科普時報記者 史詩
在我國，南方水多、北方水少，當水資源無法滿足北方城市用水需求之時，南水北調工程孕育而生。清澈的“南水”究竟如何實現一路北上？抵京后它又將經歷哪些“挑戰”？
2024年12月12日，正值南水北調中線工程通水10周年之際，北京市生態環境保護宣傳中心聯合北京市水利工程管理中心組織開展生態環境教育進課堂活動，邀請北京市南水北調團城湖明渠紀念廣場愛國主義教育基地負責人孫然圍繞南水北調工程進行授課，引導同學們為守護清澈水源，共護河湖生態環境貢獻力量。同時，在線上同步播出視頻課程內容，讓大家共同聆聽南水北調的磅礴故事。
南水北調之緣起
近年來，我國的人均水資源占有量在2000立方米左右，而北京的人均水資源占有量在100立方米左右，遠低于聯合國設立的人均500立方米的嚴重缺水警戒線。
為解決北方缺水的問題，南水北調工程啟動，讓至清盡美之水出高峽、納百川、匯中原、行千里，潤澤了北方大地。十年來，南水北調中線工程向北京累計調水超100億立方米，其中70億立方米用于城市生活用水，直接受益人口超1600萬人。對于首都人民而言，飲用或使用的每三杯水中，便有兩杯是南水。同時，南水北調中線一期工程通水后，北京市的地下水位也有所回升，并呈現逐步上升的態勢。
“南水”如何實現“北調”？
20世紀50年代以來，經過一系列勘測、規劃和研究，在分析比較50多種規劃方案的基礎上，形成了南水北調工程東線、中線、西線三條調水線路，從而構成我國水資源“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的總體格局。工程計劃年均調水量448億立方米，約占長江年徑流總量的4.7%，相當于為北方再造了一條黃河。
三條調水線路中，中線工程在解決城市供水、兼顧沿線農業用水等方面作出了重要貢獻，其從長江支流漢江上的丹江口水庫取水，沿京廣鐵路西側一路北上，途經河南、河北、天津、北京，解決了沿線20多座大中型城市的缺水問題。
在丹江口大壩加高工程的助力下，南水北調中線工程的起點，即陶岔渠首的水位，比終點團城湖高出約100米，這一高差使得南水一路北上自流進京，極大降低了輸水成本。
南水在京之旅
北京十分重視南水北調配套工程的總體布局，珍而重之地應用寶貴的南水。目前，已沿北五環、東五環、南五環及西四環形成了一條長達107公里的地下輸水環路，實現了外調水、地表水、地下水的“三水聯調、閉合相通”。
南水在京的順利輸送，也離不開北京段許多重點工程的支持。正是這些科技力量的加持，讓南水的在京之旅更加豐富多彩。
南水抵京后，首先到達的便是惠南莊泵站，也是南水北調中線工程總干渠上唯一的一座大型加壓泵站。此處地勢較為平緩，而北京的蓄水量較大，因而惠南莊泵站采用了小流量自流與大流量加壓輸水相結合的方式，確保了所需水量的順利輸送。
隨后，南水離開了惠南莊泵站，去往大寧調壓池。這段路程的行進，離不開PCCP管道工程的助力。PCCP的全稱為預應力鋼筒混凝土管，其由鋼板、混凝土、高強鋼絲、水泥、砂漿和防腐涂層等材料組合而成，是一個內徑4米、單節管道長5米、重達78噸的“龐然大物”。
自大寧調壓池開始，南水便兵分兩路，一路向東，沿南干渠到達亦莊調節池，另一路沿西四環暗涵工程向北，穿越京廣線（西長線鐵路橋）、大臺線鐵路橋、五棵松地鐵站等城市交通主干線。為滿足本段的南水輸送需求，國內首次挑戰大管徑淺埋暗挖有壓輸水隧洞穿越城市交通主干線，這也是北京段施工的最難點。從上空俯視，此處最上方為西四環主路五棵松橋，復興路及長安街位于其下，再下方為大家熟悉的地鐵1號線五棵松站，最下方則是中線工程的輸水管線。管道距離地面20米，管頂距離地鐵底板僅3.67米，且管道距離西四環主路橋墩僅有1.05米。因地下布滿了市政、通訊等管線，無法采用大型機械施工，只能采用人力和小型機械相結合的淺埋暗挖施工法。短短200米的距離，便用了6個月的時間，最終在不斷路、不影響交通、路面行人未察覺的情況下實現順利貫通，并將地鐵的沉降值控制在3毫米以內，可謂是創造出了一個奇跡。
穿越情況復雜的五棵松地區后，南水便一路順暢行進，最終到達了團城湖明渠與團城湖調節池。團城湖調節池作為北京市南水北調配套工程的重要組成部分，連接著南水與密云水庫兩大水源，起到承上啟下的作用，是保障首都供水安全，充分利用“南來之水”的關鍵工程。
“兵分四路”的南水
接下來，池中的南水兵分四路，一路向昆玉河補水，改善城市的生態環境；一路向第九水廠供水，滿足居民的用水需求；還有一路向密、懷、順地下水源地補水，涵養地下水資源；最后一路沿密云水庫調蓄工程反向爬高100多米，抵達懷柔水庫和密云水庫，增加水資源的戰略儲備。
通水十年來，“南來之水”為北京市的水生態和水環境提供了諸多助益。截至2024年9月，北京市地下水位累計回升13.7米，儲量增加70億立方米。同時，在南水的幫助下，北京市統籌實施再生水、外調水、地表水等多水源跨流域生態補水，使永定河、潮白河、北運河、泃河、拒馬河等五大河流時隔26年全部重現“流動的河”，并連續4年貫通入海。貫通后，全線水質實現了顯著提升，水生物種類也日趨豐富，助力北京市生態環境的逐步改善。
△北京、十堰兩地青少年同上一堂生態環保課
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