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中國科技巡禮——巨輪翻山(2002年11月12日)


  

  這是三峽工程的制高點壇子嶺。三峽雙線五級船閘就是劈開這座山嶺建造的。五級船閘共有六座閘首,從第一閘首上遊江面到第六閘首下游水面,總水位差為113米。

  排水量數千噸的巨輪和萬噸級船隊如何翻越這道山嶺通過大壩呢?

  輪船逆江而上駛過黃陵廟,進入下游引航道。眼前這條3公里多長的長堤叫下游隔流堤,它將長江主流和航道隔開。堤外江水奔騰翻滾,堤內波平如鏡便於航行。三峽雙線五級船閘的每一級閘室同已建的葛洲壩2號船閘規模相當,閘室寬34米,長280米,可容納萬噸級船隊,同時每級船閘通航原理也和葛洲壩船閘一樣。輪船進閘後,人字閘門緩緩關上。操作員按下輸水廊道閥門開啟按鈕,閘室的水位便托起輪船緩緩上升。當第五閘室的水位和第四閘室的水位齊平時,五閘首的人字閘門又緩緩打開,輪船解開纜索平穩地駛入第四級閘室。就這樣,按照相同的步驟,輪船連續攀升五級臺階,擦過壇子嶺,駛入上遊廣闊的庫區。

  閘室中托起輪船上升的水是哪兒來的呢?

  原來我們輪船兩邊閘墻後的花崗岩山體中,挖掘了巨大的輸水廊道系統。主廊道內能並行兩輛卡車。江水從上遊進水口的四條引水管道進入輸水廊道中,每道閘首裝有四道閥門控制閘首水位的上升和下降。閥門深達70多米,由長長的液壓油缸啟閉。這個被稱為地下迷宮的輸水系統既複雜又巧妙:它能在12分鐘內將約26萬立方米的巨大水體迅捷地由其上遊閘室充進下游閘室,而且水面上看不到一點波瀾。這又是什麼原理呢?

  就此我們採訪了中國葛洲壩集團公司總工程師周厚貴,他向我們講到:“閘室工作時候它的工作最大水頭是45米,它的工作方式是通過4個區段由8個支管來泄流,頂部出水口有消能蓋板,改變水流的方向,這樣使我們在坐船的時候就沒有感覺到水流的頂衝。更形象一點説,就是把一個很粗的水管的出水,通過若干個細管把它出出來,這樣的話使水的能量大大減少,所以我們在閘室裏坐船的感覺要比上樓梯坐電梯的感覺還要平穩。”

  這就是改變水流方向的消能蓋板,當水體注入船閘時,巨大的水能就是這樣被分解消能的,難怪人們形象地稱船閘為水電梯。

  為了固定輪船在閘室裏的位置,閘墻裏設置了浮式係船柱。係船柱可與輪船同步上升或下降。

  三峽五級雙線航閘的控制指揮是很複雜的。閘室的24扇人字工作門,輸水系統的24扇反向弧形門,什麼時候開啟,什麼時候關閉,都要精確到位。中央控制室採用計算機集中監控系統控制船閘的閘閥門啟閉,可半自動程控或集控手動方式操作,將來可達到全自動集控程序操作。船閘還配有檢測、導航、指揮、運行監視、通訊等電氣設備,保證雙線五級船閘安全可靠地運行。

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