采用“真空流”输水技术破解平潭岛缺水大难题 - 德化论坛

---访水利部重点推广"真空流"输水项目发明人、丰泽大禹真空输水公司总经理翁友彬

(中国改革报报记者/陆天然 通讯员/黄世宏)如何解决福建省平潭海岛自身的缺水问题，是平潭综合实验区面临的一个重要难题。解决不好，水的问题将成为平潭开发发展的重大瓶颈。平潭的供水问题，已日益成为各界关注的一个突出问题。

日前，记者带着这个问题，请教了福建省水利专家，水利部2011年重点推广科技项目"真空流"输水技术发明人、泉州丰泽大禹真空输水公司总经理翁友彬。翁友彬建议：采用"真空流"输水新技术，破解平潭用水大难题。如有需要，他十分乐意前往输水工程现场交流给力，将他研究多年发明的新技术，用于突破平潭发展的缺水瓶颈。

"首个给流水梳妆的中国人"

"有人称我是‘首个给流水梳妆的中国人'，其实在我国水利战线上，我是个‘半路出家'、‘非科班出身'的人。" 翁友彬一下子把记者引向他颇具传奇色彩的人生：

1968年年底，因"文革"已经停课一年多的他，被分配到闽西一个偏僻山村插队落户，一年后又辗转来到福建省一家山区三线大厂当工人，成为汽车油泵油嘴的精密研磨加工的普通工人。由于他天性喜欢看书、酷爱钻研技术，十来年生产第一线的磨练，使他练出一手能凭手感就感觉出0.1微米误差的硬本领，几次进口高级仪器检测不出的产品零件纰漏，居然都被他这双"神手"发现了，及时加以纠正，免得企业大批产品报废。1980年，他调回老家泉州。本来，他可以坐在机关办公室安逸度过一生，但人们司空见惯的一种流体现象---同样是水，从工程管道输送出的是白花花的颜色，而从杯子、池子或水库流出的水却是晶莹剔透的，这究竟是为什么？当中隐藏着什么奥秘？他感觉这事关重大，或许这流水颜色的差别，蕴藏着重大的科学机理，值得好好琢磨琢磨。1987年，他成为泉州市向政府打报告辞去公职、"下海"创办研究所的第一人，并于2003年开办了自己的公司---泉州丰泽大禹真空输水科技有限公司。从此，他与水结下了不解之缘。他想像当年大禹一样治水，但当年大禹治的是"明水"，他想治的是"暗水"。他脑瓜里全装着如何调理水流、如何梳妆打扮水流、如何把桀骜不驯的水流调教成为乖巧听话、温顺尔雅的栋梁之物。

为破解这道难题，他十几年含辛茹苦、埋头实验观察。别说没有科研经费，连小日子都过得艰难，四处借债成为他生活中必不可少的一项工作。为了观察管道流体流出的状态，翁友彬来到长江三峡，走遍重大水利设施。他曾经连续七天七夜守在水厂边的一间破旧房子里，每隔一小时记录一次流量。经过细致观察，他终于发现：无论是重力自流或是水泵加压，从管子出口流出的水都呈白色泡沫状；而改用真空输水装置，流出的水流却呈无色透明状。其中最主要原因是：传统的两种输水方式---"重力流"和"压力流"，在输送的过程中不断掺入空气，而新形式"真空流"不但不掺气，而且能自动"驱气"，让水流在真空环境中排除气体干扰，流速加快，流量增加，让水自动地送达原来的"无水区"。可见，气阻才是流体能量损失最大根源，管道输水百"症"之源为"气"。他从中整理归纳出对水力学影响深远的"气阻定律"，以此证明：是源源不断掺卷进管内的气体，形成气阻，使过流截面变小，造成工程出现实际流量低于设计流量，水压降低、积淤、过流不畅、气蚀、水锤、气体压缩后产生爆管等弊病；一旦将气阻"拒之门外"，工程弊病亦将迎刃而解。他乘胜追击，研发出真空输水等"驱气消阻"的新技术。1994年4月，他应联合国亚太经济合作组织邀请，赴印度新德里参加国际水资源研讨会，全世界共有101项输水高新技术在这里展示交流，唯一代表中国的这项技术独占鳌头，获得联合国三个组织联合颁发的荣誉证书。2003年，大禹公司安装并成功运行的世界上最大直径虹吸管，采用新技术，犹如一条巨龙匐卧在杭州黄石垅水库大坝上，它跨越水库大坝及其他障碍物，运行时无须任何动力，而流量却比常规虹吸管或相同水头的"重力流"高20%～115%，节约了大量的能耗与资金投入，荣获吉尼斯世界纪录。十多年的艰苦攀登，他和妻子一起共申请了具有自主知识产权的真空输水技术等四项国家发明专利，另外还有"剪阀"、"特大功率潜水泵"等多项实用新型专利，由于没有经费维持而不得不放弃。特别是真空输水技术，在四个方面打破了世界纪录：一是虹吸管直径可由原来的600毫米提高到1500毫米;二是可提高终点出水高度30%～150%;三是虹吸输水管长度从原来的数十米提高到几十公里；四是在不增加动力、不改变工程现状的情况下，可迅速提升工程的输水流量。这一新的发明，是继"重力流"与"压力流"两种输水形式之后新诞生的第三种输水形式，可以广泛应用于农业灌溉、水力发电、自来水引水和输送、大坝溢洪、水库清淤、工业循环水以及海洋洋底自动吸取矿产等方面，有效地解决大管径、长距离、无动力输水输油等工业和农业生产所需，可多快好省地做到"远水救得了近火"，无愧为一项集节能减排、保护环境于一身的高新技术 。

但这一发现，打破几百年水力学关于流体最大阻力源自于水分子之间粘滞力的论断。300多年来，这个水的"粘"性定义，成为经典水力学的核心理论基础，神圣而不可撼动的。这一经典理论认为：由于水分子"粘"性的存在，液体的粘滞性是造成能量损失的最大根源。也就是说，管道流水的最大摩擦力就是水的"粘"性，其他因素都是微不足道的。在空气动力学里，空气的阻力是可以忽略不计的，所以，空气阻碍水往低处流不可能成立。翁友彬的发现，常因违背"经典理论"而被批评；他每每寄送稿件给专业杂志均一一退回；多次参评国家科技基金资助，不是吃闭门羹即无功而返；他更不敢高攀科技鉴定了，别说花不起高额的鉴定费，来的专家也不敢在鉴定书上签字，他们难以相信能在不增加动力、不改变工程现状的情况下，能增加流量百分之几十。翁友彬这项脱离常人思维的发明，几十次被"权威"部门给毙了。但翁友彬不灰心，他安慰自己：也许是火候未到，这一切正说明这一发现非同寻常，也证明它的前景极为光明。事实是最好的证明，证明一项发明的最好办法是用更多的成功事例来说话。