1790年,德国人率先发明了机械式流速仪,让叶轮在水中旋转,转速代表流速,把这个数据给河流断面的面积相乘,就算出流量。这个仪器传入中国后,在20世纪40年代被仿制成功,因为它耐沙耐盐碱,甚至出口到海外。要知道人类对水的测量可是从古时候就开始了。战国时期,有个叫慎到的人提出把河流看成一根流竹,竹内水一秒走多远就是流速,竹口就是横断面。把这两个数据相乘,就能得到流量。这种浮标法一直影响到了后来北宋都水监丞范子渊也提出流量等于面积乘流速的方法。这种数学语言把水文要素拆解成了可测量的两部分。如今呢,多普勒效应被用来制成声学多普勒流速剖面仪(ADCP)。1842年,奥地利医生多普勒发现火车汽笛经过时音调变化的现象。水文界借这个原理发明了ADCP,仪器向下发射声波记录反射频率变化来反推流速和断面面积来算出流量。现在电波、雷达、电磁等流速仪也都用了起来。更厉害的是无人机也挂上了ADCP升空在高山间测流。流量测量的演变从古至今一直很重要。比如最早人们会用竹竿把河流分成小块儿来计算水量;后来又出现了各种机械式仪器;再后来有了多普勒效应技术;还有现在的卫星和雷达等现代科技手段。 每一次升级都是为了更准、更快、更省钱地知道水有多大?技术一直在进步,而人类对水的敬畏与好奇却从未改变。