подготовительной работы, необходимой для вычисления сколько воды протекает в реке, — определение площади поперечного разреза воды. Чтобы найти величину этой площади — того, что принято называть "живым сечением" реки, — надо изготовить план этого сечения. Выполняется подобная работа следующим образом.

Труднее вторая часть подготовительной работы, необходимой для вычисления сколько воды протекает в реке, — определение площади поперечного разреза воды

В том месте, где вы измерили ширину реки, вы ставите на обоих берегах по вехе. Затем садитесь с товарищем в лодку и плывете от одной вехи к другой, стараясь все время держаться прямой линии, соединяющей вехи. Неопытный гребец с такой задачей не справится, особенно в реке с быстрым течением. Ваш товарищ должен быть искусным гребцом; кроме того, ему должен помогать и третий участник работы, который, стоя на берегу, следит, чтобы лодка не сбивалась с надлежащего направления, и в нужных случаях дает гребцу сигналами указания, в какую сторону ему нужно повернуть. В первую переправу через речку вы должны сосчитать лишь, сколько ударов веслами она потребовала, и отсюда узнать, какое число гребков перемещает лодку на 5 или 10 метров. Тогда вы совершаете второй переезд, вооружившись на этот раз достаточно длинным шестом с нанесенными на нем делениями, и каждые 5—10 метров (отмеряемые по числу гребков) погружаете шест до дна, записывая глубину речки в этом месте.

Таким способом можно промерить живое сечение только небольшой речки; для широкой, многоводной реки необходимы другие, более сложные приемы; работа эта выполняется специалистами. Любителю приходится избирать себе задачу, отвечающую его скромным измерительным средствам.

Когда все измерения закончены, вы, прежде всего, набрасываете на бумаге чертеж поперечного профиля реки. У вас получится фигура вроде той, какая изображена сплошными линиями на рис.1. Площадь этой фигуры определить весьма несложно, так как она расчленяется на ряд трапеций, в которых вам известны оба основания и высота, и на два краевых треугольника также высотой.

Теперь вы располагаете уже всеми данными для расчета сколько воды протекает в реке. Очевидно, через живое сечение реки протекает каждую секунду объем воды, равный объему призмы, основанием которой служит это сечение, а высотой — средняя секундная скорость течения. Если, например, средняя скорость течения воды в речке 1,5 метра в секунду, а площадь живого сечения, скажем, равна 126 кв. метрам, то ежесекундно через это сечение проносится 126*1,5 = около 190 куб. метров воды, или столько же тонн. Это составляет в час 190*3600 = 684000 куб. метров, а в сутки 684000*24 = 16396000 куб. метров, свыше 16 миллионов куб. метров. В год мимо вас проносится в такой речке около 6 кубических километров воды — содержимое исполинского бака в километр ширины, километр глубины и 6 километров длины. А ведь речка с живым сечением 126 кв. метров — не так уж велика: она может иметь, скажем, 6 метров глубины и 21 метр ширины.

Добавим еще, что количество воды, ежесекундно протекающей через поперечное сечение реки, называется "расходом" воды в этой реке.

Инструменты