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1705356790 南水北调工程示意
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1705356792 ①东线:水往高处流?
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1705356794 全长1785千米的东线工程[3],从江苏扬州一路北上,上跨淮河,下穿黄河,最终将长江之水送到山东半岛和天津城区。沿途包括京杭大运河在内,有数条南北向的河道可作为江水北上的现成通道,洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖等数个南北串联的湖泊可作为天然的调蓄水库,加之江苏省的江水北调工程基础,东线工程的建设有着地利的优势,只待水到渠成。
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1705356796 然而事情却没有这么简单,从调水起点到黄河南岸,地面高程升高近40米。这意味着,南水想要北上,必须实现“水往高处流”,直至水流越过最大的高程点,才可顺流而下,抵达天津,或沿引黄济青工程,奔向山东半岛。
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1705356798 于是,仅东线一期工程沿线,便建有34处站点、160台水泵,共计13级泵站。这个世界最大的泵站群,从扬州江都水利枢纽开始,将长江之水逐级提升近40米,一路送至黄河南岸。
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1705356800 为了降低泵站群的能耗,沿途1/3的水泵均使用我国技术人员耗时3年自行研制的灯泡贯流泵。这种装置拥有平直的流道,水流不需转弯便可直接通过。与传统的立式轴流泵相比,灯泡贯流泵的电能转化率可从65%提高至81%,大大提高了运行能效。
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1705356802 经由这些泵站,东线一期工程的年调水能力可达88亿立方米,相当于每年为沿线的江苏、安徽、山东各省供给600多个西湖的水量。
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1705356804 相较之下,南水北调中线工程则显得“节能”多了,其干线上仅建有一座泵站,却依然完成了1432千米的超长距离调水,这是如何实现的呢?
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1705356812 扬州江都水利枢纽/摄影 杨奎
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1705356814 扬州江都水利枢纽连通了长江、淮河、京杭运河等水系,具有灌溉、排涝泄洪、发电、航运等多种功能。如今它已成为南水北调东线工程的起点。
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1705356819 丹江口水库及大坝/供图 南水北调中线干线工程建设管理局宣传中心
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1705356821 位于河南省淅川县与湖北省丹江口市交界处的丹江口水库,是南水北调中线工程的起点。丹江口水库初期工程坝顶高程为162米,设计蓄水水位为157米。经过加高后,大坝坝顶高程达到175米,设计蓄水水位达到170米。
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1705356823 ②中线:一渠清水向北流
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1705356825 2005年9月,在湖北省汉江与丹江交汇口下游的800米处,一声爆破响彻群山之间,丹江口大坝的表层开始被拆除。不久之后,人们在其上方浇筑新的混凝土,让大坝加高14.6米,水库面积增加至1022平方千米,几乎与三峡库区的水面面积相当。
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1705356827 然而,在一座已服役近40年的老坝上,重新浇筑一座新坝并非易事。倘若新老混凝土因温度变化产生不均匀的热胀冷缩,将会令坝体产生裂缝,后果不堪设想。因此,除了严格控制混凝土的浇筑温度,人们还在大坝堰体的老混凝土上切割出一道道键槽,然后植入一根根钢筋,用以加强新老混凝土间的咬合和锚固。同时,人们在大坝顶部向20个垂直伫立的闸墩中植入1164根钢筋,令闸墩更加坚固。这一工程,历时近8年才得以完成。
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1705356829 经过升级改造的丹江口大坝变得更高、更厚,不仅库容量能满足调水需求,水位高程也达到了170米,比北京高100余米。这就意味着,来自丹江口水库的汩汩清水,不再需要泵站逐级提升,便能一路自流到达北京,或是经位于河北保定的西黑山分水口,转而向东,流入天津。
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1705356831 更幸运的是,分隔长江和淮河流域的秦岭,在河南方城县附近的连绵群山中留出一道“缝隙”,人称“方城垭口”。此处两侧山地的高程在200米以上,但垭口处却仅有145米,中线工程的水渠可经此“缝隙”穿行而过,避免挖掘数千米的穿山隧洞。
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1705356836 穿过河南平顶山的沙河渡槽/
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1705356838 供图 南水北调中线干线工程建设管理局宣传中心
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