揭秘三峽升船機(jī)：長江黃金水道上又一世界之最

9月18日下午，目前世界上技術(shù)難度最高、規(guī)模最大的升船機(jī)——三峽升船機(jī)正式進(jìn)入試通航階段。

這也是世界最大水利樞紐三峽工程的最后一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目。巍巍三峽大壩旁，矗立起新的地標(biāo)。未來，一艘艘船舶，將經(jīng)過這座巨型“空中電梯”的托舉，“翻越”三峽大壩。

9月18日15時(shí)20分許，在三峽大壩上游海拔150.5m的“高峽平湖”上，“長江三峽9號(hào)”游輪沿著引航道緩緩駛?cè)肴龒{升船機(jī)承船廂，開啟了三峽升船機(jī)首次試通航之旅。15時(shí)50分許，承船廂載著水和游輪開始垂直下行，大約8min后就與下游海拔65.2m的江面齊平。

不一會(huì)兒，游輪緩緩駛出承船廂，到達(dá)下游江面。與此同時(shí)，在位于升船機(jī)以北不足一公里處的三峽雙線五級(jí)船閘，一艘艘載著貨物的巨輪如同往常一樣有序列隊(duì)進(jìn)出上行和下行的各5個(gè)閘室。至此，三峽工程建設(shè)者憧憬多年的“大船爬樓梯、小船坐電梯”壯觀景象，正在成為現(xiàn)實(shí)。

“長江三峽9號(hào)”客輪船長陳國海告訴記者，承船廂載著水和船提升的整個(gè)過程都非常平穩(wěn)，廂內(nèi)水面幾乎感覺不到任何晃動(dòng)。走升船機(jī)從下游靠船墩到上游靠船墩只用了近一個(gè)小時(shí)。而過去十幾年來，船舶每次經(jīng)過三峽船閘過壩，往往要花3、4個(gè)小時(shí)。

長江三峽通航管理局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，三峽蓄水成庫后，大壩上游江段水變深、變寬、變緩，通航條件明顯改善。不過，由于壩上與壩下水位落差最大可達(dá)上百米，船舶需借助專門的通航設(shè)施才能過壩。作為通航建筑物，三峽升船機(jī)和三峽船閘一樣，都是三峽樞紐工程的重要組成部分。目前，二者分別為世界最大的升船機(jī)和船閘。

2003年6月投運(yùn)的三峽船閘可容納萬噸級(jí)船隊(duì)，船舶通過船閘時(shí)，就像上下五級(jí)臺(tái)階，故有“大船爬樓梯”的比喻。而三峽升船機(jī)過船規(guī)模為3000噸級(jí)，船舶在承船廂里像乘垂直電梯一樣在空中升降，故有“小船坐電梯”之說。

創(chuàng)造多項(xiàng)“世界之最”攻克諸多技術(shù)難題

三峽升船機(jī)的建設(shè)，創(chuàng)造了多項(xiàng)“世界之最”。

中國長江三峽集團(tuán)公司機(jī)電工程局副局長、升船機(jī)項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人吳小云此前接受新華社記者采訪時(shí)說，三峽升船機(jī)為國內(nèi)首次采用齒輪齒條爬升平衡重式垂直升船機(jī)，過船規(guī)模為3000噸級(jí)，最大提升總重量達(dá)1.55萬噸，升船機(jī)承重塔柱高達(dá)146m，支撐著承船廂垂直升降最大高度113m。升船機(jī)上游通航水位變幅30m，下游通航變幅11.8m。

“三峽升船機(jī)具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位變幅大和下游水位變化速率快的特點(diǎn)，是當(dāng)今世界上技術(shù)難度和規(guī)模最大的升船機(jī)?！眳切≡普f。三峽升船機(jī)的各項(xiàng)重要數(shù)據(jù)指標(biāo)都大大超過現(xiàn)有世界水平。此前，世界最大垂直升船機(jī)位于比利時(shí)中央運(yùn)河，其過船規(guī)模為1350噸級(jí)，提升總重量為8800t，最大提升高度為73m。

1.55萬噸的重量被抬升至百米高空，是否安全？中國工程院院士陸佑楣說，三峽升船機(jī)屬于齒輪齒條爬升、長螺母柱短螺桿安全機(jī)構(gòu)、全平衡垂直式升船機(jī)。這種形式比人們較為熟知的鋼絲繩卷揚(yáng)式提升方案更安全可靠?？辈?、論證、設(shè)計(jì)時(shí)間跨度高達(dá)60余年，三峽升船機(jī)的動(dòng)工建設(shè)也經(jīng)歷了反復(fù)研討。長江水利委員會(huì)三峽工程代表局提供的資料顯示，三峽工程1994年正式開工，升船機(jī)卻由于技術(shù)復(fù)雜等原因，1995年緩建。三峽建設(shè)者們經(jīng)過反復(fù)論證和方案比選，2003年決定將原設(shè)計(jì)的鋼絲繩卷揚(yáng)提升方案改為現(xiàn)有方案以提高升船機(jī)安全可靠性。2007年，續(xù)建工程正式啟動(dòng)。

在過去8年多的制造施工過程中，二重集團(tuán)等國內(nèi)重型設(shè)備制造企業(yè)、中船重工等船舶裝備生產(chǎn)企業(yè)、葛洲壩集團(tuán)等水電施工單位參與其中，它們創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念、制造技術(shù)、施工工藝和管理方法，成功解決了一系列世界級(jí)技術(shù)難題，推動(dòng)了世界升船機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為大型垂直升船機(jī)建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。三峽升船機(jī)建設(shè)在提高我國專業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)制造能力等方面，也發(fā)揮了促進(jìn)作用。

水利部長江水利委員會(huì)總工程師、中國工程院院士鄭守仁說，三峽升船機(jī)設(shè)計(jì)建設(shè)初衷，主要是給客貨輪和特種船舶提供快速過壩通道。目前，船舶經(jīng)過三峽五級(jí)船閘需要3、4個(gè)小時(shí)；而升船機(jī)通過時(shí)間計(jì)劃控制在40min到1 h。

過去10多年來，隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)，長江黃金水道作用充分發(fā)揮，三峽船閘過閘需求快速增長。長江三峽通航管理局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，三峽船閘2004年貨物量為3400多萬噸，2011年貨運(yùn)量首次達(dá)到l億噸，提前19年達(dá)到設(shè)計(jì)能力。2015年，船閘貨運(yùn)量已增長至近1.2億噸。

受訪專家表示，最新投運(yùn)的三峽升船機(jī)將成為三峽船閘的輔助，可在一定程度上提高三峽工程的通航調(diào)度靈活性和通航保障能力?！皬慕衲甑慕y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，三峽船閘的通過量還在增長。”長江三峽通航管理局副局長陳冬元說，除了為客輪提供過壩快速通道之外，三峽升船機(jī)投運(yùn)后也有望帶動(dòng)乘船過壩觀光旅游的發(fā)展。

來源：新華社endprint