故宮最牛排水系統(tǒng)的奧秘

□王歧豐

故宮最牛排水系統(tǒng)的奧秘

□王歧豐

7·20大雨過(guò)后，媒體爭(zhēng)相傳播一組故宮雨景照片，展示了難得的“千龍出水”場(chǎng)景。面對(duì)超強(qiáng)暴雨，近600歲的紫禁城幾乎沒(méi)有明顯積水。故宮博物院院長(zhǎng)單霽翔向媒體披露紫禁城 “最?！迸潘到y(tǒng)的奧妙。地上徑流 “千龍出水”，地下暗溝縱橫交錯(cuò)，故宮完善的排水系統(tǒng)和強(qiáng)大的排水能力，體現(xiàn)了前人建筑營(yíng)造的智慧與匠心。

順應(yīng)地勢(shì)略有坡度

據(jù)單霽翔介紹，紫禁城建造之初，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行了精準(zhǔn)測(cè)量、精密設(shè)計(jì)和精細(xì)施工。京城北依燕山、東臨渤海，地形北高南低，因此水向東南流。紫禁城的地面順應(yīng)北京地區(qū)地理環(huán)境，整體走勢(shì)亦呈北高南低、中間高兩邊低，而且略有坡度。其中紫禁城北門神武門地平標(biāo)高 46.05m，南門午門地平標(biāo)高44.28m，南北地平高差約2m，這一坡降為自然排水創(chuàng)造了有利條件，使積水能緩慢排泄。

另外，紫禁城內(nèi)的排水溝渠全部通向內(nèi)金水河。內(nèi)金水河又與紫禁城城墻外側(cè)52m寬的護(hù)城河相連，之后同周邊的外金水河、中南海等水系相通，消納紫禁城的雨水。

明溝暗溝四通八達(dá)

單霽翔說(shuō)，紫禁城內(nèi)總的雨水走向，是東西方向的雨水匯流人南北干溝內(nèi)，然后流入內(nèi)金水河。整個(gè)排水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)計(jì)營(yíng)造了主次分明、明暗結(jié)合的龐大人工排水網(wǎng)絡(luò)，疏通各個(gè)宮殿院落的排水系統(tǒng)有干溝、支溝，有明溝、暗溝，有涵洞、流水溝眼等眾多排水設(shè)施。

單霽翔介紹，紫禁城排水系統(tǒng)分為3類，分別是建筑排水、地表徑流、地下暗溝。雨水降落時(shí)，一部分雨水落到建筑上，沿著建筑屋頂琉璃瓦落到地面，之后雨水會(huì)順著明溝流到地下暗溝溝口，還有一部分雨水直接形成地表徑流，順地面坡度流人院落和房基四周的石槽明溝，明溝若遇有臺(tái)階或建筑物，則從“溝眼”穿過(guò)，匯人暗溝。地下暗溝縱橫交錯(cuò)、四通八達(dá)，雨水排人暗溝以后，再由支溝匯集到干溝，經(jīng)干溝排入內(nèi)金水河。歷年固定時(shí)間淘挖養(yǎng)護(hù)，幾百年來(lái)攤水效果良好，無(wú)論雨量多大，并無(wú)積水之弊。

“千龍出水”絕無(wú)積存

網(wǎng)上流傳的“千龍出水”照片，讓人感嘆故宮雨景的壯美。單霽翔說(shuō)，這一組照片便出自故宮前3殿。

太和殿、中和殿和保和殿前后排列，坐落在一個(gè)8m多高的工字型臺(tái)基上，臺(tái)基面積2.5萬(wàn)m2，分為3層。在臺(tái)基四周欄桿底部，有排水的孔洞，每根望柱下還有一個(gè)雕琢精美的石龍頭，其口內(nèi)為鑿?fù)ǖ膱A孔，就是主要的排水口。3層共有龍頭1142個(gè)。這些龍頭也稱螭首或角獸，是用于須彌座轉(zhuǎn)角處和望柱外緣之下的排水構(gòu)建，多鐫刻成龍首形，既能排水，又具有很好的裝飾作用。

單霽翔說(shuō)，暴雨來(lái)臨時(shí)，雨水逐層下落，使得臺(tái)面無(wú)積水。雨水從螭首龍頭孔中流出，在大雨時(shí)如白練，小雨時(shí)如冰柱，而暴雨時(shí)，則會(huì)呈現(xiàn)“千龍出水”景象，蔚為壯觀。三臺(tái)雨水逐層向下流，院內(nèi)地面留有泛水坡度，北高南低，繞四周散水都有石槽明溝，在臺(tái)階下有石券涵洞接通干溝，使流水順利通過(guò)，最后排人內(nèi)金水河。

全石溝渠結(jié)實(shí)耐用

單霽翔表示，紫禁城古代排水設(shè)施是故宮世界文化遺產(chǎn)的重要組成部分，應(yīng)該和故宮古建筑一樣得到精心呵護(hù)。為時(shí)18年的故宮古建筑整體保護(hù)修繕工程將古代排水系統(tǒng)保護(hù)納入其中，正在穩(wěn)步推進(jìn)實(shí)施。

故宮的排水系統(tǒng)十分龐大，僅保留至今的古代雨水溝的長(zhǎng)度就超過(guò)15km，其中暗溝的長(zhǎng)度將近13km。故宮博物院將排水系統(tǒng)分成幾個(gè)區(qū)域，按區(qū)域制定集中清理計(jì)劃，逐區(qū)開(kāi)展，在4～5年間完成一次全院的排水系統(tǒng)的集中清理工作。

另外，故宮排水系統(tǒng)仍然功能強(qiáng)大的一個(gè)重要原因，就是故宮內(nèi)的明、暗雨水溝很多都是全石制造的，結(jié)實(shí)耐用。

當(dāng)然也有一些磚石混合或者磚制而成，在歷次檢修排查中，發(fā)現(xiàn)破損構(gòu)件都及時(shí)進(jìn)行了更換，確保大雨中排水通暢。

雨污分離提升功能

單霽翔透露，隨著故宮社會(huì)功能的增加和強(qiáng)化，在保護(hù)和保留原有雨水系統(tǒng)的同時(shí)，需要繼續(xù)建設(shè)完善污水排放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雨污分流排水系統(tǒng)建設(shè)。目前故宮博物院內(nèi)部排水系統(tǒng)已經(jīng)形成雨污分離的兩套排水系統(tǒng)，污水系統(tǒng)是同市政管網(wǎng)相連的單獨(dú)管線，排水系統(tǒng)僅用于排除雨水。

古代排水系統(tǒng)與現(xiàn)代排水系統(tǒng)相結(jié)合的同時(shí)，人員管理也要到位。在暴雨過(guò)程中，全員上崗。一是制定防洪預(yù)案，專職人員到位，預(yù)備疏通工具到位，以隨時(shí)到崗排除堵點(diǎn)。二是與北京市水務(wù)局河湖管理處建立緊密的聯(lián)系，保證通訊暢通，在雨季隨時(shí)監(jiān)察內(nèi)金水河水位，通過(guò)開(kāi)閘放水，適時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)金水河水量水位。

單霽翔認(rèn)為，故宮排水系統(tǒng)能夠經(jīng)受住暴雨考驗(yàn)，既是因?yàn)楣糯潘到y(tǒng)沉淀世代傳承的“工匠精神”，同時(shí)也是在“天時(shí)地利人和”的綜合作用下，造就了今天強(qiáng)大的排水防災(zāi)功能。

2016-12-17

注：源自《水利文萃》2016年第8期第28頁(yè)。