科普时报记者 史诗
在我国，南方水多、北方水少，当水资源无法满足北方城市用水需求之时，南水北调工程孕育而生。清澈的“南水”究竟如何实现一路北上？抵京后它又将经历哪些“挑战”？
2024年12月12日，正值南水北调中线工程通水10周年之际，北京市生态环境保护宣传中心联合北京市水利工程管理中心组织开展生态环境教育进课堂活动，邀请北京市南水北调团城湖明渠纪念广场爱国主义教育基地负责人孙然围绕南水北调工程进行授课，引导同学们为守护清澈水源，共护河湖生态环境贡献力量。同时，在线上同步播出视频课程内容，让大家共同聆听南水北调的磅礴故事。
南水北调之缘起
近年来，我国的人均水资源占有量在2000立方米左右，而北京的人均水资源占有量在100立方米左右，远低于联合国设立的人均500立方米的严重缺水警戒线。
为解决北方缺水的问题，南水北调工程启动，让至清尽美之水出高峡、纳百川、汇中原、行千里，润泽了北方大地。十年来，南水北调中线工程向北京累计调水超100亿立方米，其中70亿立方米用于城市生活用水，直接受益人口超1600万人。对于首都人民而言，饮用或使用的每三杯水中，便有两杯是南水。同时，南水北调中线一期工程通水后，北京市的地下水位也有所回升，并呈现逐步上升的态势。
“南水”如何实现“北调”？
20世纪50年代以来，经过一系列勘测、规划和研究，在分析比较50多种规划方案的基础上，形成了南水北调工程东线、中线、西线三条调水线路，从而构成我国水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。工程计划年均调水量448亿立方米，约占长江年径流总量的4.7%，相当于为北方再造了一条黄河。
三条调水线路中，中线工程在解决城市供水、兼顾沿线农业用水等方面作出了重要贡献，其从长江支流汉江上的丹江口水库取水，沿京广铁路西侧一路北上，途经河南、河北、天津、北京，解决了沿线20多座大中型城市的缺水问题。
在丹江口大坝加高工程的助力下，南水北调中线工程的起点，即陶岔渠首的水位，比终点团城湖高出约100米，这一高差使得南水一路北上自流进京，极大降低了输水成本。
南水在京之旅
北京十分重视南水北调配套工程的总体布局，珍而重之地应用宝贵的南水。目前，已沿北五环、东五环、南五环及西四环形成了一条长达107公里的地下输水环路，实现了外调水、地表水、地下水的“三水联调、闭合相通”。
南水在京的顺利输送，也离不开北京段许多重点工程的支持。正是这些科技力量的加持，让南水的在京之旅更加丰富多彩。
南水抵京后，首先到达的便是惠南庄泵站，也是南水北调中线工程总干渠上唯一的一座大型加压泵站。此处地势较为平缓，而北京的蓄水量较大，因而惠南庄泵站采用了小流量自流与大流量加压输水相结合的方式，确保了所需水量的顺利输送。
随后，南水离开了惠南庄泵站，去往大宁调压池。这段路程的行进，离不开PCCP管道工程的助力。PCCP的全称为预应力钢筒混凝土管，其由钢板、混凝土、高强钢丝、水泥、砂浆和防腐涂层等材料组合而成，是一个内径4米、单节管道长5米、重达78吨的“庞然大物”。
自大宁调压池开始，南水便兵分两路，一路向东，沿南干渠到达亦庄调节池，另一路沿西四环暗涵工程向北，穿越京广线（西长线铁路桥）、大台线铁路桥、五棵松地铁站等城市交通主干线。为满足本段的南水输送需求，国内首次挑战大管径浅埋暗挖有压输水隧洞穿越城市交通主干线，这也是北京段施工的最难点。从上空俯视，此处最上方为西四环主路五棵松桥，复兴路及长安街位于其下，再下方为大家熟悉的地铁1号线五棵松站，最下方则是中线工程的输水管线。管道距离地面20米，管顶距离地铁底板仅3.67米，且管道距离西四环主路桥墩仅有1.05米。因地下布满了市政、通讯等管线，无法采用大型机械施工，只能采用人力和小型机械相结合的浅埋暗挖施工法。短短200米的距离，便用了6个月的时间，最终在不断路、不影响交通、路面行人未察觉的情况下实现顺利贯通，并将地铁的沉降值控制在3毫米以内，可谓是创造出了一个奇迹。
穿越情况复杂的五棵松地区后，南水便一路顺畅行进，最终到达了团城湖明渠与团城湖调节池。团城湖调节池作为北京市南水北调配套工程的重要组成部分，连接着南水与密云水库两大水源，起到承上启下的作用，是保障首都供水安全，充分利用“南来之水”的关键工程。
“兵分四路”的南水
接下来，池中的南水兵分四路，一路向昆玉河补水，改善城市的生态环境；一路向第九水厂供水，满足居民的用水需求；还有一路向密、怀、顺地下水源地补水，涵养地下水资源；最后一路沿密云水库调蓄工程反向爬高100多米，抵达怀柔水库和密云水库，增加水资源的战略储备。
通水十年来，“南来之水”为北京市的水生态和水环境提供了诸多助益。截至2024年9月，北京市地下水位累计回升13.7米，储量增加70亿立方米。同时，在南水的帮助下，北京市统筹实施再生水、外调水、地表水等多水源跨流域生态补水，使永定河、潮白河、北运河、泃河、拒马河等五大河流时隔26年全部重现“流动的河”，并连续4年贯通入海。贯通后，全线水质实现了显著提升，水生物种类也日趋丰富，助力北京市生态环境的逐步改善。
△北京、十堰两地青少年同上一堂生态环保课
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