為什麼我國率先將寶成線建設成為電氣化鐵路,我們不得不想起那條中國人自己設計、自己施工、自己管理運營的幹線鐵路,讓無數國人有了揚眉吐氣資本的——詹天佑“人”字型鐵路。
清代的京張鐵路,北京到張家口要翻越八達嶺,修建鐵路難度比較大,在當時的歷史條件下,蒸汽機車頭索引動力弱,最大爬坡能力極限是2.5% (每前進100米,升高2.5米),可是京張鐵路卻達到了3.33%,這無疑遇到了天大的難題,為了解決這個問題,詹天佑巧妙地利用了“之”形原理,解決了不能突破2.5%的難題,並採用前拉後推的火車頭,爬坡能力達到3.6%。這一巧妙設計讓世界為之驚訝,這恰恰是在“殖民地和半殖民地”這樣一個特殊的時代背景下,京張鐵路順利通車大長了中國人的志氣。
清代,北京到張家口鐵路線要穿越地勢險要的居庸關,而建國後修建的寶成鐵路如同京張鐵路一樣,不僅要穿越高大的秦嶺山脈,還要爬過大山之間的谷地,地勢險要程度遠遠高於京張鐵路。
蜀道之難,難於上青天,寶成鐵路線恰好穿越人煙難至的秦巴山脈,從上圖中可以發現,在建國初期,這條鐵路是西部進川最重要的線路,它能把關中平原與四川盆地連接起來,四川盆地富饒美麗,人口達1億左右,但缺乏煤炭等重要資源,一些重要物資必須通過寶成鐵路源源不斷的輸入和輸出,為此這條鐵路線運輸非常繁忙,對西部地區的經濟發展和建設起着非常重要作用。
這條鐵路主要是沿着清姜河和嘉陵江河谷穿行,實際上打通了這兩條河的線路,相當於修建了一條連接兩條河流的“運河”。乘車經過這條鐵路線的網友可能有這種感覺,火車多在隧道中穿行,有時見頭不見尾,有時頭尾在山兩邊,除此之外鐵路線坡度比較大,爬坡時喘着粗氣,緩慢前行,隧道多,坡度陡,橋樑還特別多,可以説是當時我們國家最險要、最難修的鐵路。
寶成鐵路全長668公里,於1958年建成,之後又開始改造,至1975年才全線完成電氣化實驗通車,成為了我國第一條電氣化鐵路。鐵路不足700公里,經過多次改造,才變成了複線鐵路,歷時17年才修建完成,這在當時的歷史條件下,我們修建這條鐵路非常艱難,採用了多項世界先進技術,解決了一道道難題,闖過了無數個難關,成為我國鐵路建設史上一座不朽的豐碑。
上圖是寶雞至廣元的剖面圖,從圖中可以看出,從寶雞到成都地形複雜,溝谷相間,起伏很大,受當時工程條件限制,開鑿隧道的能力嚴重不足,所以初次建成寶成鐵路坡度很大,而當時採用的是蒸汽機車頭牽引,一列火車甚至需要三台蒸汽機車,兩台在前邊拉,一台在尾部推,有些類似於京張鐵路上的火車,即便如此,載重有限,行車速度也很慢,嚴重影響了通行效率。
後來又更換使用了內燃機車頭,雖然牽引動力較蒸汽機牽引有所提高,但還是解決不了動力不足的問題,經常出現運緩,中途停車等事故,由此看來這種蒸汽機車頭很難適應坡度這麼大的鐵路運行,要解決這個問題有兩條方案可以選擇,要麼修建隧道,降低坡度,要麼更換牽引力更大的車頭,為此寶成鐵路又開始了第二次擴建改造,同時引進了電力牽引。1961年開通時,換成電力機車牽引後,雖然翻越秦嶺那段線路也要加補機運行,但是行車速度卻有大幅度提升。
電力牽引比內燃牽引、蒸汽牽引動力大、功率高、速度快、性能好。到了1975年,寶成線個別列車最大牽引重達5100多噸,比原來蒸汽機車頭還大一倍多,充分顯示出電力牽引的巨大潛力。為此真正解決了寶成鐵路運輸難的問題,成為我們國家最早的電氣化鐵路線,為以後進軍西南修建成昆鐵路鋪平了道路。
時光荏苒,如今鐵路都已經爬上了青藏高原,多條高鐵線建成,我們再也不會有寶成鐵路動力不足之苦,目前比這更強大的牽引動力車頭彼彼皆是,把正在高速發展鐵路延伸到了天涯海角,五湖四海。