齐鲁晚报·齐鲁壹点记者　于梅君
　　大家眼中的水运航道是啥样?想必是辽阔的大江大河中,桅杆林立、船来船往。但地处西南边陲的贵州不走寻常路,竟在崇山峻岭之中,建造出悬空的水运航道,一艘艘货船在“高架桥”上往来穿梭,宛如从天上飞过。“醉后不知天在水,满船清梦压星河”,曾经古人醉后的幻觉,如今在贵州大地成为现实。

创七项世界之最　船坐“电梯”通江达海
　　11月16日,贵州乌江水运全线复航,14艘满载6800吨磷矿石的货船从贵阳出发,经过乌江构皮滩水电站通航工程时,货船通过大型升船机,如坐电梯般升至高空航道,悬空穿行,呈现出“水往高处走,船在天上行”的壮丽奇观。
　　贵州多山,奔腾于高山之中的乌江,是长江上游南岸最大支流,自古以来就是贵州联通外界的航运要道,素有“黄金水道”的美誉。2003年以来,因梯级水电站修建,使得曾经繁华的乌江航道一度断航。2014年,贵州被纳入长江经济带规划,对于并不在长江干流上的贵州来说,复航乌江高等级航道成为第一要务。
　　构皮滩水电站是贵州已建成的最大水电站,于2009年投入发电,同时兼顾航运、防洪等综合利用,但高达232.5米的大坝,使上下游形成巨大落差,船只想要通过,比“登天”还难。构皮滩水电站通航工程,让“登天”变为现实。其原理是,利用超大型升降机,先将货船“抬”到高架桥上,以达到和水库处在同一水平面的目的。这样一来,巨大的航行落差问题就解决了。
　　该工程由上下游引航道、三级垂直升船机和中间渠道等组成,线路总长2306米,第一、三级采用船厢下水式垂直升船机,第二级采用全平衡式垂直升船机。第一至三级升船机最大提升高度分别为47米、127米、79米。
　　如何实现“船在天上行”?首先,轮船从码头启航,进入上游引航道；随后,进入第一级承船厢；下行,进入承船厢,通过中间渠道驶入第二级承船厢；然后,再通过中间渠道驶入第三级承船厢；最后,驶出第三级承船厢,进入乌江航道。轮船通过中间渠道时需悬空穿行,便呈现出“船在天上行”的奇观。
　　因构皮滩水电站通航工程规模宏大、建设难度举世罕见,创造了七项世界纪录。它是世界首座采用三级升船机方案的通航建筑物,是世界上通航水头最高的通航建筑物、世界水位变幅最大的通航建筑物、世界上单级提升高度最高的升船机,也是世界规模最大、提升力最大的下水式升船机,世界上首次采用隧洞穿越山体的通航建筑物,还是世界规模最大的通航渡槽,被称为“升船机博物馆”。
　　如今,船舶从贵阳的开阳码头依次通过构皮滩、思林、沙沱等升船机,在涪陵进入长江,实现了黔中地区货物一船出省、直达长江的梦想。

三峡升船机,不仅仅是一个“大电梯”
　　其实,“轮船坐电梯”在我国早已不是新鲜事。9月25日上午8时,随着船只缓缓驶入船厢,三峡升船机首次计划性停航检修完成,按时恢复通航。
　　三峡升船机是我国第一座齿轮齿条爬升式垂直升船机,是目前世界上规模最大、技术难度最高的升船机。三峡升船机自2016年9月18日试通航,2019年12月27日通过通航暨竣工验收。5年来,三峡升船机共运行2.2万余厢次,通过船舶1.46万余艘次、货物681.86万余吨、旅客46.72万多人次。三峡升船机日平均运行厢次由通航初期的7.3厢次上升至目前的28.6厢次,船舶平均过厢时间由初期75分钟缩短至目前50分钟左右。
　　三峡升船机试航以前,客轮和大型货轮要一起排队“爬楼梯”——从五级船闸逐级通过,过闸需要五个多小时。三峡集团管理局升船机处副处长金锋说:“利用升船机,船厢以每秒0.2米的速度匀速上下。只需约10分钟,船舶就可以完成近40层楼高度的垂直上升或者下降。客轮从进入升船机到离开,总共只需40分钟左右,比从五级船闸过速度提升了四五倍。”
　　升船机虽能托举万吨重量,但用的是巧劲,可谓“四两拨千斤”。“升船机耗水耗电量都很低,靠的就是物理的平衡作用,即以平衡重保持受力平衡。”该项目总工程师胥福尧介绍,升船机就像一个天平,只需少量电力相助,就能轻松载万吨。
　　通常来说,三峡五级船闸适用于3000吨级(排水量)以上船舶通航,升船机适用于3000吨级(排水量)以下船舶通航,这就形成了“大船爬楼梯、小船坐电梯”的有趣景象。
　　客轮进入升船机,万一遇险咋办?三峡集团技术专家杨林江介绍,三峡升船机可以紧急“刹车”。这套刹车装置采用“长螺母—短螺杆”锁定装置,是目前升船机最安全的设计方案。此外,升船机还隐藏了多项秘密装置,保障大电梯可以稳稳锁住船厢,并保障自身不会倒塌。
　　除了举世闻名的三峡升船机,由中国华能科研团队自主研发的景洪升船机,是世界上首座水力式升船机,也是具有自主知识产权的中国原创升船机。景洪水力式升船机建成通航,打通了澜沧江——湄公河水运主通道,有效落实了中老缅泰四国签署的商船通航协定。
　　向家坝升船机,坐落于金沙江向家坝水电站左岸,其最大提升高度为114.2米,提升重量约8150吨,其全部设计,均由我国独立自主完成。
中国是升船机的国度
　　中国是世界上最早兴建船闸和升船机改善水运条件的国家,早在春秋战国时期开凿的大运河上,就出现沿斜坡拖曳船只通过堰坝的升船机雏形。公元前214年,秦始皇33年凿灵渠,设置斗门,通过调整斗门前后的水位差,使船能在有水位落差的航道上通行。至今,大运河仍是我国东部重要的航运水道,灵渠仍灌溉着广西近4万亩农田。
　　世界上第一座机械化升船机是1788年在英国开特里建造的斜面干运升船机。1934年,德国建成了当时世界上规模最大、技术最先进的尼德芬诺升船机。
　　我国现代升船机的建设起步于新中国成立之后,如今成为修建升船机最多的国家。据统计,我国现有升船机60余座。特别是上世纪90年代后,我国先后在湖北汉江的丹江口,福建闽江的水口,乌江干流的彭水、构皮滩、思林、沙坨,云南澜沧江的景洪,四川金沙江的向家坝,湖北长江的三峡等枢纽上建设了一批大中型垂直升船机。德国世界升船机史学家埃克哈特·申克尔在其专著《世界上的升船机》序言中赞誉:中国才是升船机的国度!
　　高峡出平湖,天堑变通途。升船机的应用,解决了众多大型水电工程的通航难题,承载着中国这艘“经济巨轮”飞速前行。