三峡升船机知识简介

三峡工程中的升船机是怎么工作的？作为水电建设战线的一名资深技术人员，近年来，山竹因在水电建设及升船机领域的造诣，应邀参加了国内多座大型升船机建设有关的技术审查、讨论和咨询，感想颇多，既为我国升船机建设的良好开局而高兴，也为建设实践中存在的一些问题而不解。

2007年5月中旬，曾经结合长江三峡升船机和金沙江向家坝升船机设计方案，在我的博客中撰文阐述了他的一些观点和见解，一年后，意犹未尽，还想再吐为快，与朋友们共商、共议，特撰写本文。

1 升船机——载运船舶的巨型电梯举世瞩目的长江三峡工程建成后，一方面，因上游形成水库后的回水将到达四川省万县市，大大改善了上游航运条件，另一方面，则因大坝截断了长江江面，不仅阻断了航道，更使得大坝上下游形成了最大113m的水位落差。

为解决船舶过坝问题，工程设置了双线五级船闸和一线垂直升船机。

船舶经船闸过坝好比走楼梯一样，每次历时超过3小时；如果船舶经升船机过坝，就好比乘电梯一样，每次历时将缩短至40min～60min，与船闸相比，升船机过坝还具有不耗水的特点，足见其明显的优势。

升船机其实就是建在通航河流上为克服水位落差供船舶乘坐的电梯或自动扶梯。

高层大楼里的电梯通过桥厢垂直升降供乘客上下，快捷而省力，垂直升船机通过船厢垂直升降载着船舶上下克服水位落差，快捷而省力；斜面升船机则相当于大型商场里的自动扶梯，可以载着船舶沿着斜面升降克服水位落差，快捷而省力。

由于垂直升船机可适用于更大水位落差的场合，速度更快，功耗更小，故在水电工程水级超过40m的高水头通航建筑物中应用更广，也是我国已建和在建各大型升船机所普遍采用的型式。

升船机建设投资高达数亿以致数十亿，建成后能否真正发挥效益？将取决于通航规划是否合理？建设方案及建成后的设备是否能运行安全和好用？而这些都是需要建设者仔细、慎重思考的问题。

2 国内外升船机建设现状大型升船机作为水运领域克服通航河流高水位落差的一种高效、快捷的手段，早在100年前的欧洲运河上被成功建成，其中，1935年和1976年德国先后建成的尼德芬诺升船机和吕内堡升船机运行良好，20世纪80年代，比利时开始建设规模更大的斯特勒比•蒂厄升船机，至2002年建成。

三峡升船机概述杨林江;路卫兵【摘要】三峡升船机的型式是齿轮齿条爬升、长螺母柱、短螺杆安全机构、全平衡垂直升船机.这种形式的升船机可以有效解决由各种原因引起的船厢与平衡重失衡的安全问题,大大提高升船机运行的安全可靠性.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】8页(P7-14)【关键词】升船机;型式;结构;流程【作者】杨林江;路卫兵【作者单位】中国长江三峡集团公司,湖北宜昌 443133;中国长江三峡集团公司,湖北宜昌 443133【正文语种】中文【中图分类】U642三峡升船机作为长江三峡水利枢纽的永久通航建筑物的一个组成部分，布置在枢纽工程的左岸，双线五级船闸右侧的7、8号非溢流坝段之间，由上游引航道及靠船建筑物、上闸首、船厢室段、下闸首、下游引航道及靠船建筑物等部分组成，从上游口门至下游口门全线总长约7 000 m。

三峡升船机主要为客、货轮和特种船舶提供快速过坝通道，并与双线五级船闸联合运行。

三峡升船机的过船规模为3 000 t级，最大提升高度113 m，承船厢与厢内水体总重量约为15 500 t，正常升降速度0.2 m/s，上游通航水位变幅30 m，下游通航水位变幅11.8 m，总体规模大大超过国内外现有水平，是目前世界上规模最大、技术难度最高的升船机。

三峡升船机的建成，将提高三峡枢纽工程通航调度的灵活性和通航保障能力。

升船机是通过动力驱动船舶升降，以克服航道上水位落差的一种通航设施，与船闸相比，升船机可适应较大的水头、速度快过船效率较高、基本不耗水、运转费用相对较低。

1.1 古代升船机据国内专家考证，世界上最古老的“升船机”出现在中国的秦朝，人们通过人力牵引船只沿斜坡运行，用来克服运河上的水位差——即最早的斜面升船机的雏形。

欧洲工业革命以前，利用省力滑轮、配重块，通过水力、人力或畜力等驱动升船机，这一时期升船机技术尚不发达，设备简易，过船规模很小，一般建设在较小的运河上，见图1～图4[1]。

船闸及升船机基本知识一、船闸及升船机分级与分类（一）船闸的分级与分类船闸按设计最大船舶吨级分为7级，其分级指标见表1-2-1。

随着航运业发展，目前许多船闸通过的最大船舶吨级已远超过3000t，这些通航3000t级以上船舶的船闸列入Ⅰ级船闸。

表1-2-1 船闸分级指标闸室数目、并列排列船闸数目、输水型式、结构型式、闸门型式、使用特点等，可以分为不同的类型。

现通常分类如下：1.按船闸所处的地理位置和过闸船舶不同划分（1）内河船闸内河船闸是指建于内陆的渠化河流或人工运河上的船闸，通行内河船舶。

船闸平面尺寸相对较小，多承受单向水头作用，上闸首常设有帷墙。

少数建于两条河流交汇的河口处及受潮水位或湖水位影响河段上的内河船闸，也承受双向水头作用，且不设帷墙。

建于山区河流上的溢洪船闸，洪水时允许淹没，并参与枢纽泄洪。

（2）海船闸海船闸是指建于封闭式海港池口门，海运河及入海河口的船闸，供海船航行。

船闸平面尺寸及门槛水深均较大，多承受双向水头作用，无帷墙。

因上、下闸首难以区分，故将闸首分为内闸首和外闸首。

2.按纵向排列闸室数目划分（1）单级船闸单级船闸是指沿船闸轴线方向只有一个闸室的船闸。

船舶通过单级船闸时，只需进行一次充泄水即可克服上下游水位的全部落差。

单级船闸具有过闸时间短，通过能力大，建筑物及设备集中，运行管理方便等特点。

但其耗水多，结构复杂，对地质条件、输水系统要求高。

单级船闸一般只有两个闸首，当过闸船队种类较多、尺度又相差较大时，为缩短船舶（队）过闸时间和减少耗水量，在闸室中设中间闸首，将闸室分为两段，称为有中间闸首的单级船闸。

（2）多级船闸多级船闸又可分上下级闸室相连和设中间渠道的两种：a）上下级闸室相连的连续多级船闸。

系指沿船闸纵向连续建有两个或两个以上闸室的船闸。

船舶通过此种船闸时，需进行多次充泄水才能克服上下游水位的全部落差，位于上下闸室间的中间闸首，对其上闸室来说，实际上是起下闸首的作用，而对其下闸室来说，却相当于上闸首。

升船机工作原理一、介绍升船机的背景和概述升船机作为一种重要的水利工程设施，主要用于解决船只在水位不同的水体之间的高差问题。

与传统的船闸不同，升船机采用了立体提升的工作原理，可以实现快速、高效、安全地将船只从一处水体抬升到另一处水体，进而节省航行时间和费用。

二、升船机的组成部分升船机主要由以下部分组成：1. 升船机井升船机井是升船机的主体结构，类似于一个大型垂直的水箱。

船只在井内进行升降，利用水的重力和压力来实现提升。

井内设有船闸以及升降设备，保证船只在升降过程中的稳定和安全。

2. 升船机船闸升船机船闸是连接升船机井与水体的通道，用于控制船只的进出。

船闸一般由水密船闸门和溢水槽组成，确保水位的平衡和船只的安全通行。

3. 升降设备升降设备是升船机的核心组成部分，用于将船只抬升或降低到目标水位。

常见的升降设备有液压系统、电动系统和机械传动系统等。

这些设备通过输送力量和运动机构来实现升船机的工作。

三、升船机的工作原理升船机主要通过利用液压力和浮力原理来实现船只的升降。

具体工作原理如下：1. 船只进入升船机船闸首先，船只需要进入升船机船闸，在确保船闸门关闭并与船只密封后，船闸开始注水。

当水位上升至与外部水体相同水平时，船闸门打开，船只进入升船机井。

2. 升降设备开始工作升船机井内的升降设备开始工作。

如果采用液压系统，液压泵会向升降缸内提供高压液体，使升降缸内的运动活塞向上移动；如果采用电动系统或机械传动系统，相应的电机或传动装置会提供动力，使升降缸内的螺杆、齿轮等部件运动。

3. 船只升降过程升降设备的工作导致升降缸内的活塞或运动部件上升或下降，进而带动船只一同升降。

液压系统通过高压液体的作用，能够提供较大的力量，使得船只能够平稳地上升或下降。

4. 船只离开升船机井当船只升降到目标水位后，升船机船闸门关闭，再次注水，将船闸内的水位升高至与外部水体相同水平。

此时船只可以从升船机船闸中驶出，继续航行至下一个水体。

三峡基础知识论述三峡五级船闸三峡双线五级船闸，规模举世无双，是世界上最大的船闸。

它全长6.4公里，其中船闸主体部分1.6公里，引航道4.8公里。

船闸的水位落差之大，堪称世界之最。

三峡大坝坝前正常蓄水位为海拔175米高程，而坝下通航最低水位62米高程，这就是说，船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度。

已入选中国世界纪录协会世界最大的船闸世界纪录。

此前，世界水位落差最大的船闸也只有68米。

轮船怎样过闸“大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船舶过大坝的两种方式。

“楼梯”是即将试通航的双线五级船闸，“电梯”则是尚未完建的升船机。

船舶如何穿越这座举世无双的“楼梯”？如，船从下游驶来，需过大坝上行，先将五闸室水位降到与下游水位一致，打开下闸门，船舶进入闸室；关闭下闸门，输水系统充水抬高闸室水位，船舶随闸室水位上升而上升，当水位与四闸室水位齐平时，打开五闸首人字闸门，船舶就好像爬过一级阶梯，轻松驶入上一级闸室。

如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。

如船舶是从上游往下游走，过程正好相反。

永久船闸的设计很科学，有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰，节省时间。

过闸大约要两个半小时。

枢纽施工17年断航仅67天在三峡工程长达17年的建设时间里，除了断航了67天客货运输需要翻坝之外，其余的时间长江畅通无阻。

这在世界上也是绝无仅有的，其他国家在内河上修建大规模水利枢纽时，一般都停止航运。

修建葛洲坝工程时也断航了8个月。

那么，五级船闸通航前，三峡工程是如何做到既不影响工程施工，又保证长江通航的呢？按照工程设计，根据三峡坝址地形和水文特性，制定了通航方案：一期工程建设期间，利用长江主河道通航；二期工程建设期间，利用导流明渠及临时船闸共同配合通航；三期工程建设期间，利用永久船闸通航。

在三峡工程二期建设的六年里，临时船闸与导流明渠配合，一左一右分布在长江两岸，成为三峡二期施工期间航运安全畅通的重要通道，共同携手完成了三峡二期工程建设期间的通航任务。

三峡升船机电气控制系统介绍作者：屈斌来源：《中国水运》2015年第02期摘 要：作为目前世界上提升高度最大的升船机，三峡升船机具有建设规模大、技术难度高、运行控制复杂特点。

为确保三峡升船机的安全运行，三峡升船机采用先进计算机监控系统并配以各种先进的传感器实现三峡升船机的自动控制。

本文介绍了三峡升船机电气控制系统。

关键词：升船机 电气控制系统 传感器三峡水利枢纽主要由挡水和泄水建筑物、发电建筑物以及通航建筑物组成。

通航建筑物有双线五级船闸和一级垂直升船机。

三峡升船机采用齿轮齿条爬升式垂直升船机，过船规模3000t，最大提升高度113m，上游通航水位变幅30m，下游通航水位变幅11.8m。

布置在三峡枢纽左岸，位于双线五级船闸右侧、左岸7#、8#非溢流坝段之间，是船舶快速过坝通道，由上游引航道、上闸首、船厢室段、下闸首和下游引航道等部分组成。

三峡升船机电气控制系统主要由供配电系统、计算机监控系统、电气传动控制系统、检测系统、图像监控系统、通航信号及广播系统设备等组成。

三峡升船机供配电系统三峡升船机供配电系统设备由供配电工作站、塔柱供配电系统、船厢供配电系统等组成。

供配电工作站由1台工作站、1套变电控制站组成，塔柱供配电系统由2套10kV供配电系统、2套0.4kV供配电系统、1套直流电源、1套EPS电源组成。

船厢供配电系统由4套10kV 供配电系统组成、4套船厢0.4kV供配电系统、1套低压开关装置等组成。

塔柱10kV供配电系统、0.4kV供配电系统、直流电源、EPS电源布置在塔柱+196.00m高程北侧、南侧。

船厢10kV供配电系统、0.4kV供配电系统、低压开关装置分别布置在船厢1.1、2.1、3.1、4.1电气室。

三峡升船机供配电系统采用三回独立的10kV电源供电，一回引自左岸电厂，另两回引自坛子岭变电站。

三峡升船机供配电系统设备负责升船机上闸首工作门桥机及辅助门桥机、上/下闸首工作门、上/下厢头工作门、上/下闸首启闭机房、泄水工作阀门、集中控制室、船厢驱动机构、工作/安全制动器、充泄水系统、检测系统、消防系统、空调系统、照明系统、1-6#电梯等设备供电。

三峡大坝船闸工作原理三峡大坝是世界上最大的水利工程之一，它拥有五级船闸，用于解决大型船只通过大坝时的升降问题。

下面将详细介绍三峡大坝船闸的工作原理。

三峡大坝船闸的主要结构包括上游闸室、下游闸室、大坝中心墩、引船坡道、自流平管、排水暗涵等部分。

船只要通过三峡大坝船闸时，首先进入上游闸室，上游闸室是一个封闭的水室，船只在进入闸室后，闸门会关闭，然后通过进、放水操作，使上游闸室的水面逐渐升高或降低，从而达到升降船只的目的。

当上游闸室的水面升高到与下游闸室水面齐平时，上游闸门会打开，船只才能进入下游闸室。

下游闸室是与下游水位相连的水室，功能与上游闸室相似。

船只进入下游闸室后，下游闸门会关闭，通过进、放水操作，使下游闸室的水面升高或降低。

当下游闸室的水面升高到与下游水位相同时，下游闸门会打开，船只可以驶离船闸继续航行。

三峡大坝船闸的主要工作原理是通过调节闸室内水位来实现船只的升降。

具体工作过程如下：首先，当船只进入上游闸室后，上游闸门关闭，封闭船闸。

然后，通过开启溢洪道，大坝上游的水会进入上游闸室，使闸室内的水位逐渐上升。

为了加快升降速度，闸室内的进水可以通过泄洪孔控制进水量。

当上游闸室内的水位上升到与下游闸室内水位相平时，上游闸门打开，船只可以进入下游闸室。

同样地，下游闸门关闭，封闭船闸，然后通过开启溢洪道，大坝下游的水会进入下游闸室，使闸室内的水位逐渐上升。

当下游闸室内的水位上升到与下游水位平齐时，下游闸门打开，船只可以离开船闸继续航行。

至此，船只通过三峡大坝船闸完成了升降过程。

值得一提的是，三峡大坝船闸的升降过程中，关键是通过调节上下游闸室内的水位来实现的。

大坝上下游水位相等时，闸门才会打开，船只才能进入或离开船闸。

而闸门的开启和关闭，又依赖于大坝两侧的溢洪道和泄洪孔来控制水位的升降速度。

总结起来，三峡大坝船闸的工作原理是通过调节上、下游闸室内的水位来实现船只的升降。

这种工作原理能够满足大型船只的升降需求，保证了长江水运的顺畅运行。

升船机的原理一、什么是升船机说起升船机，可能很多人第一反应就是“那不是大坝上的怪东西吗？”哈哈，别急，我来给你讲讲它到底是怎么回事。

升船机顾名思义，就是一个能把船从低处“升”到高处的机器。

想象一下，如果你要把一艘船从低洼的水面送到高处的水面，或者反过来，把船从高处送到低处，光靠人力或传统方法可做不到啊，怎么办呢？这就需要升船机的帮助了。

它可以解决一大难题，简直是“江湖上的大功臣”。

它的工作原理就像是一个超级巨大的“电梯”，不过它是专门给船“坐”的。

船上了升船机，起升、下降，水面高度的变化都能轻松搞定。

这样船就能从一个水域顺利地“转战”到另一个水域，轻轻松松不费劲。

二、升船机的工作原理升船机怎么工作呢？其实很简单，咱们就像看魔术一样来理解。

升船机的核心原理是通过水位的升降来带动船只上下。

在升船机的巨大容器里，船就像坐上了一个“大浴缸”，然后通过改变水的高度，船就能随着水面升降。

简单来说，升船机通过让船“泡”在水里，随水位升降来实现船只的升降。

你就想象一下，像是把船放进了一个巨大的水箱，水箱底部一开始是很低的，船就被放进去，随着水箱的水位慢慢升高，船也就跟着升高了。

升到顶点后，船就可以直接驶向新的水域了。

降下去的过程也是类似的，水位逐渐下降，船就自然往下走，哗啦啦的水声，别提多美妙了。

整个过程，不需要多么复杂的设备，也不需要很大的力气，靠的是水的浮力，聪明又省力。

这个原理，真是“聪明如狐狸”，实用又省心。

三、升船机的作用和意义升船机的发明真的是“高瞻远瞩”，它的作用可大了。

要是没有升船机，很多地方的船只就没法顺利通行，特别是一些有水位差的地方，传统的锁道又慢又麻烦，根本不能满足现代运输的需求。

升船机的出现，无疑是给船只出行开了“绿灯”。

它不但提高了运输效率，还节省了大量时间。

船只如果靠传统的方式上下船闸，得花多少时间和力气，得说多少“加油啊、快一点啊”的话。

而升船机，它可以让船在几分钟内就完成从一个水域到另一个水域的转移。