江都水利关键装配。金燕供图

陪伴着泵站机组一声轰鸣，清亮的江水由江都水利关键浩大北去。这里是南水北调东线工程的原点，也是世界上最年夜范围泵站群的“龙头”。

3月19日，南水北调东线北延应急供水工程完成了主体工程扶植。

南水北调东线工程地势北高南低，没法经由过程自流引水，需要强劲的外力“逆流引水”，而所有的动力正源自水利工程的心脏——年夜型泵站。

由江都水利关键往北，13个抽水梯级泵站、51座年夜型泵站（一期工程已完成21座），缔造了世界水利史的一年夜古迹。水利工程范畴专家、中国工程院院士吴中如评价道，从最初泵装配效力只有65%，到现在南水北调泵站整体效力到达80%以上，泵站设计到达了世界进步前辈程度。

将百亿吨水提到10层楼高

早在1954年，为解决苏北缺水困难，江苏省最先酝酿“扎根长江、引江济淮”的江水北调工程。这即是南水北调工程的前身。

事实上，要将南边的水引入北方谈何轻易。将长江水调到北方，有30多米落差，仅江都站上下水位差就达6~8米。

若何让江水降服天然纪律，逆流“爬”上30米？如何扶植年夜型泵站？会不会发生江水倒灌等负面效应？一个个实际问题摆在眼前。

颠末无数水利专家多年论证，终究摸索出一条极富想象力的工程方案——“让长江水爬楼梯去苏北”，即沿途设计9级年夜型泵站，像楼梯一样，逐级向上提水。1961年12月，江都水利关键江都一站开工扶植。这是那时国内数一数二的年夜型泵站，也是当前南水北调东线的泉源。

“良多缔造和测验考试都是第一次。”中国水利学会泵和泵站专业委员会副主任委员、江苏省水利动力工程重点尝试室传授刘超对此记忆犹新。年夜型泵站设计是一项系统工程。扶植江都一站如许一座泵站，国内没有现成图纸，也没法从国外找到资料，研发和设计几近从零最先。

2002年，在江苏省江水北调的根本上，南水北调东线工程正式启动，打算建成后年均调水148亿立方米。这需要每一年将百亿立方米水提到10多层楼高。为了实现这一方针，工程在山东省境内又增加了4级泵站，总数达13级之多，工程难度可想而知。

为南水北调定制“中国芯”

“在上世纪60年月的工业制造前提下，很难建造出复杂的流线型叶轮布局，有的水泵叶轮乃至是木头建造的。”南水北调东线一期工程扶植验收组专家、81岁的严登丰回想说，很多泵站工程处在一种“有站无意”的状况。

另外，分歧流量和扬程的泵站要想到达最好效力，每座泵站的水泵都需要零丁选型，乃至从头设计。也就是说，每座泵站设计都需要“见机而作”。

从上世纪60年月泵站计划到21世纪初南水北调东线一期工程设计，再到行将启动的二期工程，科研团队从水泵内部活动机理最先试探，设计新型水力模子，研究年夜型泵站运行的经济性和靠得住性，前后开辟各类水泵水力模子20余副，从无到有，逐步实现我国年夜型低扬程泵理论和要害手艺等的冲破。

江都水利工程治理处党委书记夏方坤介绍说，现在江都水利关键一共有4座泵站，采取的都是我国科研团队自立研发的轴流泵水力模子。

江都水利关键兼具“送水”和“排涝”两年夜功能。除“引江北送”以外，迈博体育当苏北产生洪涝时该关键可以或许反向引流“排涝入江”。为了实现双向抽水方针，4座泵站均采取“侧向进水’，即来流标的目的与泵站引水标的目的彼此垂直。

如许的布局给泵站设计带来了新挑战。当水流垂直拐弯时，流向改变，一方面会致使泵站进水口年夜量泥沙淤积；另外一方面，发生的回流和旋涡进入泵站，也会致使机组振动、效力降落。

为了疏浚“血栓”，扬州年夜学水利科学与工程学院从本世纪初就最先投入到相干项目研发中，团队前后开启3次年夜范围系统攻关。从数值摹拟到模子实验，从工程扶植到优化改良，终究制订出年夜型泵站引河消弭回流和流速再散布优化方案，研发了底坎、立柱、“Y”形导流墩等水流调控手艺，累计获批各类发现专利10余项。

买通调水工程“年夜动脉”

假如说泵站是调水工程的“心脏”，那末泵站的进出水流道则是“年夜动脉”。很长一段时候，国表里遍及正视水泵研发，对进出水流道的水力设计则不敷正视。

可是，对南水北调如许的年夜型工程来讲，效力每提高一个百分点，每一年就可以节流上亿元费用。

宝应站是南水北调东线工程兴修的第一座泵站。2003年，该站引进了日本的水泵装备和手艺。一些专家主张全部泵装配成套引进，包罗进出水流道等。

扬州年夜学传授陆林广是国内较早从事流道设计的专家之一。那时，陆林广凭仗研究经验，对日方设计的流道提出了质疑，并为宝应站从头设计了流道，颠末泵装配模子实验检测，新流道能使泵站效力提高2%。

这场中外专家的争执在那时引发了不小颤动，负责部分为此重启论证法式，有关带领顶住压力，终究决议宝应站采取陆林广的流道设计方案。

2006年，宝应站建成后，有关部分进行现场测试，成果注解水泵机组运行不变，泵装配效力到达82%以上，缔造了国表里低扬程泵站泵装配效力最高记载。

在事实眼前，日本专家对中方的流道设计不能不暗示认同。

现在，南水北调东线一期工程新建泵站21座，我国专家自力承当了此中15座泵站的流道水力设计使命，跨越了总量的2/3。

从叶轮设计到流道优化，再到泵站整体运行……60余年来，我国科研团队以南水北调工程为原点，泵站建造相干手艺已累计利用到国表里近百座泵站扶植中。

（编纂：逍遥客）