古代城市防涝有智慧

2018-08-06 14:08:35来源:解放日报
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故宫前三殿建在8.13米的三层台基上,每逢雨天,雨水从1142个排水孔喷出,呈现“千龙喷水”景观,而台面并无积水。      视觉中国 图

    今年入夏以来,暴雨频繁,不少城市遭受洪涝之灾。疾风骤雨中人们发现,一些中国古代的排涝水系至今仍在发挥作用。
  惊叹于古人智慧的同时,专家们也解读了一系列古人治水的诀窍:尊重自然规律,注重排洪河道以及湖池、河渠、湿地的调蓄容量;选址偏重高地,“龟背形”地势最安全;排水系统的设计施工要科学、精确……这些经验对于今天的城市防洪防涝仍有借鉴意义。
  选址和“血脉”是关键
  城市选址是我国古代城市防洪防涝的第一条重要经验。历史名城苏州、绍兴、桂林、无锡等,是选址注意防洪的成功例子,历史上也罕有洪涝之灾。
  中国古代关于城市选址注意防洪的学说,当以《管子》为代表。《管子》说:“凡立国都,非于大山之下,必于广川之上,高毋近旱,而水用足,下毋近水而沟防省。”这短短的32个字概括了选择城址的四个要点,即“依山傍水,有交通水运之便,且利于防卫;城址高低适宜,既有用水之便,又利于防洪”。
  古人尤其注重选择地势较高之处建城,《管子》所云“下毋近水而沟防省”,指的正是这点最有普遍意义的经验。
  除了城址地势要较高,古人还特别注意城址地形上排水是否便利。古人发现,龟背形地形排水效率很高,选择龟背形基址建城,城内不会出现内涝。查阅中国古代方志和各种历史文献发现,中国历史上曾有约40座各种形态的“龟城”。此外,城址要有适当的坡降。北京紫禁城自西北向东南下降约2米,成都自西向东地形逐步降低,都十分利于排水。而城市中最低洼之地可以规划为湖池风景区,不宜建为居住区。如建为居住区,在城市暴雨后,往往被淹,承受内涝之灾。
  此外,中国古城防洪有“防、导、蓄、高、坚、护、管、迁”八条方略,其中,最重要的防涝经验,是建设一套完善的城市水系,由环城壕池和城内外河渠湖池组成,这样的排涝系统具有多种功用,被誉为“城市血脉”,其调蓄能力是城内防止雨涝之灾的重要因素。
  面积为0.724平方千米的明清紫禁城,护城河蓄水容量为118.56万立方米,每平方米有1.637立方米容量,为唐长安城的23倍,为明清北京城的5.1倍,为宋东京城的4.4倍。这是明清紫禁城建城近600年无雨潦之灾的重要原因之一。
  紫禁城六百年无雨涝的奇迹
  在明清北京城的城市排水系统中,规划设计得最周密、最科学的是紫禁城的排水系统。自永乐十八年(1420年)紫禁城竣工至今近600年,竟无一次雨潦致灾记录,排水系统一直沿用而有效,这不仅是中国城市建设史上的奇迹,也是世界城市建设史上的奇迹。
  紫禁城是在元大都的基础上营建的,利用了原有的排水系统,并在此基础上作了改进。
  首先,开凿了绕城一圈又宽又深的护城河(又名筒子河),蓄水容量为118.56万立方米,相当于一个小型水库。即使紫禁城内出现极端大暴雨,城内径流全部泄入筒子河而不排出,水位升高也不足1米。另外,还开挖了城内最大的供排水干渠——内金水河,券洞是内金水河流入宫内的进水口,设有控水闸,可以控制水位高低,遇汛则可以关闭。
  北京地势西北高东南低,紫禁城北门神武门地平面标高46.05米,南门午门地平面标高44.28米,差约2米,其排水设施充分利用了这一地形特点而建。城内庭院都是中高边低、北高南低,雨水首先流入四周房基下的石水槽,亦即明沟。台阶或建筑物之类的障碍物则都开有沟眼,方便地面水穿过障碍物。地面或明沟的水通过入水口流入地下暗沟内,再经支线汇入干线,总汇于内金水河。
  以故宫前三殿太和殿、中和殿和保和殿为例,前三殿建在8.13米高的三层台基上,台基四周栏杆的底部有排放雨水的孔洞;每根望柱下还有一个雕琢精美的石龙头,名曰“螭首”,其口内为凿通的圆孔,也是辅助排水的孔道。每逢雨天,雨水从1142个排水孔喷出,呈现“千龙喷水”景观,逐层下落,流到院内,使得台面无积水。
  紫禁城内的御路、甬道也均为中间高两边低的形式,顺其地势,雨水能够直接从中间向两边排水。御花园是故宫排水最复杂的地方,具体做法是先以御路将御花园分为东西两个排水渠,其间再细分若干小排水渠。以每个小区域的最低点作为暗沟的入水口。暗沟相互连通,再与园外干沟贯通,形成地下排水网络。
  紫禁城排水系统工整,坡降精确,上万米的管道通过重重院落,能够达到雨后无淤水的效果,堪称古代市政工程的一大奇迹。这套排水系统一直沿用至今,其坚固和耐久令人叹服。
  赣州“福寿沟”的启示
  中国的古城是军事防御与防洪工程的统一体,古城水系为古城的血脉,这是中国古城的重要特色,其中的佼佼者要数赣州古城,该城900多年前的古代排水系统在防洪防涝中发挥了关键作用。
  北宋熙宁年间,刘彝任虔州(今赣州)知州,组织人员精心规划并修建了赣州城里的街道,根据街道的布局和地形特点,采取了分区排水的规制,建成两个排水干道系统,因两条沟的走向形似篆体的“福”字和“寿”字,故名“福寿沟”。
  全长12.6千米的福寿沟,其排水系统的设计思想是“因势利导”,完全利用城市地形的高低落差,采用自然流向的原理,使城市的雨水、污水自然排入江中,其精巧的坡度和断面设计,还能保证排水沟内形成的水流有足够的自冲力,冲走泥沙,不易堵塞。
  同时,为防江水倒灌入城,刘彝还根据力学原理,在福寿沟出水口处,“造水窗十二,视水消长而后闭之,水患顿息”,可谓思考周详,尽得巧妙。如今这仍是赣州城里日常排放污水的主要通道。更为精妙的是,福寿两沟与赣州古城内的上百口水塘连为一体,不仅大大增加了暴雨时的调蓄容量,避免城内雨水无法外排形成雨涝,而且兼具灌溉、养鱼等功能。
  在古代,城里的排水系统一是依靠排水沟,二是倚赖城中内河。就内河而言,河道的日常疏通维护至关重要。南唐刘崇远在《金华子杂编》中有明确记载:“咸通中,金陵秦淮河中有小民棹扁舟业以淘河者。”记载了当时有专门保养河道的人挖掘污泥、清理残秽。
  这些古代经验对现代城市防洪防涝究竟有无借鉴作用?其实,古代城池的营建有其特定的历史土壤,一味学古、拟古也不能拯救现代城市病。但古人的智慧告诉我们,现代城市规划决不能对防洪防涝等闲视之,我们理应放开眼界,古人可以借鉴,西方亦可以借鉴,最根本的是要尊重自然,尊重科学规律,以人为本。
  (本报记者 雷册渊 整理   本文综合自 《国家人文历史》《南方周末》《文史博览》等)

责编:王亚南

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