首先先把原问题和常规解法理清楚：

原问题：
静水中船的速度为15 km/h。它逆流行驶30 km后再顺流返回原点，总共用时4小时30分钟。求水流的速度（单位：km/h）。

常规解法：
设 ( x ) 为水流速度（单位：km/h）。

• 逆流时，船的实际前进速率是船在静水中的速度减去水流速度：( 15 - x )（因为水流会阻碍船前进）
• 顺流时，船的实际前进速率是船在静水中的速度加上水流速度：( 15 + x )（水流会推动船前进）

根据总时间为4.5小时，列出方程：
$$\frac{30}{15+x} + \frac{30}{15-x} = 4.5$$

后续通分求解后得到 ( x^2=25 )，取正根 ( x=5 )，符合实际意义。

接下来解答你的核心疑问：能不能把逆流速度写成 ( x-15 )，顺流速度写成 ( x+15 )？

答案是：不建议这么做，而且这么写会导致要么解不符合实际，要么物理逻辑说不通，原因有两个：

• 物理意义上的矛盾：
  我们在计算时间时用的是速率（只有大小的正数），因为时间不可能是负数。逆流时船要能前进，水流速度 ( x ) 必然小于船在静水中的速度15 km/h（不然船会被水流冲回去，根本走不了30km逆流），所以 ( x < 15 )，此时 ( x-15 ) 是负数，代表的是与前进方向相反的速度，但代入时间公式 ( \text{时间} = \frac{\text{路程}}{\text{速率}} ) 时，负数分母会得到负的时间，这显然不符合实际——你不可能用“负时间”来完成一段路程。

• 计算出的解不符合题意：
  就算硬把方程写成 ( \frac{30}{x+15} + \frac{30}{x-15} = 4.5 )，我们来解一下这个方程：

  1. 通分左边：( \frac{30(x-15) + 30(x+15)}{(x+15)(x-15)} = 4.5 )
  2. 化简分子：( 30x - 450 + 30x + 450 = 60x )，分母是 ( x^2 - 225 )
  3. 整理得：( 60x = 4.5(x^2 - 225) )
  4. 两边乘2消去小数：( 120x = 9(x^2 - 225) )
  5. 整理为标准二次方程：( 9x^2 - 120x - 2025 = 0 )，化简得 ( 3x^2 - 40x - 675 = 0 )
  6. 用求根公式解得：( x = \frac{40 \pm \sqrt{40^2 + 4 \times 3 \times 675}}{2 \times 3} = \frac{40 \pm \sqrt{9700}}{6} )
  7. 计算正根：( x \approx \frac{40 + 98.5}{6} \approx 23.08 )，这个值远大于船在静水中的速度15 km/h，显然不符合题目中船能逆流行驶30km的前提；负根是负数，也不符合速度的定义。

所以总结一下：不是单纯能不能替换表达式的问题，而是替换后的表达式违背了物理场景的逻辑，要么得到无意义的负数时间，要么解出来的结果完全不符合题意。常规解法里的 ( 15-x ) 和 ( 15+x ) 是基于“速率为正”的实际场景定义的，这样才能得到合理的解。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Debrogli