河下有河
各走各路
兩條河像立交橋一樣
上下穿行、互不幹擾
這樣的情形你見過嗎?
但這樣的現象
在南水北調中線輸水工程中并不為奇
這就是調水工程中普遍應用的倒虹吸工程
倒虹吸
可能很多人都聽說過
但真的了解它是怎麼回事嗎?
要說倒虹吸,先要說一下虹吸現象。
虹吸現象是利用壓強差實現的。吸管把管口兩端水體連通起來,制造管内真空環境,這時,由于兩端管口承受不同的壓力,水會從壓力大的一端流向壓力小的一端,直到兩邊壓力相等。
水面變成相同高度,壓強一緻,水就會停止流動。
原理說來複雜,但其實在日常生活中也會用到,比如家裡養魚的朋友,想要收拾一下魚缸底部的髒東西,不用換掉整缸水,隻要用一根吸管就能解決。
那麼倒虹吸,顧名思義,就是把虹吸管倒置過來。
倒虹吸工程實際上也是引水工程,類似一個連通器,水流在障礙物的下方,利用高差,從下面的封閉管道中流過。也可以看作是一種立交水工建築物。
雖然倒虹吸管道和虹吸管的輸水原理相同,但不同的是,倒虹吸弓彎向下,水往低處流,在開始工作時不需人為制造管道中的真空,因而更為普及。
倒吸虹可以運用在很多場景下,小型的如通過一條公路的下方,大型的如著名的南水北調穿黃工程。
穿黃工程是南水北調中線極為重要的一部分,是南水北調中線一期工程中難度最高、規模最大的工程。工程隊要在幾十米深的河床之下開鑿兩條超過三公裡的隧道,從而讓“南水”穿越黃河。
穿黃工程豎井為大型圓筒結構,是國内最深的調水豎井,設計流量為265立方米每秒,井壁為雙層結構。基坑工程規模之大、開挖之深、地質條件之複雜、工作難度之高,均居國内之最。
而穿黃主體工程最引人矚目的穿黃隧洞工程,開創性地設計了具有内、外兩層襯砌的兩條長4250米的隧洞,開創了中國水利工程水底隧洞長距離軟土施工新紀錄。
再比如河北省石家莊市的滹沱河倒虹吸工程。相比穿黃工程,滹沱河倒虹吸工程要小得多。但它的重要性卻并未因此下降。它是南水北調中線工程第一個開工建設的河渠交叉建築工程,承擔着輸水、退水和調度等多重任務,也讓滹沱河,因為“南水”的到來,在斷流20多年後重現勃勃生機,擁有了“上下天光、一碧萬頃”的美景。
中線總幹渠
規模大、渠線長、交叉建築物多
一期工程全程1432公裡
有102座倒虹吸工程
從丹江口水庫引水
依靠重力全程自流
落差百米的南來之水
借助倒虹吸工程
在不影響原本河流生态
節省動力的基礎上
最大程度保證渠道内水質
保障了北方受水區群衆
生産生活所需水資源
這是一個江河立交的傳奇
也是我們充分尊重自然
順應自然的水利工程智慧的體現
資料來源丨《南水北調工程通水7周年,國家隊“調”出一條黃河!》《探南水北調 解水網密碼|滹沱河為何變成網紅打卡地?——南水北調全媒調研小分隊采訪劄記之六》《這是一個江河立交的傳奇——南水北調中線穿黃工程建設回眸》
審核丨陳銳
監制丨樊弋滋
文案、責編丨陳帥
校對丨羅景月
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