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中国科技巡礼——巨轮翻山(2002年11月12日)


  

  这是三峡工程的制高点坛子岭。三峡双线五级船闸就是劈开这座山岭建造的。五级船闸共有六座闸首,从第一闸首上游江面到第六闸首下游水面,总水位差为113米。

  排水量数千吨的巨轮和万吨级船队如何翻越这道山岭通过大坝呢?

  轮船逆江而上驶过黄陵庙,进入下游引航道。眼前这条3公里多长的长堤叫下游隔流堤,它将长江主流和航道隔开。堤外江水奔腾翻滚,堤内波平如镜便于航行。三峡双线五级船闸的每一级闸室同已建的葛洲坝2号船闸规模相当,闸室宽34米,长280米,可容纳万吨级船队,同时每级船闸通航原理也和葛洲坝船闸一样。轮船进闸后,人字闸门缓缓关上。操作员按下输水廊道阀门开启按钮,闸室的水位便托起轮船缓缓上升。当第五闸室的水位和第四闸室的水位齐平时,五闸首的人字闸门又缓缓打开,轮船解开缆索平稳地驶入第四级闸室。就这样,按照相同的步骤,轮船连续攀升五级台阶,擦过坛子岭,驶入上游广阔的库区。

  闸室中托起轮船上升的水是哪儿来的呢?

  原来我们轮船两边闸墙后的花岗岩山体中,挖掘了巨大的输水廊道系统。主廊道内能并行两辆卡车。江水从上游进水口的四条引水管道进入输水廊道中,每道闸首装有四道阀门控制闸首水位的上升和下降。阀门深达70多米,由长长的液压油缸启闭。这个被称为地下迷宫的输水系统既复杂又巧妙:它能在12分钟内将约26万立方米的巨大水体迅捷地由其上游闸室充进下游闸室,而且水面上看不到一点波澜。这又是什么原理呢?

  就此我们采访了中国葛洲坝集团公司总工程师周厚贵,他向我们讲到:“闸室工作时候它的工作最大水头是45米,它的工作方式是通过4个区段由8个支管来泄流,顶部出水口有消能盖板,改变水流的方向,这样使我们在坐船的时候就没有感觉到水流的顶冲。更形象一点说,就是把一个很粗的水管的出水,通过若干个细管把它出出来,这样的话使水的能量大大减少,所以我们在闸室里坐船的感觉要比上楼梯坐电梯的感觉还要平稳。”

  这就是改变水流方向的消能盖板,当水体注入船闸时,巨大的水能就是这样被分解消能的,难怪人们形象地称船闸为水电梯。

  为了固定轮船在闸室里的位置,闸墙里设置了浮式系船柱。系船柱可与轮船同步上升或下降。

  三峡五级双线航闸的控制指挥是很复杂的。闸室的24扇人字工作门,输水系统的24扇反向弧形门,什么时候开启,什么时候关闭,都要精确到位。中央控制室采用计算机集中监控系统控制船闸的闸阀门启闭,可半自动程控或集控手动方式操作,将来可达到全自动集控程序操作。船闸还配有检测、导航、指挥、运行监视、通讯等电气设备,保证双线五级船闸安全可靠地运行。

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