三峡工程36计(六十三)

王维洛博士

图/ 博大出版社

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上屋抽梯:欲越三峡坝,尚无升船机“上屋抽梯”,为兵法三十六计之第二十八计。
原文:“假之以便,唆之使前,断其援应,陷之死地。遇毒,位不当也。”

世界黄金水道

从河流长度计算,长江是世界第三大河流;从水运条件衡量,长江是世界同类河流中顶尖的佼佼者,故而长江素有“世界黄金水道”之称。到欧洲考察过的中国经济学家、交通专家都注意到莱茵河的水陆运输对欧洲经济发展的重要作用,但他们却忽视了莱茵河的航运条件和发展潜力远远不如长江的事实。

有人估算过,一条长江可以顶四十条铁路的运量,这是因为长江干流横贯东西,支流辐辏南北,江面宽阔,航道水深,终年不冻。长江干支流可以通航的水道达三千六百多条,通航总里程达七万多公里,为目前世界最大的内河航运网路。可以说,没有长江的航运,就没有长江流域发达的经济。有人把长江流域比做一条龙,龙头是上海,龙尾是重庆,那么长江航运就是龙的脊梁骨。全国政协的民主派(注:在二○○○年全国政协九届三次会议上,国民党革命委员会作了“西部大开发呼唤观念转变”的大会发言,并以“发展长江航运,为西部大开发服务”的主题进行了研讨,提出了许多有价值的建议。致公党于一九九九年六月组织专家对长江航运进行专题调研,并在全国政协九届三次会议上作了题为〈充分利用江河资源〉的大会发言。 三峡工程升船机三峡筑坝,坝上坝下最大的水位差为一百一十三米,而为了克服此水位差,三峡工程规划了两线五级船闸和升船机。三峡升船机的任务有二:一是永久通航,为客班轮、旅游船、工程船、公务船及运送鲜活货之货轮,提供快速过坝的通道;二是保证三峡工程施工期间长江通航。)曾多次向中共中央提出重视发展长江航运,特别是在开发大西部的过程中,重视长江航运的关键作用。

到目前为止,世界上还没有一个国家,在主要的水运干道上修建高坝。对于在长江上建坝和对长江航运的影响,周恩来总理曾多次强调,并把其提高到整个国家和整个党的问题高度上。

一九七一年六月二十三日周恩来说:“葛洲坝水利工程要综合考虑,不要光把重点放在发电上,要保证通航、发电和泄洪的安全。不能坝一做,船也下不去。”“太急容易出乱子,长江出了乱子不得了。”

一九七二年十月,在葛洲坝施工过程中,发生长江干道航运碍航(还不是断航!),国务院就因此而召开了接连三天的紧急会议,一九七二年十一月八日,周恩来又说:“长江出了乱子,不是一个人的事,不是你的事,不是我的事,是整个国家、整个党的问题。”“林一山同志,我给你一个任务,如果船闸不通航或减少航运,葛洲坝就要停下来。你不是有一句名言:一条长江抵多少条铁路。一条铁路都不许中断,何况长江?”“我第一担心的是通航。”“长江上如果出了问题,砍头不是你一个人,要砍头我带头!砍头也不行,这是国际影响的问题。建国二十几年,在长江上修一个坝,不成功,垮了,要载入党史的。”由此即可见长江航运对整个国家社会经济起的重要作用。

简单地说,升船机就是一架大电梯。电梯塔的上部是定滑轮,滑轮上挂有钢丝绳,钢丝绳的一端系着一个装满水的大水箱,叫盛船箱;钢丝绳的另一端系着和大水箱一样重量的水泥块,盛船箱往上升,水泥块就往下降;反之,盛船箱往下降,水泥块就往上升。

由于钢丝绳两边的重量一样,所以只要在任何一边施加很小的力,就可以使盛船箱上升下降。当盛船箱下降到与坝下水位一致时,打开箱门,上行的轮船进入盛船箱,关闭箱门,盛船箱上升。由于轮船进入盛船箱时所排出的水量与轮船重量一样,所以盛船箱的总重量不变。当盛船箱上升到与坝上水位一致时,打开另一侧的箱门,上行的轮船驶出盛船箱,如此轮船便克服了三峡大坝所造成的人为水位差,航运也不会因为大坝而中断。此时下行的轮船又进入盛船箱。一下一上,帮助轮船克服水位差。升船机的原理很简单,模型制造也简单。关键问题是,升船机的规模和运行安全。

升船机规模

三峡大坝上下游水位相差一百一十三米,三峡工程升船机的提升高度为一百一十三米(相当于四十层楼高,每层楼以二点七五计);盛船箱、水以及船的总重量为一万一千三百吨,另一端的水泥块重量也为一万一千三百吨。三峡升船机盛船厢长一百二十米,宽十八米,船厢水深三点五米,可以装载一艘三千吨客货轮、或一条八百九十五千瓦的顶推轮,加上带一艘一千五百吨的驳船。

根据三峡工程论证,利用升船机过坝,只需要三十分钟,比起利用三峡五级船闸,节省许多时间。参加三峡工程航运组论证的石衡工程师认为:“三峡工程通航建筑物的垂直升船机,是提供船舶快速过坝的通道,除客班轮使用外,还可适应运送鲜活货等快速物资以及通过旅游船,工程船,公务船等的需要。一九八七年上行和下行通过葛洲坝船闸的客班轮,已达七百七十四艘次,今后还会有较大的发展。运送快速物资的货轮,一旦发展起来就会很快增长。如果没有升船机这一通道,所有上述船舶均通过船闸,不仅每次过坝时间要增加四、五倍(初步计算通过升船机升约需半个小时,通过连续五级梯级船闸约需二点五小时),而且势必影响船闸的通过能力。因此,三峡工程永久通航建筑物要设置两线船闸和一线升船机。”

一九九二年,中共副总理邹家华向全国人民代表大会做三峡工程议案说明时说:“工程规模虽大,但建筑物都是常规型式,我国比较丰富的建设经验,有能力完成设计和施工任务。主要机电设备可依靠自己的力量,立足国内建造。总的讲,工程建设在技术上是可行的。”

到三峡工程论证时,国内已建成的最大升船机为丹江口升船机,其形式为斜坡和垂直相结合的干式升船机。干式升船机,是将船驳固定在不盛水的盛船厢内所设的弹性支撑承台上,然后用卷扬机把盛船厢和船只拉上斜坡,接着用卷扬机把盛船厢垂直拉高,超过大坝坝顶高度,最后利用行车越过大坝,再用卷扬机把船厢放入大坝上游的水库中。利用机械动力的原理,使船只飞越大坝,完成过坝任务。丹江口升船机盛船厢加船舶共四百五十吨(三峡升船机盛船厢为一万一千三百吨),可通过一百五十吨船舶(三峡升船机提升的船只的重量为三千吨),年过坝能力八十三万吨。从丹江口升船机到三峡升船机,是个货真价实的“大跃进”。

不见踪影

当时世界上已经建成的最大湿式垂直平衡重升船机,位于德国吕内堡(汉堡附近)。该升船机盛船厢总重为五千七百二十吨(三峡工程升船机为一万一千三百吨),过坝船只重量为一千三百五十吨(三峡工程升船机的过坝船只为三千五百吨),最大提升高度为三十八米(三峡工程升船机最大提升高度为一百一十三米),吕内堡升船机一次过坝时间为二十余分钟(三峡工程升船机设计过坝时间为三十分钟),吕内堡的升船机建立在人工运河上,上下航道的水位变幅很小,而长江三峡工程升船机航道水位变幅大达三十米(海拔一百四十五米~一百七十五米),而且变化快,下游航道水位的最大变化达每小时一米,升船机闸门和运行很难适应这样大的变化。

在三峡工程论证期间,中国曾派出一个考察团到欧洲考察升船机,走马观花一番,就得出这样的结论:经过科研试验和国外考察,已均有解决措施,可立足国内制造。为使工作做得落实可靠,已组织了国内十六个科研单位,大专院校,制造厂对若干技术难题进行攻关。同时,还选择了清江隔河岩水电站垂直升船机,作为中间试验机。此外也针对三峡升船机的技术问题,与国内外专家进行技术交流与技术咨询,认为三峡升船机设计方案可行,可解决存在的问题。可惜,在三峡工程论证报告中,连升船机的示意图都没有画对,就连给全国人民代表观看的三峡大坝模型中,升船机的部分也是错误的。

按照三峡工程论证,升船机必须在三峡工程施工一九九七年末建成,投入运行,和导流明渠,临时船闸一起保证施工期间长江航运的畅通。一九九二年四月,全国人民代表大会批准三峡工程之后,同年工程初步设计阶段,有关人员根本无法拿出可行的设计方案,因此建议将升船机的投产时间推迟到二○○三年,并建议将升船机上游起始通航水位,由初步设计的六十五点七米抬高到一百三十五点○米,以降低升船机水工建筑物和设备制造的技术难度,进一步提高升船机的安全度,可靠性和改善升船机的整体运行条件。该建议获得国务院三峡工程建设委员会的正式批准。

升船机不可能参加施工期通航。中共总理朱镕基访问德国时,向德国政府提出要求,要求德国专家帮助解决三峡工程升船机问题。一九九九年十月下旬,三峡总公司副经理贺恭到德国,具体商量德国专家参加三峡工程升船机主体部分的可行性研究。

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