2025年是南水北調(diào)中線工程渠首開(kāi)閘的第11個(gè)年頭。位于南陽(yáng)市淅川縣九重鎮(zhèn)的陶岔村作為南水北調(diào)中線工程的核心部分，一直以來(lái)承擔(dān)著輸水總干渠的“水龍頭”重任，肩負(fù)著向北京、天津、河北和河南四省市的眾多大中城市輸送清水的使命。也因此，人們?cè)谘赝径鄠€(gè)流段，都不難看見(jiàn)“南水”如濤，汩汩奔流。

而在這之中，“水往低處流”常見(jiàn)，既是自然常理，又是世俗諺語(yǔ)。但在南水的部分渠段中，竟然出現(xiàn)了水從下游往上游流動(dòng)的反常現(xiàn)象，這究竟是視覺(jué)誤差，還是科學(xué)奇跡？

南水北調(diào)中線工程渠首

“水往高處走”？

眼見(jiàn)為實(shí)，在南水北調(diào)中線穿黃節(jié)制閘，就有這樣一段畫(huà)面：閘孔水流流態(tài)紊亂，有持續(xù)不斷的涌波出現(xiàn)。更令人驚訝的是，這里的水流方向看起來(lái)竟然是“水往高處走”。

中線穿黃節(jié)制閘閘孔水流復(fù)雜

倒也不用急著懷疑自己的眼睛，這種看似神奇的現(xiàn)象其實(shí)在水力學(xué)中被賦予了一個(gè)專(zhuān)業(yè)的名稱，叫作水躍現(xiàn)象?？茖W(xué)上講，當(dāng)高流速的超臨界流進(jìn)入低流速的亞臨界流中，流體的速度突然變慢，流體部分的動(dòng)能被紊流消散，部分動(dòng)能則轉(zhuǎn)換為位能，造成液面明顯變高，這樣的現(xiàn)象即為水躍。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)水流從急流狀態(tài)過(guò)渡到緩流狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種水面突然躍起的特殊局部水力現(xiàn)象，水躍便由此產(chǎn)生。放到水利工程中，從水閘或溢流壩下泄的急流受到下游渠道緩流的頂托時(shí)，便會(huì)發(fā)生。

其他工程中的水躍現(xiàn)象

由此可見(jiàn)，其實(shí)水躍并不是“南水北調(diào)”工程的“特產(chǎn)”，雖然它們產(chǎn)生的條件不完全相同，表現(xiàn)形式卻往往具有相同特點(diǎn)——

水躍區(qū)的水流可分為兩部分：表面旋滾和底部主流。上部水體不斷翻騰旋滾，因摻入空氣而呈現(xiàn)白色；下部是主流區(qū)，是流速急劇變化的區(qū)域。也正因?yàn)檫@種強(qiáng)烈的紊動(dòng)混摻作用，水躍常被用來(lái)作為消能的有效手段。

閘后水躍示意圖

壩后水躍示意圖

而回歸現(xiàn)實(shí)，肉眼觀察時(shí)，人們往往只能看到表面的旋滾現(xiàn)象，無(wú)法觀察到水躍的全貌，因此容易產(chǎn)生“回流”的錯(cuò)覺(jué)。實(shí)際上，表面旋滾與底部主流在不斷進(jìn)行混摻交換后，最終仍然是流向下游的。也就是說(shuō)，“水往低處流”依然是亙古不變的底層邏輯，特殊現(xiàn)象只是大自然對(duì)人類(lèi)視覺(jué)的一次小小“欺騙”。

千萬(wàn)不要貪戀奇觀

在生活中，這種現(xiàn)象其實(shí)也時(shí)有出現(xiàn)。它不僅現(xiàn)身于大型水利工程中，在天然河道、山澗瀑流，甚至是公園噴泉、家里的水龍頭出水，只要看得夠仔細(xì)，都能捕捉到不同程度的水躍現(xiàn)象。

但溫馨提示，家里的水龍頭看看可以，觸碰當(dāng)然也沒(méi)問(wèn)題，但一旦到了戶外，千萬(wàn)別光顧著看“大自然的笑話”。水躍的表層旋滾作用很容易將人員和小型船只困住。所以，游玩時(shí)一旦看到水躍區(qū)域，還請(qǐng)盡快遠(yuǎn)離，避免發(fā)生溺水事故。

總而言之，水躍現(xiàn)象并不神秘，運(yùn)用得當(dāng)則是科學(xué)與現(xiàn)實(shí)的雙贏。而“南水北調(diào)”作為中國(guó)歷史上最偉大的水利工程之一，其中還凝結(jié)著哪些科研心血與努力，還值得進(jìn)行深層挖掘與探索。

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