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測量河流橫切面面積與流速

為何測量?

河道面積與流量決定棲地體積,影響生物能量學、庇護與群集結構。

所需工具
  • 捲尺(長度應至少與河流寬度相當)

  • 探測捧

  • 可漂浮物體(如乒乓球)

  • 計時器

  • 繩子(用於標記測量點)

  • 筆記本與筆

步驟 1:測量河流寬度
  1. 選擇適當的測量點,確保河岸沒有障礙物且水流相對平均。

  2. 使用捲尺測量河流兩岸之間的距離,測量時確保捲尺與水流垂直。

  3. 記錄河流總寬度(單位:米 m)。

步驟 2:測量不同點的河流深度
  1. 將河流寬度劃分為等距區段(例如,每 0.5 米或 1 米一個測量點)。

  2. 在每個測量點,使用探測捧測量水深(從河床到水面的距離)。

  3. 記錄所有測量點的深度數據,可使用表格記錄。

    深度測量記錄範例:
    距離(米)              水深(米)
    0.00 (河岸)                     0.00                                  
    0.1                                             0.50
    2.0                                             0.80
    3.0(河中心)                    1.00
    4.0                                             0.70
    5.0 (河岸)                        0.00      

步驟 3:計算河流橫截面面積
  1. 使用梯形法估算總橫截面面積(A,單位:平方米 m²):
     

A=∑ [(深度1+深度2)/2×間距)]

步驟 4:測量水流速度
  1. 選擇一個可漂浮的物體(如橘子或小塑膠瓶)。

  2. 在河岸上標記一個起點,然後在下游量度一段固定距離(如 10 米)。

  3. 將漂浮物放入水中,當物體經過起始點時開始計時。

  4. 記錄漂浮物移動至終點所需的時間(單位:秒 s)。

  5. 重複測量 3-5 次,計算平均流速。

  6. 計算水流速度(V,單位:米/秒 m/s):
     

V = 距離(米)/ 時間(秒)

步驟5:計算河流流量(流速)

河流的流量(Q = 單位:立方米/秒 m³/s)可使用以下公式計算:
 

Q=A×V

  • Q = 流量(m³/s)

  • A = 橫截面面積(m²)

  • V = 平均流速(m/s)

Cross_sectional_area.jpg

Simon F.S. Li Marine Science Laboratory
The Chinese University of Hong Kong 
Hong Kong SAR, China

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