是科学还是神话
一位非水利职工致力于疏浚黄河泥沙的故事
这是1995年王建光研制成功的实用新型专利高效清淤船的试用情况图片
题记:王建光说,我这项专利并不神奇,就像大多数专利一样,只是捅破了一层窗户纸。笔者理解,创新是对人类传统思维的突破。
有报载,在山东省人民代表大会上,省人大代表沈启贤提交了第1921号议案《关于治理黄河用多能射水船发挥作用的建议》;在全国人民代表大会上,全国人大代表王丽,也提交了这项议案。两份议案详尽介绍了一位名叫王建光的退休工人疏浚黄河淤积泥沙的方案,以及他研制的实用新型专利"高效清淤船",引起了有关部门的重视。山东省委原副书记陈建国,现副省长陈延明也分别做出批示,支持这个项目的开发。
王建光的治河思路及高效清淤船有何独特之处,以至于让全国人大代表和省领导如此关注呢?带着浓厚的兴趣,记者驱车沿小清河畔来到济南市大桥路136号王建光的家,这里艰苦得像偏远的农村,大院里齐腰深的荒草遍地,王建光家30多平方米的旧平房就在记者眼前。
王建光说:我这项专利只是捅破了一层窗户纸
王建光给笔者的印象是,朴实,热情,执着,能吃苦。记者在采访本上,原汁原味地记下了他的话。王建光说:黄河是一条特大型的泥沙输送带。它日夜不停地输送泥沙,填海造陆。如果地理、气候无大的变化,黄河"泥沙输送带"的本质不会大变。既然这样,我们为何不想办法加大"输送带"上的泥沙量,加快它填海造陆的速度,从而在较短的时间内降低河床呢。
王建光说:治理黄河,不只是国家的事。我是国家职工,应该为治理黄河贡献点儿力量。人和人不一样,要是为了挣钱,我早就富起来了。说我不务正业,我不在乎。治理黄河泥沙,我决心干一辈子。就是干出一堆废纸来,我也要干。这些年了,常人对我越来越不明白了。我自己认为,这是一种爱好,一种使命。所以,别人觉得苦和累时,我不觉得苦和累。
王建光说:我这项专利并不神奇,就像大多数专利一样,只是捅破了一层窗户纸。
王建光不是黄河职工,也不是专门从事水利工作的。他今年61岁,初中毕业后,当过铁道兵,1968年退役分配到济南齿轮厂,先后干过车工、钳工、车间管理、行政科长、生产调度等。现已退休两年了,退休金400元,生活的清苦可见一斑。但他热爱黄河的程度,他致力于疏浚黄河泥沙,他为母亲河健康生命而呼喊、奔走不止的精神和毅力,实在是令人感动。
王建光与黄河的真正结缘是在1972年,他在分工基建时,到黄河砖瓦窑厂拉砖,黄河滩区风沙的景象对他触动很大,他感到,黄河的现状与他从书本上学到的"民族摇篮"反差太大,为什么中华民族的"母亲河",同时又是一条危及人们生命财产安全的"害河"呢?从此他萌发了认识黄河、治理黄河的强烈冲动,他开始利用业余时间了解黄河水沙运行规律和治理情况,广泛接触各种治河思想和观点。这一了解和接触,就奉献出了30年的心血。
起初,王建光的兴趣点并没有放在疏浚泥沙上,王建光和许多人一样,致力于黄土高原的实地考察。但是,他逐步发现,通过植树、种草来保持水土从而减少河床泥沙淤积,实际上收效甚微,原因是黄土高原年降雨量本来就少,还要集中在一、二次降水过程中完成全年降水量的80%,平时干旱,植物不长,暴雨时土随水走,势不可挡。他的看法,种草、种树从根本上解决不了泥沙问题。进而他想,能否改变黄土高原的气候和环境,来根治泥沙呢?从此,他开始考虑能否利用人工降雨来改变黄土高原的气候条件,于是又涉足宇宙变化、大气运动等理论领域。然而,进一步研究的最后结论是,人工影响气候,势单力薄,黄土高原缺少云,搞人工降雨还不如人工拉水。在人类目前的科技条件下,也根本不现实。于是,王建光就放弃了这个研究方向。
传统的加高大堤的做法,并没有脱离"水来土屯"的旧思路。要想根治黄河,必须摆脱这一思想桎梏,帮助黄河顺利地按照自身的规律来运行,把力量放在"导"上。不过,王建光要"导"的不是水,而是泥沙。在王建光看来,黄河日夜不停地挟泥沙填海造陆,实际上是一条不知疲倦的大型输送带。只要我们有一种工具,把黄河奔流入海过程中散落淤积下来的泥沙收集起来,重新放回到输送带上,也就是重新放回到流动的河水中,使它顺利地进入大海,就可以控制河床逐年抬高的险恶局面。
王建光研究过黄河上现行的挖泥船(另名吸泥船),他说,"这些挖泥船都是通过机械把泥挖起来,然后再送到岸上去,这样不仅浪费大,而且往何处抛泥也令各级政府头疼。"王建光想,"多能射水船,借鉴高压水采煤原理,在船尾安装一排高压射水枪,利用高压水把河床上的淤泥冲击起来,使之随河水一直流入大海。而反作用力则成为该船前进的动力,同时射水装置自动跟踪河床,随船的前进而不停地进行冲击淤泥。"
循着这条思路,王建光这位只有初中文化程度的普通工人,又开始广泛研究并实地考察各种工程船、运输船的构造及工作原理。为了证实设想的可行性,王建光开始与数不清的图纸、资料、计算公式以及一次次地模型改进、一次次的试验失败打交道。为了这一梦想,王建光骑着嘉陵千里迢迢,独自一人跑潼关、跑黄河口考察,途中他住的最便宜的店是2元钱的,有时露宿荒野,遇雨了就推着嘉陵在泥泞中跋涉。经过无数次的计算和试验,1984年他终于设计出了一种与传统的运输船和工程船都不同的新型船。
笔者见到了王建光的专利证书,专利号:ZL 01 2 69376.6。这是国家知识产权局局长王景川于2002年9月4日签发的。船的名称叫:高效清淤船。
笔者的疑问,他都回答了
王建光向笔者解释这种船的工作原理,当高压水泵工作时,河水从船头方向进入高压水泵,加压后出泵体经输水管道从接近河床的高压水枪中以一定的角度向河底喷射而出,这时强大的水射流的作用力把淤积泥沙冲击起来,与流动的河水混合在一起。这就是该船的工程功能。同时,高压水冲击河底的反作用力可以推船前进,这就是该船的运输功能。这两项功能相互依赖,比传统的专业船效率高得多。一方面,它改变了传统工程船局部挖坑的做法,可以令河床一层一层地全线同时下降,使工程获得事半功倍的效果。另一方面,它改变了传统运输船螺旋桨推船前进的做法,通过高压水反作用力驱动船只,使推进能量倍增。为了说明这个道理,王建光举了这样一个例子。在湖中小船上,用竹竿推湖底,小船很快就出去好远。但让同一人在同一条船上用浆划水前进,就明显感到费力,慢得多。两者条件一样,为何结果不同呢?就是因为作用力的对象不同所致。前者把力作用到固体上,反作用力大,后者把力作用到流体上,反作用力小。新型船高效道理就在于此。简言之,新型船实际上是一边航行一边不断地把淤积在河底的泥沙送回到"泥沙输送带"上去的工具,同时还是一种负荷较大的水上运输工具。
笔者问,新型船运行起来后,可以把河床淤积的泥沙冲起来,这一点不容否认。可是,冲起来的泥沙会不会走不多远,就又沉积下来呢?王建光说,记者提的这个问题很好,这正是问题的要害之处。回答这个问题可以从理论和实践两方面说,科学出版社1993年出版了一本《黄河高含沙水流运动规律及应用前景》,5所院校30多位专家在这方面发表了20多篇论文,使用了134幅图、71张表格、158个公式,论证了"高含沙水流为什么可以在窄深河槽中长距离输送而不淤积"的道理,专家的结论是"利用窄河槽输送高含沙水流入海,在黄河的治理中具有重要的现实意义。"
王建光进一步解释说,新型船工作,河床即刻处在一个动态的变化过程中,在目标河床上工作一次,形成一个比河床其他平面低的导流沟,河水会向导流沟中集中,随着新型船工作次数的增加,导流沟必然越深越宽,当河水都归入导流沟后,导流沟就质变成论证过的"具有长距离输送大量泥沙能力的窄深河槽。"这样,还会担心泥沙走不多远就淤积下来吗?王建光非常自信地说,黄河下游河道自郑州桃花峪到河口786公里,如果能开启100艘新型船,一年可以令黄河降1米!
王建光还补充说,黄河是"平水淤,洪水冲",而长江则相反,是"洪水淤,平水冲"。长江和黄河虽然都是泥沙随水流运行,但遇到的情况大不一样,长江泥沙含量远没有黄河高,它拥有运营船只11多万艘,每天在长江干线上运行的船舶达7万多艘次。也就是说,每天要有这么多船上的螺旋桨在不停地搅动江水,使长江水呈絮流状态。研究表明,这种状态水流中的泥沙不易沉降。尤其是吃水较深的大型船只靠近河床运行,不断将江底泥沙吹动起来,参加絮流运动,所以非汛期长江呈现冲刷现象。到了汛期,大多数船舶停航了,且由于江水加深,螺旋桨远离了江底,失去了对泥沙的吹搅作用,所以汛期淤积就不难理解了。说到这里,王建光兴奋地说,黄河没有船舶对河水与河床的影响,所以就看不到非汛期的冲刷现象。试想,长江上普通螺旋桨还对水沙运行产生那么大的作用,何况我们专门设计的高效冲沙船呢?如果黄河700多公里河床上有一千只船在增加黄河"输送带"上的泥沙量时,还愁黄河成不了地下河吗?
此段不是结束语
当初,王建光决心要研究泥沙治理时,很多人都说他没事闲的,有人说:"能人研究了几千年都没好法,就凭你一个初中生?"这时候,只有妻子郭静梅默默地支持他。妻子说,"利用业余时间研究一项事业,总比玩了强;把钱花到正地方,总比抽烟喝酒强。"王建光业余时间都泡在研究材料、寻师访友中,郭静梅就一个人挑起全家重担,照顾老的小的。
那是一个冬末春初的晚上,一向敢想敢干的王建光犯愁了:造一条船少说要用几十万,这对一个平民家庭说,的确是一个天文数字!郭静梅理解他,支持他说:"没有过不去的坎儿,只要你认准了,就去干。咱家没钱,可以再想别的办法呀。"带着妻子的鼓励,王建光走出了家门,他宣传自己的志向和设想,宣传自己的抱负和思路。这段时间,按王建光的话说,他"遇上贵人了",王建光的"高效多能射水船"被济南市政府列为市级技术开发项目;山东省政府又把它列为经济技术开发项目;36位亲戚、同事、战友为王建光的精神所感动,你一万,他两万,筹集了近40万元,支持王建光把新型船造出来。还有两个单位直接向他提供了1300亩土地,为他以后提供试验基地。1995年11月17日,第一台高效多能射水船终于研制成功。试验结果表明,完全达到了设计要求。中新社山东分社等十几家媒体对此进行了报道。
时过两年,1997年8月中旬,由美国爱因斯坦发明博览中心、香港科学院、澳门招商局联合主办的"第一届国际爱因斯坦新发明新技术博览会"在澳门举行。主办单位此前获悉王建光的这项发明就向他发出了邀请,但他因缺乏路费不能到会,只不过也想在国际上碰碰运气,就把有关材料寄了去。没想到,新型船从与会展览的1500多个项目中脱颖而出,获得博览会金奖。
可是,王建光没有想到,事到如今,这条船基本是闲置着,没有派上用场,王建光的压力很大。为他凑钱建船的亲朋好友们劝他说:"建光,别着急,别上火。""别拿这当回事,我们决不会给你要,成功虽说是大家的愿望,但成不了,也无妨。"
1995年新型船造好后,王建光舍不得把自己的"宝贝"丢在小清河边,就自己搬来铺盖看守船。儿子看着心疼,主动来替父亲看船。夏天船里热得像火炉,小清河上蚊子多,晚上几乎睡不着;冬天舱里冷得像冰窖,盖2床被子都不中。在新加坡教中文的女儿也一直牵挂着父亲的事业,时时留心帮助父亲寻找合作伙伴。伴着高效挖泥船成长起来的外孙女小君君,常在海外打来的电话里问,"外公,船上的鸟还多吗?大船跑起来了吗?"
这项专利问世9年了(不是专利证书签发日期),高效吸泥船仍在停放着,可王建光的努力没有止步。他一直在研究,在奔走。为了能付诸实施的那一线希望,他不知跑了多少腿,说了多少话,做了多少遍解释。尽管到头来实施的希望很渺茫,可他从没有放弃。目前,他还在继续走,继续说,继续奔波努力......。
王建光说,我这项专利只是捅破了一层窗户纸
王建光的疏浚思路和他研制的高效清淤船资料全在电脑里
作 者:张春利 - 责编:游 黎
来 源:中国水利网
如果你对这个项目有兴趣,请联系彭先生 手机:13805649407