作者黄湘红 段跃初

在奔腾不息的长江之上，横卧着举世瞩目的三峡大坝。这座宏伟的水利枢纽工程，不仅肩负着防洪、发电、航运等多重使命，更是一座彰显中国智慧与力量的丰碑。其中，三峡升船机与五级船闸宛如两颗璀璨的明珠，共同为解决船只跨越三峡大坝巨大水位落差难题发挥着关键作用，开启了长江航运的崭新时代。

20世纪初，中国正处于风雨飘摇之中，内忧外患，百废待兴。伟大的革命先驱孙中山先生在《建国方略》中提出了在长江三峡修建水利工程的设想，其中便包含帮助船只翻越巨大水位落差的理念，这成为三峡升船机概念的萌芽。尽管当时缺乏实践条件，但这颗希望的种子已种下。

新中国成立后，三峡工程前期研究展开。50年代至70年代，水利专家对各种升船机形式深入探索，通过理论分析和模型试验积累经验，为后续工程奠基。

受经济、技术条件限制，三峡工程推进波折，升船机建设一度停滞。80年代改革开放后，国家实力增强，三峡工程重启，升船机项目迎来生机。科研人员吸收国际经验，攻克关键技术难题，为建设提供支撑。1994年，三峡工程正式开工，升船机建设全面开启。

三峡升船机规模惊人，承船厢长120米、宽18米、高3.5米，可承载3000吨级船舶，提升高度达113米，世界罕见。三峡地区地质复杂，地震活动频繁，给工程带来极大挑战。

建设者凭借坚韧毅力和创新精神攻克难题。研发齿轮齿条爬升平衡重式垂直升船机技术，利用齿轮齿条啮合传动实现平稳升降，平衡重系统抵消重量，保障安全稳定，使中国升船机技术达世界领先。同时运用数字化设计和施工管理手段，通过三维模型模拟分析、信息化系统实时监控，提高工程精度和效率。历经十几年奋战，2016年三峡升船机正式运行，展现中国工程实力。

五级船闸同样是三峡工程的航运核心设施，它的工作原理基于连通器原理 。整个船闸由五个闸室依次相连组成，每个闸室长280米，宽34米，坎上最小水深5米。

当船舶从下游驶向上游时，首先进入下游引航道，然后进入第一闸室。此时，关闭下游人字门，向闸室内充水，使闸室水位逐渐上升，船舶也随之升高。当闸室水位与第二闸室水位齐平时，打开第一闸室与第二闸室之间的人字门，船舶驶入第二闸室。接着关闭第一闸室与第二闸室之间的人字门，向第二闸室内充水，重复上述过程，使船舶逐阶上升，依次通过第三、第四、第五闸室，最终进入上游引航道，完成整个过闸过程。从上游驶向下游时则相反，通过依次泄水使船舶逐阶下降。

五级船闸的建设克服了诸多技术难题，如高边坡开挖与锚固、大型人字门制造与安装等。它的建成大大提高了船舶通过三峡大坝的通航能力，可同时通过万吨级船队，对促进长江航运发挥了重要作用。但由于过闸流程相对复杂，船舶过闸时间较长，一般需要3 - 4小时。

三峡升船机的运行如同精密机器。船只在引航道引导下驶入承船厢，厢内水位与下游平齐，方便进出。船只入厢后大门关闭，承船厢依靠机械系统，在齿轮齿条驱动下沿垂直轨道升降。平衡重系统实时调整重量保持平衡，驱动装置精确控制速度和力度，误差极小。当承船厢与上游水位平齐时，大门打开，船只驶出。升船机还配备多重安全保护装置，保障过坝安全。

三峡升船机和五级船闸共同发力，深刻改变长江航运格局。升船机40分钟左右即可完成过坝，大大缩短航运时间，降低运输成本，提升通航能力。五级船闸可通过万吨级船队，满足大规模航运需求。两者相互补充，促进物资流通和经济交流，带动区域经济发展，吸引游客，提升中国国际影响力。

三峡升船机和五级船闸是中国水利工程的丰碑。未来，相关部门将加强运行管理和维护，运用先进监测技术和智能化手段确保安全稳定。科研人员也会持续创新，优化性能和效率。同时，它们还将在国际交流合作中发挥更大作用，分享经验，推动全球水利技术进步，继续为中国和世界水利事业做出贡献，见证中华民族伟大复兴。

来源: 科普文讯