华新民:百年前设计的京津通航已部分实现

北京日报客户端 | 作者 华新民

《北平通航计划之草案》原发表于《中华工程师学会会报》第15 卷(1928年)第9、10期,原署名为“北平特别市工务局”,实为华南圭个人作品。后选入2022年华新民编、同济大学出版社出版的《华南圭选集:一位土木工程师跨越百年的热忱》。

华南圭先生在这篇文章里设计的京津通航,引水自永定河,起点为盛产煤矿的北京西山三家店,为元末郭守敬曾使用又荒弃的取水处。该航线主要目的为货运,兼带游乐观光,虽日后被一分为二,但其西段,三家店至西便门,在1956年的引水渠工程中实现,并至今在为北京提供用水。其东段的宿愿又通过2022年京杭大运河的全线贯通而终于实现。

(甲)通航之目的

北平久为首都,人文荟萃。居民昔在百万以上,今亦仍在八十万以上,实为华北巨大消耗市。交通设备,不厌周密,第自铁道通运以来,河渠废弛,如人身之只具骨干脉络,而无津液之贯通,殊为遗憾。其实航运性质与铁道不同,载输价贱,量重之货物,无需乎太速者,如煤斤、粮食、建筑材料,以及粪土等类,运费低廉,为巨市必要之条件。以北平而论,此类货物,每日出入市区之吨量,必超千数,大半尚赖最劣方法,如大车、驼脚,以维转运,运量有限,而运费实至巨。其影响及于货价与生活,而阻止经济之发展,岂浅鲜哉?

(乙)路线之选择

航运之旨,既如上述,倘由北平辟一线路,本经济原理,上游接通产区,下游接通商埠,苟无沙泥作梗,则航运效用,立可显著,试分别言之(阅第一图及第二图):

(一)下游

查自北平至天津,曩昔本通漕运,平通间之渠身,虽多淤废,而渠形依然存在。自通州至天津,原系白河、沙河、清河之下游,至今尚通舟楫。惜因疏浚久旷,致平时水量甚浅,只能容二十吨之浅船,如能加以疏浚,运道极易通畅。

(二)上游

自北平至石景山,元明早有旧渠,名曰金口河,时开时堵,卒未大成,今已完全废弃,终年无水。然而自石景山至钓鱼台,渠迹依然存在。自钓鱼台至西便门,虽无渠身可寻,而隐约低洼之处甚多,不难束之使有方向。古时议论纷纭,事功亦作辍无定,其故有三:一则患永定河有泛滥横决之弊;二则渠之斜度无准则,致水流缓急不匀,船行亦夷险莫测;三则永定河之水,挟沙而来,致河身有积沙之弊。以上三弊中之第一、第二两弊,古时科学未发达,器具材料不精良,当然无法免避。今则人定胜天,两弊皆可无虑。第三弊亦可用泄渗、沉淀、冲刷三法以资补救。为通航计,不能以石景山为起点,应以三家店附近之地为起点,庶可吸收煤石砖灰菜果等等以运至北平或天津。如是则由三家店至石景山,应沿永定河之边岸作边渠,又应浚挖金口河,至钓鱼台至西便门,又应浚挖前三门之城濠。

(丙)渠身切面之决定(阅第三图)

上下游合计线路,自三家店以迄通州。渠身深宽,全恃人工开挖,其切面可以预决。自通抵津,天然河流,应按白河流量,限以吃水深浅,另定疏治计划,以期平津直接通航。疏治之法不同,切面尺度,须迁就原形,亦非可预定。兹就三家店至通县一段而言,通航之后,每日往来船只之载重,必在千吨以上。故假定每船载重为百吨,则每船之容积为5.00 1.60 12.50,由此以推算渠身之切面如第一图,深2.90公尺,底宽8.90公尺,渠坡为3/4,两岸纤路各3公尺。自三家店至通县,高度相差甚巨,应分段设闸,后文另论之。

(丁)引水方法之研究

自三家店以迄通州,所需水量,不能取之于玉泉,只能取永定河之水,以资挹注。究竟每日须有若干水量,应先估算每日之消耗量,再定吸用方法。全线每日消耗之水量,可分四种如下:

(一)蒸发而减少之水量,与气候有关,须经长期之测验,方可得平均损失之比率。姑依他国测验之结果,在炎热时令,每24小时内,水面减低之平均数为0.011公尺,假定渠长30公里,则每天消耗之水量为4500余立方公尺。

(二)因渗入土内而减少之水量至难预计,因河床土质,既有粘土、沙土、碎石种种区别;复因河床新旧高下,而渗水量随之增减。欲求较确之数,须先实地考查。兹为列一数目起见,假定上流一带,新辟渠床,均系沙质,每24小时内,1公尺长之渠身,渗去3立方公尺,则在30公里内可达9万立方公尺。

(三)因船只通过而减少之水量,为数较微。每船过闸,水自上游之船闸,流入于下游之闸段,其所减之水量,即上下游之水平相差之数,乘以船闸之面积,如是所得之体积,减去船身吃水量,即为损失之数,约计在300立方公尺左右。每日过船设有20次,则减去之数约达六七千立方公尺。倘在同一闸段内,上行之船与下行之船同时经过,则损失之数,可减少一半。

(四)因闸门以及沿线建筑物罅缝而减少之水量,全视建筑良窳而定,倘建造精良,则无须计及也。

综以上四种,每日消耗之水量,其数至不一致,而以第二项之损失最为重要。假若所估确符事实,则上游引来水量,亦须于每24小时内,足与损失者相抵,即为10万立方公尺之谱。顾上流来源有限,不能供无限之求。且永定河水流夹沙太重,灌用以前,须先沉淀,而沉淀须有特殊设备,其费自属不小。是故,第二项损失,于设计时须力求缩减,其所减方法,可于降低河床、变更土质等事,格外谨慎。

(作者系中国第一代建筑师华南圭孙女、散文作家)

图片来源:作者提供

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页面更新:2024-02-01

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