科学瞎想系列之二十七 升船机是个神马东东

【欢迎你们把原文转发到朋友圈，禁止未经许可的其他方式转载，转载或合作请邮件联系。】 三峡大坝大家知道吧，大坝把长江拦腰截断，使得大坝上下游一百多米的落差，装了32台70万千瓦的水轮发电机组，输出强大的电力，发电是爽了，但船舶走到这儿可就傻了，下游的船怎么爬上去？上游的怎么滑下来？于是工程师们就搞了一个叫船闸的东东，很好使，三峡大坝就建了双向船闸，由于落差极大，分五级逐级升降船舶，但也有个缺点，就是时间太慢，老师木有去长江三峡旅游过，听去过的宝宝们说过一次船闸要二三个小时，碰上船多的时候还得排队过，时间更长。如果把船闸看作自动扶梯，那么升船机就是垂直升降的电梯。今年九月，三峡项目最后一个收官工程------升船机开始通航试运行，标志着三峡工程全部竣工，三峡升船机投入运行后就实现了"大船爬楼梯，小船坐电梯"。这个大电梯单程上下115米只需40分钟，大大节省了船舶过坝时间。 说到升船机，其实老师也木有见过，更木有参与过这个项目，只是听说这回事后就展开了瞎想，可能有些地方和实际的不一样，但原理不会离谱，甚至有些不一致的地方可能用老师的办法会更好。老师就是这么NB！ 首先想到的是这么大的电梯得多大的动力才能把它提起来？据说三峡升船机的"轿厢"（其实就是个大水箱）连船带水总重达1.5万吨，提起如此重的庞然大物提升力可想而知。呵呵，你多虑了，真正提起这个庞然大物还真用不着付圆慧美眉的洪荒之力，而是靠配重块，就像我们平时看到的观光电梯，滑轮两边一边是轿厢一边是配重块，试想如果滑轮两边的重量相同，则只需老师的一个兰花指就可解决问题。 说到此需要给宝宝们科普个你没想到又有技术含量的事，其实升船机比你们楼里的电梯还好办，电梯里由于乘坐的人数不确定，时多时少，因此配重不可能配得正好，因此动力需求应该按最不平衡的情况配置，升船机就不同了，它的水箱里无论进来多大的船，连水带船的总重是永远不变的。为什么呢？技术含量就在这里，根据阿基米德定律，进来多重的船舶就会排出多重的水，因此总重量是不变的，既然总重量不变，那配重就也可以是个常数。这就更不需要太大的动力了。 老师就爱瞎想，进一步再往深里瞎想一下，如果把升船机搞成一对，即两个升船机配对工作，两个的水箱一样大，始终一上一下，互为配重，这样岂不是即节约了成本又提高了运行效率吗？不知设计三峡升船机的宝宝们是否想到这些了，当然做一对和做一个还是需要多花好多银子的，而且还需要有地方建。但这些木有技术含量的破事不是老师该操心的。 既然想到这儿，老师就再往深里瞎想一下，如果做一对，那么当上下两个水箱都装满船后，只需在上游的水箱里多注入一点水就可实现两个升船机上下运行，根本不用再用电动机做动力，当然需要多注入多少水要根据运行的快慢来决定，我们可以在每个水箱里搞个泵阀，随时调节两个水箱的水量，以控制运行速度和加速度。这样就不用动力（不用电动力）即可实现升船机的运行，水库里最不缺的就是水！你们说这办法技术含量高不高？怎么就不让老师去搞这个项目呢！切！