2025年是南水北调中线工程渠首开闸的第11个年头。位于南阳市淅川县九重镇的陶岔村作为南水北调中线工程的核心部分，一直以来承担着输水总干渠的“水龙头”重任，肩负着向北京、天津、河北和河南四省市的众多大中城市输送清水的使命。也因此，人们在沿途多个流段，都不难看见“南水”如涛，汩汩奔流。

而在这之中，“水往低处流”常见，既是自然常理，又是世俗谚语。但在南水的部分渠段中，竟然出现了水从下游往上游流动的反常现象，这究竟是视觉误差，还是科学奇迹？

南水北调中线工程渠首

“水往高处走”？

眼见为实，在南水北调中线穿黄节制闸，就有这样一段画面：闸孔水流流态紊乱，有持续不断的涌波出现。更令人惊讶的是，这里的水流方向看起来竟然是“水往高处走”。

倒也不用急着怀疑自己的眼睛，这种看似神奇的现象其实在水力学中被赋予了一个专业的名称，叫作水跃现象。科学上讲，当高流速的超临界流进入低流速的亚临界流中，流体的速度突然变慢，流体部分的动能被紊流消散，部分动能则转换为位能，造成液面明显变高，这样的现象即为水跃。简单来说，就是当水流从急流状态过渡到缓流状态时，会产生一种水面突然跃起的特殊局部水力现象，水跃便由此产生。放到水利工程中，从水闸或溢流坝下泄的急流受到下游渠道缓流的顶托时，便会发生。

其他工程中的水跃现象

由此可见，其实水跃并不是“南水北调”工程的“特产”，虽然它们产生的条件不完全相同，表现形式却往往具有相同特点——

水跃区的水流可分为两部分：表面旋滚和底部主流。上部水体不断翻腾旋滚，因掺入空气而呈现白色；下部是主流区，是流速急剧变化的区域。也正因为这种强烈的紊动混掺作用，水跃常被用来作为消能的有效手段。

闸后水跃示意图

坝后水跃示意图

而回归现实，肉眼观察时，人们往往只能看到表面的旋滚现象，无法观察到水跃的全貌，因此容易产生“回流”的错觉。实际上，表面旋滚与底部主流在不断进行混掺交换后，最终仍然是流向下游的。也就是说，“水往低处流”依然是亘古不变的底层逻辑，特殊现象只是大自然对人类视觉的一次小小“欺骗”。

千万不要贪恋奇观

在生活中，这种现象其实也时有出现。它不仅现身于大型水利工程中，在天然河道、山涧瀑流，甚至是公园喷泉、家里的水龙头出水，只要看得够仔细，都能捕捉到不同程度的水跃现象。

但温馨提示，家里的水龙头看看可以，触碰当然也没问题，但一旦到了户外，千万别光顾着看“大自然的笑话”。水跃的表层旋滚作用很容易将人员和小型船只困住。所以，游玩时一旦看到水跃区域，还请尽快远离，避免发生溺水事故。

总而言之，水跃现象并不神秘，运用得当则是科学与现实的双赢。而“南水北调”作为中国历史上最伟大的水利工程之一，其中还凝结着哪些科研心血与努力，还值得进行深层挖掘与探索。

来源: 我是科学人