本发明公开了一种基于跨层协作的三维柱状水声传感器网络的寿命延长方法，属于水声信号通讯技术领域。基于三维柱状水声传感器网络结构，在水平层面上采用改进的LEACH算法进行分簇，处于同一层次的节点将数据传送给簇头节点。基于该网络结构，联合物理层的传输功率、数据链路层的数据传输流量、网络层的数据传输路径，进行跨层协作，通过对三层的信息进行联合考虑获得使该网络结构能耗最低的传输方案。最后采用时分多址技术和传输方案，计算出每个节点传输数据的最优时隙大小和时隙个数，使得节点间尽量负载均衡，降低网络能耗。本发明能够有效应对水声无线传感器网络能量受限的环境，延长网络的寿命。