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導(dǎo)語(yǔ)：“醉后不知天在水，滿船清夢(mèng)壓星河?！庇眠@一句古詩(shī)形容貴州烏江水運(yùn)開(kāi)通時(shí)的壯闊景象絲毫不為過(guò)。只見(jiàn)烏江之水天上來(lái)，高船托舉入蒼空。14艘載滿6800噸磷礦石的貨船船隊(duì)經(jīng)過(guò)烏江構(gòu)皮灘水電站通航工程時(shí)，呈現(xiàn)了一幅“船在天上行”的神奇景象。

而做到這一切背后的推手，就是在中國(guó)制造史上赫赫有名的升船機(jī)。升船機(jī)的應(yīng)用解決了眾多大型水電工程的通航難題，為我國(guó)大江大河發(fā)展航運(yùn)事業(yè)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)往來(lái)提供了便利。我國(guó)工程建設(shè)者們建造了一個(gè)又一個(gè)超級(jí)工程，讓天塹變通途。

什么是升船機(jī)？

區(qū)別于航海，水運(yùn)是指內(nèi)河航運(yùn)，是使船舶通過(guò)內(nèi)陸江湖、河川等天然或人工水道，運(yùn)送貨物和旅客的一種運(yùn)輸方式。而升船機(jī)是水運(yùn)通航建筑物中的一種主要形式，與船閘相比具有耗水少、運(yùn)行速度快、提升高度受技術(shù)條件的限制少、投資隨水頭增加的速度比船閘低等優(yōu)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)水頭越大，升船機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就越優(yōu)。

建設(shè)升船機(jī)以實(shí)現(xiàn)跨過(guò)高差突變的江河障礙的航運(yùn)要求，這曾經(jīng)是人類改造自然的一個(gè)很好的夢(mèng)想，現(xiàn)在已然成為了現(xiàn)實(shí)。在我國(guó)黃河壺口的旱地行船便是最早的斜面行船的實(shí)踐，做法是先把貨物卸下再沿坡面拖船越過(guò)壺口，然后再把貨物重新裝船始往目的地。在人背馬馱的時(shí)代，這樣的水運(yùn)方式也是經(jīng)濟(jì)的。

升船機(jī)模型

我國(guó)地勢(shì)西高東低，青藏高原，孕育了眾多的河流奔騰于深山峽谷之間，豐富的水能資源的開(kāi)發(fā)，把這里的相當(dāng)一部分河流梯級(jí)化了，試想，若能把西部水電開(kāi)發(fā)梯級(jí)化后的大大小小的河流用升船機(jī)串聯(lián)成暢通無(wú)阻的運(yùn)河，所開(kāi)拓的航運(yùn)里程會(huì)增加多少？社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益又將會(huì)怎樣變化？環(huán)境的宜居性將顯著提高，人民的幸福感會(huì)加倍的增加。這充分說(shuō)明了我國(guó)升船機(jī)研制的必要性。

世界范圍內(nèi)的升船機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀

升船機(jī)有多種分類方法，目前世界上已建成的升船機(jī)主要分為垂直升船機(jī)和斜面升船機(jī)兩大類型。這兩種類型的升船機(jī)可以按照承船廂的重量是否由平衡重所平衡、是否盛水、是否下水及驅(qū)動(dòng)方式等分成多種不同的型式。

據(jù)國(guó)內(nèi)專家考證，世界上最古老的“升船機(jī)”出現(xiàn)在中國(guó)的秦朝，人們通過(guò)人力牽引船只沿斜坡運(yùn)行，用來(lái)克服運(yùn)河上的水位差———即最早的斜面升船機(jī)的雛形。

利用人力的垂直升船機(jī)

在世界范圍內(nèi)，最早的機(jī)械化升船機(jī)是1788年在英國(guó)開(kāi)特里建造的斜面干運(yùn)升船機(jī)?，F(xiàn)代化大型升船機(jī)出現(xiàn)在20世紀(jì)。1934年，德國(guó)建造了尼德芬諾垂直升船機(jī)，升船機(jī)從此發(fā)展到一個(gè)新階段。提升的船舶噸位顯著增大，提升高度增加，類型不斷增多。尼德芬諾垂直升船機(jī)是世界上最早的真正意義上的現(xiàn)代化大型升船機(jī)，該升船機(jī)可通過(guò)1000t級(jí)船舶，但提升高度僅36m。

利用水力的斜面升船機(jī)

英國(guó)安德頓升船機(jī)

1978年，前蘇聯(lián)在葉尼塞河投入試用克拉斯諾雅爾斯克斜面升船機(jī)。該升船機(jī)上升速度每分鐘60m，提升高度可達(dá)118.9m，能適應(yīng)水庫(kù)水位的巨大變化。它是目前提升高度最大、過(guò)壩噸位最大的縱向斜面升船機(jī)，也是一款很優(yōu)秀的升船機(jī)，好就好在它的承船箱行走在軌道上，上下游都直接入水，適應(yīng)任何水位變化。

前蘇聯(lián)克拉斯諾雅爾斯克斜面升船機(jī)

中國(guó)升船機(jī)的研制發(fā)展之路

我國(guó)近代升船機(jī)的研究及建設(shè)始于20世紀(jì)90年代，至今已先后建成紅水河巖灘、閩江水口、清江隔河巖、高壩洲、烏江彭水、瀾滄江景洪、長(zhǎng)江三峽等升船機(jī)，此外還有金沙江向家壩，烏江構(gòu)皮灘、思林、沙陀、紅水河龍灘，右江百色等多座垂直升船機(jī)正在建設(shè)和設(shè)計(jì)研究中。

景洪升船機(jī)采用具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水力驅(qū)動(dòng)式升船機(jī)形式，為世界首創(chuàng)。該升船機(jī)以水能提升動(dòng)力，通過(guò)輸水管道對(duì)豎井充泄水，驅(qū)動(dòng)浮筒的升降，帶動(dòng)承船廂升降運(yùn)行，即輸水管道對(duì)豎井充水時(shí)，豎井中的浮筒升起，驅(qū)動(dòng)承船廂從水庫(kù)水位下降至下游水位；反之，輸水管道泄水時(shí)，豎井中的浮筒下降，承船廂從下游水位升至水庫(kù)水位，從而實(shí)現(xiàn)船舶在景洪電站高達(dá)近68米落差間的通行。

景洪升船機(jī)

向家壩升船機(jī)坐落于金沙江向家壩水電站左岸，采用齒輪齒條爬升螺母柱保安型式，其最大提升高度114.2米，提升重量約8150噸。主要由上游引航道、上閘首、船廂室段、下閘首和下游引航道五部分組成，全長(zhǎng)約1530米，全部設(shè)計(jì)均由我國(guó)獨(dú)立自主完成。

向家壩升船機(jī)

三峽升船機(jī)通航工程耗時(shí)六年，所使用的升船機(jī)最大提升高度為113米，約40層樓高，提升質(zhì)量達(dá)1.5萬(wàn) t以上，可通過(guò)3 000 t的大型船舶。，是當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜、運(yùn)行維護(hù)難度最高的全平衡式垂直升船機(jī)。三峽升船機(jī)的型式是齒輪齒條爬升、長(zhǎng)螺母柱、短螺桿安全機(jī)構(gòu)、全平衡垂直升船機(jī)。這種形式的升船機(jī)可以有效解決由各種原因引起的船廂與平衡重失衡的安全問(wèn)題，大大提高升船機(jī)運(yùn)行的安全可靠性。它的建成為世界升船機(jī)建設(shè)樹(shù)立了新的里程碑。

三峽升船機(jī) 圖源：https://www.meipian.cn/1uzex0ms

而目前爆火網(wǎng)絡(luò)的烏江構(gòu)皮灘三級(jí)垂直升船機(jī)的總提升高度為199 m，親手將三峽升船機(jī)的記錄打破，其中間級(jí)升船機(jī)的提升高度高達(dá)127 m，居世界之最。從上游至下游，第一至三級(jí)升船機(jī)依次而建。船只下行過(guò)閘，首先要進(jìn)入上游引航道，駛?cè)氲谝患?jí)升船機(jī)承船廂，上行進(jìn)入第一級(jí)中間渠道；穿過(guò)400多米長(zhǎng)的隧洞后，在位于半山腰的渡槽中駛向第二級(jí)升船機(jī)；進(jìn)入第二級(jí)升船機(jī)承船廂，下行進(jìn)入“高架橋”——第二級(jí)中間渠道，駛向第三級(jí)升船機(jī)；進(jìn)入第三級(jí)升船機(jī)承船廂，繼續(xù)下行，駛?cè)胂掠我降馈?/p>

“升船機(jī)博物館”-構(gòu)皮灘水電站升船機(jī)工程

這些升船機(jī)的設(shè)計(jì)和建設(shè)，也標(biāo)志著我國(guó)升船機(jī)的研究和制造水平躋身世界前列。

新中國(guó)成立后，隨著大江、大河上水利樞紐的建設(shè)我國(guó)成為在大、中型水利樞紐上修建升船機(jī)最多的國(guó)家。從中外聯(lián)合到獨(dú)立自主、從引進(jìn)步入原創(chuàng)，世界紀(jì)錄一次次被刷新，我國(guó)升船機(jī)建設(shè)呈現(xiàn)欣欣向榮的形勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)：

江河奔涌，山石聳立，自然之力千萬(wàn)年延續(xù)，就在這不變的逝者如斯與默然佇立中，人們利用河流運(yùn)輸物資，互通有無(wú)，大自然的原始生命力也被注入每一個(gè)河流之上的建筑。在河流中，在每一條航道中，在大型的湖泊和石筑大壩的水庫(kù)中，升船機(jī)將自身與水和巖石聯(lián)結(jié)在一起，也與它們的生命力聯(lián)結(jié)在一起。

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