南水北调"回流"的秘密

    近日，由中国工程院院刊《Engineering》（《工程（英文）》）组织评选的“2025全球十大工程成就”对外发布，南水北调中线工程入选。这一工程利用“水往低处流”这一常识，借助近百米落差实现“南水”全程自流至北京、天津，但其穿黄工程出口等个别渠道段，却出现了水从下往上流的“反常”现象。

    中国南水北调集团中线有限公司原总工程师程德虎表示，这是力学中的“水跃”现象。“当水流从急流过渡到缓流时，水面会突然跃起，这就是‘水跃’。”他将这一现象具体到水利工程中解释，“就是从水闸或溢流坝下泄的水流，其位能因水闸上下游水位差，转变成动能，流速加大变成急流，急流受到下游渠道或河道缓流的顶托，多余能量需消耗，便形成了水跃。”

    “水跃区的高速水流会通过旋滚消耗掉部分能量，剩余能量转换成位能，与下游水位相衔接并保留相应流速。表面旋滚水流方向与下部主流方向相反，形成了逆向回流，这才让人产生了水往上流的视觉错觉，实际上回流的水流仍将随主流流向下游河道或渠道。”程德虎补充介绍。

    可见，“南水回流”并非真正的水流倒流，而是水跃现象给人们带来的视觉错觉。这一现象在其他水利水电工程的泄洪消能中也很常见，工程师们用它来保障水利工程的安全运行。

    （《科普时报》11.7 付丽丽）