南水北调水“自流”

符龙斌

2014年12月12日14时32分.历时10余年建设、全长超过1000 km、举世瞩目的世纪工程——南水北调中线工程正式通水了！

早在1952年，毛泽东主席就提出：“南方水多，北方水少，如有可能，借点水来也是可以的.”广大科技工作者在做了大量野外勘查和测量，分析比较了50多种方案的基础上，终于形成了南水北调东线、中线和西线调水的基本方案.通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四横三纵”为主体的总体布局，以利于实现中国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局，

日前，中线已经通水了，我们以中线为例，来看看南水是如何进京的，

中线工程的最大特点就是输水渠线源头所处位置地势较高.中线渠源头水位147.38m，终点水位49.5m，起点和终点落差将近100m.由于水具有流动性，在重力作用下，可从高处向低处自流.从能量转化的角度而言.物体的重力势能与其质量和所处高度有关，故一定质量的水，在高处具有较大的重力势能.中线工程正好借助于大自然的这一优势，以明渠为主，局部采用管道输水，全程采用“自流”方式，即让水自动北流来输水.

为了实现南水自流向北.建设者们在施工过程中，具体采用了三种办法：

1.遇到地势高的地方，水不能自流时，就将高处削平.直至水能自流为止.

2.遇到地势低的地方.则需要遇水架桥，渡槽就是这所谓的“桥”.渡槽，是指跨越山谷、道路、水道的桥梁式水槽，两端与渠道相接，也就是为水流所架设的专用“桥”，故也叫过水桥，过水桥不仅能引水跨过低处.同时还可以保证渠道内的水不受沿线河流水的污染，所以中线工程渠道主要采用渡槽等方式横跨河流.位于河南鲁山县内的沙河渡槽是当今世界上综合规模最大的渡槽，被誉为“世界第一渡槽”.它横跨沙河、大浪河、将相河三条大河，全长9.05km，如同一条巨龙横空.是中原大地上的一道奇观.沙河渡槽也是中线工程中规模最大、技术难度最复杂的控制性工程之一.单是将重达1200t的U形渡槽安全运输、吊装到沙河之上，就已经是一项重大工程难题.最终这一难题被工程师们克服.创造了水利工程施工史上的又一奇迹.

3.当遇到渠道与道路或其他河渠高程（高程指的是某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离.称绝对高程，简称高程）相近，需要平面交叉通过时，需要一种建筑物引导水流从道路或河渠地下穿过.此建筑物就是倒虹吸.

倒虹吸实际上就是一个连通器，如图1.上游人口高程稍高于下游出口，借助上下游的水位差.使水流先下降再上升通过建筑物，因为像一个倒置的虹吸管，故称为倒虹吸.

南水北调中线工程的开通，改善了我国北方地区的生态环境，特别是水资源条件，能有效地改善北方地区的水源问题，缓解水资源短缺对北方城市发展的制约，提高人民的生活水平.endprint