7月21日，影響京城多日的降雨終於暫告一段落，來自科學通訊社的15名小記者和北京科技報記者一起，深入位於房山區大石窩鎮的南水北調惠南莊管理處，實地瞭解南水北調一線工程的運轉工作情況。
“千里調水 造福於民”，步行走過京冀交界的北拒馬河河道，來自竇店二小的陳思羽抬頭望去，一排紅色的大字映入眼簾。講解員阿姨告訴他，大堤後面，就是南水北調中線的北拒馬河暗渠工程，也是南水北調工程進京“明渠轉暗渠”的分界點。當然，這也是陳思羽第一次步行來到河北省境內。
入伏後的京城，天氣異常炎熱，居民用電用水量徒增。與此同時，汛期連續不斷的降雨也讓南水北調工程沿途充滿不確定性，防汛形勢嚴峻。7月21日，影響京城多日的降雨終於暫告一段落，來自科學通訊社的15名小記者和北京科技報記者一起，深入位於房山區大石窩鎮的南水北調惠南莊管理處，實地瞭解南水北調一線工程的運轉工作情況。
國內最大臥式單級雙吸離心泵
走進位於北京最西南角房山區大石窩鎮的惠南莊泵站的辦公樓，LED大屏幕上清楚得顯示著一些相關的調水數據——正式供水1317天、每秒流速約43立方米，以及運行調度的事實工作情況。這裡連同不遠處的北拒馬河暗渠工程，組成了南水進京的第一站。
據介紹，源源不斷的南水經過暗渠和泵站的加壓處理，以暗涵和PCCP管道方式進入北京城地下，最終流向位於頤和園的團城湖內，沿途通過分水口進入自來水公司，經過處理後成為居民飲用水。同時，惠南莊泵站是南水北調中線總乾渠上唯一的一座大型加壓泵站，是北京段實現小流量自流，大流量加壓輸水的關鍵控制性建築物，也是南水北調中線幹線工程的標誌性建築物。
▲科學小記者通過大屏幕瞭解南水北調工程的具體情況
為何要建設這樣一座泵站？為何把它的位置選在京冀交接的惠南莊村？這是因為，單靠水自流，不可能達到規劃中每秒40立方米到60立方米的流量，因此需要有個外力對水有一個‘推流’的作用，讓水走得更快，流量更大。也只有這樣，才能更好的滿足北京城內的供水需求。
走進惠南莊泵站的主廠房內，頭戴安全帽的記者和小記者，立刻被機器巨大的轟鳴聲所吸引，8臺水泵機組正在“勤奮”的工作著。泵站工作人員介紹，這些看似普通的藍色水泵，其實是目前國內最大的臥式單極雙吸離心泵，和變頻空調類似，他也可以自動調整頻率，運行效率高達90%以上。
▲主廠房內，水泵機組正在運行當中
具體來說，當流量超過每秒20立方米以後，水泵機組就會啟動，此時通過北拒馬河暗渠的來水，從泵站進口閘門進入，在前池彙集，通過8個進水管進入廠房，經過水泵加壓後，以更快的流速匯入出水總管，接著將蜿蜒北上，途經56公里的地下PCCP管道，進入大寧調壓池。
千里南水“由明轉暗”
“快看，河裡有魚！”“這不是魚吧？人喝的水裡怎麼會有魚？”在北拒馬河暗渠節制閘前，兩名科學小記者對一隻疑似魚的生物產生了濃厚的興趣。
其實，暗渠節制閘前的生物，的確是河水裡遊動的魚，不過與普通的河魚不同，這些魚是一路從湖北丹江口“北上”來到北京的。工作人員解釋說，全長1432公里的中線工程，除了穿越部分河流採取渡槽、隧洞、倒虹吸等方式以外，大部分河段是以地面明渠也就是地面河的方式，利用地勢落差自流到京津，這樣的流水也自然帶來了游魚。
▲科學小記者參觀北拒馬河暗渠工程，這裡是南水北調“由明轉暗”的分界點
北拒馬河暗渠工程因穿越北拒馬河中支、北支而得名。千年之前，遼宋兩國曾在此鏖戰數年，並最終簽下了中國歷史上著名的“停戰協議”——澶淵之盟。而如今，這裡已經成為了南水北調“由明轉暗”的分界點。彷彿“南水進京檢查站”一樣，閘門開啟放行，水流進京，潛入北京地下後向頤和園流去。
節制閘的高度大約兩層樓，從節制閘前平臺向下望去，這裡的河水流速不快，但水質很好，清澈碧綠，與面前乾涸的北拒馬河形成鮮明對比。渠首防洪堤，在7.21時，成功的抵禦了北拒馬河的洪水，經受考驗，保障了暗渠工程的安全。
記者瞭解到，節制閘的構造看似簡單，但實際上包括進水閘門和攔汙柵在內，設計工作的首要核心就是保障水流的安全可靠，暗渠節制閘由兩道閘門組成，可同時使用，也可互相備用。水流進入節制閘之前，要經過攔汙柵攔截藻類與垃圾，節制閘東側建有“退水閘”，一旦奔騰而來的江水出現問題，水就會被引流到此，排到其他地方處理。
▲小記者們在南水北調北京段工程沙盤模型前駐足觀看
“冬天河水結冰以後，我們是不是就沒法喝到丹江口的水了？”在工作人員講解的過程中，有的小記者提出了這樣耐人尋味的問題。對此，工作人員表示，冬季天氣寒冷時，儘管河面結冰，但河道中下游的水流還是在正常流動當中，此外，攔汙柵前的明渠安裝了擾冰裝置以及排冰設施，在凌期具有排除河道浮冰的作用。
“解渴京城”但用水仍緊
“滄浪之水清兮，可以濯吾纓。”這是流傳於長江最大支流漢江之畔的名言，南水北調中線工程，正是從漢江中上游的丹江口水庫調水。丹江口調水在滎陽通過隧道穿過黃河以後，沿京廣鐵路西側北上，重點解決河南、河北、北京、天津四地水資源短缺的問題。由於涉及到京津兩大直轄市，特別是首都北京，中線工程從開工一開始就引起了社會的廣泛關注。
時間退回到4年前，2014年12月12日，南水北調中線工程全線通水，12月27日，南水首次進京，也標誌南水正式加入了北京水網。“目前，南水北調供水已佔北京城區日供水量的73%以上，天津城區接近100%，”管理處工作人員告訴記者，以前設計中，進京的南水是輔助供水，但現在南水已經成了不折不扣的“主力軍”。
▲南水北調北京段線路示意圖（圖片來源：新華網）
南水進京，除了緩解了京城用水壓力外，還明顯改善了北京飲用水的水質。相關監測數據顯示，使用南水後，北京自來水硬度由原來的每升380毫克下降至每升120毫克至130毫克。北京地下水水位也在16年以來首次回升。
此外，進京的南水還有效改善了北京的生態環境，部分南水補充到北京的河湖水系，使北京呈現水清岸綠，生態向好的良好勢頭。全市人均水資源量由原來的100立方米提升至150立方米，中心城區供水安全係數由1.0提升至1.2。
▲親自動手實驗，小記者們瞭解中線工程渡槽的工作原理
不過，這並不意味著北京從此告別“缺水”的局面。管理處工作人員表示，國際公認的缺水下線年人均水資源量為1000立方米，北京的數據在提升以後，距離1000立方米依然有很大的差距，隨著北京城市發展的加速，用水形式依然十分嚴峻。
來自良鄉二小的科學小記者侯斯昱在參與採訪活動以後頗有感觸，她表示在科學課上學習了自然河流等相關知識，也經常在新聞中聽到南水北調四個字，但這次來到工程現場，感受到了它的特殊意義和作用，水資源是寶貴的，每一滴南水都來之不易，未來在生活中，要從自身做起，節約用水，愛護資源。
出品：科普中央廚房
監製：北京科技報 | 科學加客戶端
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