什麼是升船機

利用機械裝置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建築物。在修、造船廠內用機械方法升降船舶的設備，也稱升船機。

發展概況

升船機的原始雛形爲在土滑道上用人工絞盤拖運小型船舶過壩的設備。最早的機械化升船機爲1788年在英國凱特里建造的斜面幹運升船機。此後在法國、德國、比利時等國也相繼建造。18～19世紀所建造的升船機，大都是提升高度在15m以下，船舶噸位在100t以下的小型升船機，但升船機的形式日益增多，並廣泛採用平衡系統，以減小提升功率。現代化大型升船機出現在20世紀。自1934年在德國建造了尼德菲諾垂直升船機以來，升船機發展到一個新階段，蘇聯葉尼塞河上1967年建成的克拉斯諾雅爾斯克縱向斜面升船機，提升的船舶噸位已達1500t，最大升程已達118m。中國現有的升船機大多數爲提升50t以下船舶的小型升船機，主要分佈於浙江、安徽、湖南、湖北等省。湖北省丹江口升船機提升船舶的噸位爲150t。升船機通常應用於水頭高於40m和需要節省用水量的水利樞紐上。

組成

升船機由以下部分組成。

（1）承船廂：用於停泊船舶。

（2）垂直排架或斜坡道(或斜坡槽)：垂直排架爲垂直升船機承船廂的支承和供設置導向結構之用。斜坡道和斜坡槽分別供斜面升船機和水坡升船機運行。

（3）閘首：用於銜接承船廂和上下游引航道的擋水建築物。在閘首內設有工作閘門和拉緊、密封等設備。

（4）機械傳動機構：用於驅動承船廂升降和啓閉承船廂的廂門。

（5）電氣控制系統：用於操縱升船機的運行。

升船機的主要技術指標，包括提升船舶的載重量、最大升程、上下游水位變幅等，都是影響升船機的形式選擇和構造的重要因素。

過船程序

以船舶向上遊行駛爲例，先使承船廂停放在廂中水位與下游水位相齊平的位置，開啓下閘首的工作閘門及承船廂下游端的船廂閘門，船舶從下游引航道進入承船廂。關閉閘門和下游端廂門後，泄去船廂門與閘首工作閘門之間縫隙內的水體，鬆開承船廂與下閘首的拉緊裝置和密封裝置，在驅動裝置的作用下，承船廂隨之上提到上閘首。待廂內水位與上游水位相齊平時，完成承船廂與上閘首之間的拉緊、密封、灌滿縫隙水等操作後，開啓上閘首的工作閘門及承船廂上游端的船廂門，船舶即可駛入上游引航道。等待下行過閘的船舶繼而可進入承船廂，然後關閉上閘首的工作閘門及承船廂上游端的船廂門，按上述相反的程序，船舶即可自上游進入下游引航道。與船閘相比，升船機除增加承船廂停靠閘門時的拉緊、密封、充泄縫隙水的操作程序外，其他程序基本相同，只是船閘閘室灌泄水程序，在升船機中被承船廂的升降所代替。

類型

按運船方式分，升船機可分爲幹運和溼運兩大類。幹運時船舶出水，支承在船廂的承臺上；溼運時船舶漂浮在充水的船廂內。按運船方向分，升船機可分爲垂直升船機和斜面升船機兩大類。垂直升船機的承船廂，沿垂直方向升降，其支承和導向結構是直立的排架。斜面升船機的承船廂，沿斜面運動，其支承和導向結構是傾斜的軌道。（見彩圖）

垂直升船機

主要有平衡重式、浮筒式和水壓式三種（圖1）。平衡重式垂直升船機，在垂直排架上部裝設有繞以鋼絲繩的滑輪。鋼絲繩一端連接承船廂，另一端連接平衡重，組成一平衡系統，一上一下，彼此作方向相反的運動，驅動機械僅克服整個運動系統中的剩餘阻力。浮筒式垂直升船機建有浮筒井，井內裝設浮筒。浮筒頂部與承船廂底部相連，利用浮筒的浮力，平衡和支持承船廂的重量。水壓式垂直升船機是依靠作用於活塞上的水壓力來平衡運動部分的重量。這種升船機都建成雙線，彼此的活塞缸用涵管連通，形成水壓天平。在驅動力的作用下，一線承船廂下降，另一線承船廂相應上升。

斜面升船機

分縱向斜面式升船機和橫向斜面式升船機兩種。前者在升降過程中，船體縱軸線與斜坡道方向一致（圖2）。後者在升降過程中，船體縱軸線垂直於斜坡道方向。若上、下游坡道不能成直線佈置時，可在坡頂設置轉盤，待船舶過壩時，用以轉換運行方向。

水坡式升船機就其運行線路來說，實際上是斜面升船機的一種形式。水坡式升船機的斜坡道爲傾斜的水槽，推板式閘門在推板機械驅動下，推動板前所形成的三角形水體和漂浮在其上的船舶，一起沿着坡槽移動，把船舶從一河段送至另一河段（圖3）。

適用情況

平衡重式垂直升船機適用於高升程並提升大噸位船舶的情況。它可以大幅度地降低系統的升船功率，並設有地下建築物，維修方便。其設計、製造也較浮筒式及水壓式垂直升船機簡單，所以應用較爲廣泛。目前世界上最大的平衡重式垂直升船機是1989年建於比利時中央運河的斯特雷皮－蒂約升船機，升程73m，通過1350t船舶。世界上最大的浮筒式垂直升船機是1962年建於德國的新亨裏興堡升船機，升程14.5m，通過1350t船舶。此後，由於浮筒井的建造和維修比較困難，未見繼續建造。世界上最大的水壓式垂直升船機，建於加拿大連接安大略湖和休倫湖的運河上，通過船舶800t。斜面升船機大多采用縱向升船機，只是在特殊的水域和陸域條件下，才建造橫向斜面升船機。近代有代表性的橫向斜面升船機是法國1969年建於萊茵-馬恩運河上聖路易-阿爾茨維萊的雙線帶均衡重的斜面升船機，升程 44.5m，通過350t船舶。法國於1973年在加龍支運河上建造的蒙泰什升船機是載重350t的水坡式升船機。現代建造的大噸位升船機均爲溼運。幹運只是在升船機發展的初期船舶噸位不大的小型斜面升船機上使用。與垂直升船機相比，斜面升船機易於管理和維護，主要缺點是在提升高度大的情況下，運行路線過長，影響通過能力。

華東水利學院、重慶交通學院編:《渠化工程學》，人民交通出版社，北京，1981。