说起三峡,大家能想到的一定是三峡大坝,毕竟它是世界上最大的水力发电工程,在防洪和发电方面为国家发展做出了巨大贡献。不仅如此,它还沟通了长江上下游的航运。但三峡大坝的上下游的落差大约40层楼高,有110多米。那面对这样的情况,船只是如何在上下游间安全航行的呢?
三峡船闸采用了双线五级船闸,建造难度是世界第一的,也是世界上级数最多的。这座船闸是建设者们削平了18座山头,在坚硬的花岗岩山头上挖出的一条道来,基础开挖的高达170米,也是现存的世界之最。这样一座宏大的建设全部由国人制造,制造水平位于世界前列。
船闸水头极高,这种设计的多级形式更适合这里险峻的地形。但落差差距有110多米,分成五级后最大落差仍然还是有45米,这个数字仍然超过了当时世界最大船闸的34.5米,所以在解决三峡船闸的输送水布置和各种材料都需要采取特殊做法。
因为船闸开辟在花岗岩山内,为了节省工程量,施工人员们利用了岩石坚固的优良条件,在船闸之间保留了岩体,再灌入混凝土,以达到稳定坚固的效果。
除了船闸,另一个通航项目则是升船机,就是利用机械制作而成的巨大“电梯”,将船只上下升降,以此克服航道上的水位落差。因为规模巨大,采用的工艺和制作都不类似于之前的小型升船机那么简单,并不只是由小变大那么简单,因为世界上没有类似规模的升船机,我们连参考标准都没有。但没有标准,我们可以把自己变成标准。
工程期间,中船重工、葛洲坝集团以及参与三峡建设的所有机械集团都投入到这次三峡枢纽工程的建设中,一次次的失败重启,克服攻关,才终于将百米长的安装误差控制在5毫米内。除此之外,我们还独树一帜地创造了无缝混凝土的业界奇迹,成功打破了世界升船机采用金属制造薄壁的壁垒。
而升船机最关键的零件一开始交由德国生产,但他们加工的零件多次出现裂纹,无法生产出达到三峡大坝要求的零件,几个机械锁历时两年才啃下这块硬骨头,制造出了合格的零件,从而实现了升船机彻底国产化。毫不夸张地说,我们的升船机技术已经站在了世界尖端,是其他国家远远要望尘莫及的。
那这两座宏大的水利工程是如何帮助船只度过三峡上下游巨大的落差的呢?
这就要说到一句极其形象的话,那就是“大船爬楼梯,小船坐电梯”。“楼梯”指的是双线五级船闸;而“电梯”则是指升船机了。假设,船从上游行驶向下游,就通过输水系统将1号闸门的水位上升到与上游一致,船只驶入1号闸内,再通过送水系统将水位下降与2号闸的水位相同。船舶随着水位一起下降,然后再驶入2号闸,以此类推到5号闸时,将5号闸的水位调整到和下游水位相同,船只就可以完成从上游下楼梯似的形式到下游。双行线就采用了此种方式,一边是由上游驶入下游,另一边则是由下游驶入上游,互不干扰,也节省了行船时间。
与双线五级闸不同的是,船闸是通过控制水位来实现船舶上下的转变,而升船机则是承载着船舶进行垂直运动。升船机的通行也分为干湿两种。湿式和船闸有着异曲同工之妙,即升船机承载水,水承载船,再由升船机通过升降的方式将水位控制在合适的高度,船舶就能驶出升船机;而干式则是由升船机直接装着船,但是这种方式对船体结构考验较大,一般只适用于小吨位的船舶。
三峡闸门是目前世界上水准最高、规模最宏大、技术最考究的水利工程。我们在设计修建中,通过自主创新技术,成功地实现了自主国产化,不仅带动了国内制造业的发展,还对长江两岸的地方经济起到了决定性的影响。在三峡船闸投入使用的这些年里,由衷得感叹中华人民的团结与智慧,让世界制造业又出现了中华民族新的身影。
上下游落差110多米,船只是怎么通过三峡大坝的?
三峡大坝水位相差40层楼高,船只是怎么“翻”过去的?
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