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沈家岭和狗娃山是两座山梁，位于兰州西南十里左右，两山相连。山梁西侧，一条公路直通兰州西关。沈家岭的东边，也有一条简易公路，由兰州通往阿干镇，这里再往东便是更高的皋兰山。
婉蜒的公路夹在山岭之间，沿公路北出谷口，便是兰州西关。甘军扼守沈家岭与狗娃山，居高临下，可截断两条公路。如果解放军拿下这两处高地，沿着公路能直捣西关，切断黄河铁桥，将甘军主力从四面围困到兰州城内，关起门来打狗。
站在解放军阵地上，由南向北望去，沈家岭的形状酷似葫芦柄，伸向解放军进攻的方向，易守难攻的狭窄地带设有难以跨越的横沟障碍，沟前还有一些布雷场。要突破这样的地形和障碍攻击敌人的阵地，难度是可想而知的。
攻击沈家岭的突破口很难选择。两侧山高谷深，坡陡崖峭，不仅无路可走，而且受到东西两面火力夹击，无法突破。惟一的办法就是正面硬攻。但这个葫芦形的阵地，简直像个缩头的刺猬，要拿下它非常棘手。
沈家岭阵地，与兰州甘军存亡与共，战略地位十分重要。张兆钾以嫡系刘福生率一万甘军防守沈家岭和狗娃山，以崔赋鹤率五千甘军，防守七里河、小西湖沿黄河通往西关的狭长公路，另委派孔繁锦所部甘军驻守华林山，控制通往兰州西关的惟一通道，作为第二道防线。
攻打沈家岭和狗娃山的解放军警备师及第三师，在以数十门火炮先行轰击一刻钟之后，于下午四点，向沈家岭、狗娃山守敌发起了一次又一次的进攻，打得十分顽强，但敌人凶残顽固，拼死组织反扑。解放军一次又一次的冲锋连续受阻，进展不大。
入夜之前，双方鏖战激烈，暂时处于对峙局面。
皋兰山的主峰营盘岭，是兰州南面的屏障，从兰州内城有公路直通峰顶。各种火炮、弹药及其他作战物资，均可由车辆直接送到阵地上。山上的工事，早在张广建时期就开始修筑，尔后刘郁芬入甘，又征派民工，加修了一个多月。如果不是驻甘西北军兵力过少，弹药等物资也不充足，依靠这些工事，张、孔联军要想打下兰州，最少也要对峙数月之才有可能。
主阵地以明堡与暗堡，构成核心集群工事。围绕主阵地三营子这个山梁，自上而下有天然环形峭壁三道，每道高约二至三丈，峭壁外挖有两丈多宽的外壕，外壕内外都设有一些雷区。整个阵地上，明碉暗堡的火力组成交叉火网，并以地道相互串通。这种工事，既能打，又能藏。
营盘岭左有狗娃山、沈家岭，右有马架山守敌的火力支援，形成了一个完整的火力体系。如果解放军攻占了营盘岭，就可以居高临下，轻重武器就可直接控制兰州整个市区，同时也可以威胁黄河铁桥，这是敌军唯一的退路。
张兆钾、孔繁锦抽调了陇东军、陇南军最精锐的部队，用来扼守营盘岭，而且由孔繁锦直接指挥。当然，孔繁锦并没有勇气亲自上营盘岭，只是通过军用电台来下达作战命令。这也是无奈之举，这里既有陇东军又有陇南军，都是嫡系都是精锐，也只有张兆钾、孔繁锦能压下各种不服，换做其他人，命令执行时总要打个折扣。
对于营盘岭，张兆钾和孔繁锦有个基本认识。这里是固守兰州的南大门，一旦解放军攻破了营盘岭，两人就必须及早率部撤出兰州。无论去河西还是由青入新、入藏、入川，总之是不能再留在兰州，因为营盘岭一失守，兰州已经就不可能保全了。
主攻营盘岭的是李章的第四师，在全线攻击开始之前，利用地势及草木遮挡，第四师已经派出上百战士，沉着机警地接近了甘军的阵地。甘军做梦也不会想到，在他们阵地前沿几十米的崖坎下，潜伏着近百的解放军战士。
同样，下午四点，李章下令开始攻击。
一阵猛烈的炮火之后，第四师分两路直扑营盘岭。虽然战士们无畏无惧，勇猛杀敌，但在激烈的战斗中，第四师出现不少伤亡，攻击一度受阻。支援炮火只能摧毁敌人暴露在前沿的工事，却不能彻底摧毁暗堡。当炮火转移时，躲在暗堡里的敌人又钻了出来，拼命用火力拦阻。
受地形所限，只有狙击步枪可以取得部分战果，火箭筒和迫击炮的作用不大。李章本想派出小队接近崖壁，实施爆破作业，摧毁敌军暗堡，但炮火压制时，敌军钻入暗堡，战士们也需躲避炸弹，而炮火稍歇，敌军又钻出来，用机枪、手榴弹封锁路径，爆破小队还是难以接近。
助攻部队正面受到敌人阻击，地形不利，在运动中又受到三营子和马架山两面火力的射击，虽然交战中，战士们给敌军造成不少伤亡，但却无法达成有效助攻的目的。
从古城岭到营盘岭，激战几个小时，解放军对甘军南山阵地发起的全线侦察性攻击，并未取得很大效果。可见，张兆钾、孔繁锦戎马半生，终究不是无能之辈，而甘军虽弱，却也绝非一群草包、一堆豆腐渣。
对于这样的结果，其实解放军各部师首脑已有预料，并未感到受挫和不能接受。
入夜，吴安平下令全线暂停攻击。
这是解放军自董志塬誓师以来，第一次也是唯一一次进攻受阻。在几十里长的战线上，三万解放军发动全面攻击，反复冲杀，打了几个小时，在敌军防线上，竟然连一个比较大的缺口也没撕开。这说明，张兆钾、孔繁锦倚仗兰州地险城坚，的确有死拼之心，解放军绝对不能轻敌。
6月27日晚间，就下午的进攻，以吴安平为首的解放军高层做了总结，并就总攻再次展开讨论。
此次进攻虽然进展不大，但不是毫无收获。在侦察性攻击中，解放军摸清了甘军的指挥系统、工事设施、兵力部署和火力配合等情况，这为总攻方案的制定，提供了必要的依据。而且，也让战士们意识到，张兆钾、孔繁锦孤注一掷死守兰州，是强手死敌，丝毫不能轻视。知己知彼，百战不殆，这次进攻最起码让解放军达到了“知彼”的目的。
虽然只是侦察性进攻，但大家一直在思考受阻的原因。是进攻突破的位置选错，还是由于兵力投入不足，或者因为炮火没有充分展开，或者由于战士们有轻敌情绪？找来找去，大家发现这些因素都有影响，但都不是主要原因，应该说，进攻受阻的主要原因在于，解放军并未将自身优势最大程度发挥出来。
甘军的优势主要有三个，地势险、工事多和兵力足；而解放军的优势也有三个，火力凶猛、装备先进和单兵素质高。要在战争中取得胜利，就要一面压制甘军优势的发挥，一面将解放军的优势充分发挥出来。
在步兵方面，解放军和甘军的优势互相抵消，是以无法取得更大战果。但除了步兵，解放军还有装甲部队及战机编队，就算规模不大，如果用好了，也能打破战场僵局，推动战局向解放军倾斜。
再次意识到坦克及战机的作用后，对于总攻，解放军高层立刻有了全新的计划。
在坦克突击之前，飞行支队的十几架前锋战机需要提前投入作战。这样可以依靠战机的对地轰炸，率先摧毁敌军炮兵阵地，使步兵进攻部队及坦克突击部队，从敌军的炮火威胁中摆脱出来，而解放军的各型火炮则可以就近提供炮火支援。
飞行支队驻留在平凉的白庙军用机场，而平凉到兰州的空中距离有两百多公里，正好位于前锋战机的巡航半径之内。不过，前锋战机的载弹量不大，炸弹不能浪费，轰炸之前，还需要地面炮火指示方位。甘军的火炮也没有许多，要是轰炸效果理想，估计只有一轮就能将那些炮兵阵地完全摧毁。
但摆脱火炮威胁之后，坦克部队仍无法立即展开突击。通往兰州的简易公路，不但被甘军挖出许多沟坎，在一些区段还埋设了地雷。这就需要在坦克出动前，先用火炮将道路清理一遍，而那些大沟、深坑，在炮弹的作用下，也会降低坡度及跨度，更便于坦克顺利通过。说到底，甘军也只是在道路上挖沟，道路之外还有空白地带，只要清除雷区，坦克通行并无困难。
坦克部队投入战场后，将引发兰州战场局势出现一系列变化。对解放军来说，最有利的变化是，坦克部队可以无惧甘军在公路两侧山岭的轻重机枪火力，越过沈家岭、狗娃山一线阵地，狂突猛进，直抵兰州西关。
虽然解放军其他部队，仍需攻克南山阵地，才能安全通行兰州，但坦克部队出现在兰州西关，本身就是对甘军士气的极大打击。更何况，有这支部队横亘在兰州和南山阵地之间，可以隔绝两处交通，切断兰州对南山阵地的物资补给，就算解放军不去进攻，甘军在山上也待不了多少天的。
当然，坦克部队进抵兰州城下，还会产生一个作用，无论张兆钾还是孔繁锦，都再无机会逃脱。他们只剩下两个选择，要么战死，要么成为俘虏。
而这时，兰州城内的张兆钾与孔繁锦，刚向南山阵地各部发去嘉奖令。对于成功阻止解放军的进攻，他们很满意，并认为预先的布置起到了作用，接下来必能让解放军在兰州遭遇重挫。
事情就是这样具有讽刺意味，在陷入绝境之前的十几个小时，张兆钾、孔繁锦恰恰第一次看到了击败解放军的希望。