雋暉
從兩千多年前的陶制下水道到九百年前的福壽溝,從蘇州的雙棋盤格局到贛州古城的分區(qū)排水,古代的這些城市排水系統(tǒng)表現(xiàn)出勞動人民高超的智慧。
每逢雨季,我國不少城市會遭受城市內(nèi)澇困擾。如何更好地建設(shè)城市排水設(shè)施,減少洪澇災(zāi)害對城市的影響,總會成為人們討論的熱門話題。
城市排水系統(tǒng)是城市水資源利用體系的重要部分,也是城市發(fā)展規(guī)劃的重要環(huán)節(jié),被視為“城市的心臟”。古人在這方面進(jìn)行了有益的探索,為我們提供了寶貴經(jīng)驗,一些古代排水系統(tǒng)的設(shè)計建造為我們當(dāng)代的城市建設(shè)提供了有益的啟示。
古人的城市治水理念
古人建城喜歡擇水而居,在取水方便、便利生活的同時,又經(jīng)常會受到水患困擾。因而,古人很早就意識到城市排水與生活環(huán)境的聯(lián)系,并從有利于人們身體健康的衛(wèi)生角度對排水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計,創(chuàng)造出各種排水設(shè)施,與城市規(guī)劃相結(jié)合,形成保護(hù)城市不受洪澇災(zāi)害侵?jǐn)_的排水屏障。
戰(zhàn)國時期的《考工記》記載:“竇,其崇三尺?!边@里的“竇”是古代對下水道的稱謂之一,另外還有溝、瀆、石渠、磚墁等名稱。此記載表明當(dāng)時的下水道高度已達(dá)到“三尺”,相當(dāng)寬闊了?!蹲髠鳌酚涊d:“土厚水深,居之不疾,有汾澮以流其惡?!边@里的“惡”指污水,可見當(dāng)時人們已發(fā)現(xiàn)積存污水可致人生病,于是開鑿溝渠疏導(dǎo)、排除污水,以保障健康不受影響。這種理念在宋代《養(yǎng)生類纂》中有更明確的記載,如其中引《魯班宅經(jīng)》“廳前天井停水不出主病患”,又引《瑣碎錄》“溝渠通浚,屋宇潔凈無穢氣,不生瘟疫病”。這說明古人對污水處理和排水設(shè)計,是遵循衛(wèi)生學(xué)原則、以維護(hù)健康為宗旨的。
防洪排污結(jié)合,優(yōu)化人居環(huán)境,維護(hù)身體健康,是貫穿中國古代城市發(fā)展史的綜合治水理念。古人通過合理的空間布局,實現(xiàn)城市供排水系統(tǒng)在交通航運、防洪排澇、防范火災(zāi)、軍事防御和景觀營造等多方面的綜合功能,使人、水、城得以和諧共生。這一理念也在很多古城遺址中得到印證,體現(xiàn)了城市排水系統(tǒng)科學(xué)布局的重要意義。
排水管道的應(yīng)用智慧
在我國古代很早就出現(xiàn)了形式多樣的排水設(shè)施,排水管道所用的材料也有多種,有的用陶管鋪設(shè),有的用石塊或磚塊砌成。在4000年前的龍山文化遺址中已有排水管出現(xiàn),二里頭、殷墟等古代遺址中也發(fā)現(xiàn)過陶質(zhì)水管。近幾年,在陜西西安、江蘇揚州和山東青島等地,又先后發(fā)現(xiàn)了秦代陶質(zhì)下水道和唐代排水溝。這說明中華民族的先民很早就掌握了排水原理并應(yīng)用于生活。
據(jù)史書記載,秦始皇在修建阿房宮時已設(shè)有排水系統(tǒng)。2006年,在陜西西安西郊阿房宮遺址附近出土了2000多年前的排水管道,管道為陶質(zhì),節(jié)長58厘米,外表刻有繩紋,內(nèi)壁為麻點紋,一頭粗一頭細(xì),大小套裝,分為3組,呈“品”字形排列,東西長78米,南北長10米。另有一處長18米,南北走向。排水管道內(nèi)的層層淤土表明此處管道沿用了很長時間,從其規(guī)模和燒制的整體彎頭可以看出當(dāng)時的技術(shù)水平是相當(dāng)高的。另外還有一種秦代陶質(zhì)下水道,下方上尖,呈五角形,管長68厘米,通高46厘米,寬43厘米,管壁厚7厘米。這種設(shè)計比方形更容易化解路面壓力,從而加強(qiáng)其承受力,大大提高了下水道的力學(xué)強(qiáng)度,表明那時的勞動人民已經(jīng)懂得一些力學(xué)原理。
陶質(zhì)下水管道并非西安獨有。2019年11月,山東省文物考古研究院、青島市文物保護(hù)考古研究所組成聯(lián)合考古隊在對青島瑯琊臺遺址進(jìn)行考古發(fā)掘,發(fā)現(xiàn)3排2000多年前的陶水管,與西安發(fā)現(xiàn)的秦代下水道相似。這說明在2000多年前,陶質(zhì)下水道已經(jīng)在城市排水工程中被普遍應(yīng)用。
排水溝也是城市排水系統(tǒng)的重要部分。在唐代,磚砌的排水暗溝已經(jīng)出現(xiàn)在城市排水系統(tǒng)中。唐代經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),城市建設(shè)較前代更加進(jìn)步,都城長安的城市規(guī)劃及衛(wèi)生設(shè)施水平,當(dāng)時在世界上都是領(lǐng)先的。長安城區(qū)根據(jù)功能劃分各個城市區(qū)間,排水設(shè)施完善,不僅在街道兩側(cè)栽種樹木以保持水土,還普遍建有排水溝??脊殴ぷ髡咴陂L安古城朱雀街發(fā)掘出了寬3.3米、深2.3米的排水溝,又在東西兩市的巷道下面發(fā)現(xiàn)了磚砌的排水暗溝,流水通過這些暗溝通向大街兩側(cè)的明溝,然后排出城外。
古城揚州也曾發(fā)現(xiàn)唐代的排水溝,此溝開挖于地面以下約4.5米深的沙土層,溝長約35米,溝口寬約2米,底寬1.75米,深度為1.5米。由于沙土松散,具有流動性,在沙土層挖這么大規(guī)模的排水溝是很困難的,一不小心就會塌方。古人在挖水溝時,兩側(cè)以杉木板作為駁岸,板外以楠木樁打入地下進(jìn)行固定,從而對排水溝進(jìn)行加固,起到保護(hù)作用。在揚州還發(fā)現(xiàn)了圓券頂長條隧道形式的水涵洞,其建筑規(guī)模和形式類似于一座小城門,寬1.8米,高2.2米,殘長12米,比今天揚州的下水道都要寬大。這些排水溝明暗結(jié)合,互相連通,形成貫穿整個城市的水系網(wǎng)絡(luò),不僅在發(fā)生洪澇災(zāi)害時能夠及時排水,還優(yōu)化了城市環(huán)境。
2021年5月,在云南省寧洱縣磨黑鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)一段長20余米的地下石砌涵洞,券頂由青磚砌筑,條石、青磚規(guī)格統(tǒng)一,排列整齊有序,結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,保存較為完好。經(jīng)勘察分析,此涵洞為磨黑鎮(zhèn)主要排水系統(tǒng)的一部分,大約建于清末至民國時期,至今仍在沿用。
涵洞、排水溝、下水道在古代城市發(fā)展中延續(xù)千年,對城市防洪起到了重要作用,雖然原始卻有效,體現(xiàn)出勞動人民的生存智慧。
排水系統(tǒng)的配套與合理規(guī)劃
值得注意的是,古人所建造的城市排水系統(tǒng),不是孤立存在的,而是依托城市的整體規(guī)劃,充分考慮自然因素,重視對城區(qū)自然水系的系統(tǒng)性利用,因勢利導(dǎo),合理布局,形成一套完整的城市生態(tài)水系。蘇州的水陸雙棋盤式格局和贛州的福壽溝就是古代城市排水系統(tǒng)的典范。
蘇州是我國也是世界最早進(jìn)行水系規(guī)劃的城市,其水陸雙棋盤格局經(jīng)過2500余年的滄桑,依舊被較完整地保存。公元前514年,伍子胥“相土嘗水,象天法地”,建造蘇州古城。經(jīng)過長期的探索,蘇州形成了一套因地制宜、自成體系的防洪排澇系統(tǒng)。太湖水從西南閶門、盤門流入蘇州,供城內(nèi)居民用水,然后通過城內(nèi)棋盤形縱橫交錯的河道貫穿市區(qū),再經(jīng)過葑門、婁門和齊門出城而去。蘇州的城門分為水門和陸門,分別設(shè)有閘門,通過水閘開關(guān)調(diào)節(jié)水的流量。平時,連接外部河道的水門是打開的,可以引水入城,保障城市的供水;遇到洪水侵襲或軍事防御需要,水門就會關(guān)閉以抵御洪水和外敵。蘇州還在街道石板路下設(shè)有溝渠,水通過石板縫隙流到地下溝渠,然后排入小河,進(jìn)入縱橫交錯的河網(wǎng),借助地勢,向東通過水門排出城市。蘇州這種水陸棋盤式城市排水系統(tǒng)兼具軍事防御、供水排水、防洪防澇、交通運輸?shù)裙δ?,至今還基本保留著原貌,這在世界城市史上也是極為罕見的,具有很高的歷史研究價值。
與蘇州棋盤模式略有不同,贛州采取了分區(qū)排水的原則。北宋熙寧年間,劉彝出任江西贛州知州,修建了著名的“福壽溝”。福壽溝是根據(jù)贛州街道布局和地形特點,采取分區(qū)排水的原則,建成的兩個排水干道系統(tǒng),因兩條溝的走向形似篆體的“?!薄皦邸倍侄妹?。整個系統(tǒng)分為福溝和壽溝兩大部分,主溝總長達(dá)12.6公里,設(shè)有6個出水口,3個出口水的水排入章江,3個出水口的水排入貢江。福壽溝是借助地勢挖掘而成,采用明溝與暗渠相結(jié)合的方式與城區(qū)池塘相通。贛州城區(qū)池塘曾多達(dá)108個,形成容量很大的蓄水庫,以調(diào)節(jié)水量,減少下水道溢流,減少街道淹沒的面積,為排洪贏得時間。城區(qū)周圍建立起堅固的城墻作為堤防,城墻下面設(shè)12個水窗。城外水位低于水窗時,水窗打開,排水入江;城外水位高于水窗時,水窗會借助水的壓力自然關(guān)閉,阻止洪水入城。這是一套非常智慧的排水系統(tǒng),“旁支橫絡(luò)”“縱橫行曲,條貫井然”的排水網(wǎng)絡(luò),主次分明、排蓄結(jié)合,對改善城區(qū)環(huán)境衛(wèi)生、居住條件起了重要作用。三面臨江的贛州城900多年來免遭洪澇災(zāi)害,福壽溝功不可沒,至今其還在贛州城市排水中發(fā)揮作用。
2019年,宋代地下排水系統(tǒng)博物館—福壽溝博物館在贛州建成,通過圖片、文字及多媒體等技術(shù)手段,對福壽溝的修建背景、結(jié)構(gòu)組成、建造技藝、科學(xué)原理進(jìn)行了全方位展示,為當(dāng)代城市水系規(guī)劃提供參考和借鑒。
明清時期的北京城參照唐代長安城進(jìn)行規(guī)劃,下水道工程宏大,多用磚石砌成,管徑粗達(dá)數(shù)尺,通過人工河與城市水系相通。同時,北京城注重城市綠化,通過園林建設(shè)優(yōu)化環(huán)境,涵養(yǎng)水源,分流積水,形成了完備而實用的城市排水生態(tài)系統(tǒng)。這在當(dāng)時來說是十分先進(jìn)的“衛(wèi)生工程”。
古人在城市排水防洪方面表現(xiàn)出高超的智慧,他們的經(jīng)驗給今人以有益的啟示,值得我們學(xué)習(xí)和推廣,可謂“功在千秋,惠澤后世”。
如今,我們的城市發(fā)展日益加速,在拓展城市空間的同時,借鑒古代的治水理念和建設(shè)成果,把城市排水系統(tǒng)納入城市規(guī)劃的重點,從微觀到宏觀,全方位、系統(tǒng)化、科學(xué)化地營造城市水循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)是十分必要的。只有加強(qiáng)城市排水系統(tǒng)的建設(shè),放眼未來,長遠(yuǎn)規(guī)劃,科學(xué)設(shè)計,防患于未然,才能讓城市遠(yuǎn)離洪澇災(zāi)害,打造和諧宜居的健康城市生存空間。