下水道|下水道是一座城市的良心 考古北京“城市良心”中蕴藏的智慧

雨果说过 , 下水道是一座城市的良心 。 进入夏汛 , 每一次暴雨和洪涝都成为检验“城市良心”的试金石 。 排水设施是伴随着人类定居生活出现的 , 是城市的重要基础设施 。 在古代 , 北京地区是如何排水的呢?
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房山琉璃河西周古城 , 是北京迄今最早的城址 。 东城墙的北部发现了一处卵石砌成的排水沟 , 距今已有3000多年的历史 。 沟底西高东低 , 线性平顺 , 卵石起到挡水堰的作用 。 经过这样的精心设计和施工 , 可以有效地将城内的积水排向城外不影响人们生活的地方 。
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通州的潞城发现了汉代的排水渠 , 只是简单的土渠 , 没有铺设卵石 , 将城内的水直引到地势较低的城南的护城河中 。
丰台区右安门外 , 原金中都景风门西侧的城垣下发现一座金代中都城的水涵洞遗址 。 水涵洞又称水关 , 水从这里流到城外的护城河 。
水关遗址主要由城墙下过水涵洞底部的地面石、洞内两厢残石壁、进出水口两侧的“摆手”及水关之上的城墙夯土组成 。 它平面呈“][”形 , 南北向 , 南距现在的凉水河(当时金中都的南护城河)50米 。 它全长43.4米 , 过水涵洞长21.35米 , 两厢石壁宽7.7米 , 出水口和入水口分别宽12.8米、11.4米 , 进出水口及泊岸两侧设有擗石桩 。
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水关是木石结构的建筑——最下层密植木桩 , 木桩之间用碎石、碎砖瓦及砂土填充夯实;之上放置排列整齐的衬石枋 , 上面再铺设地面石 。 衬石枋与枋下的木桩使用榫卯结构相连接 , 衬石枋之间用木银锭榫相连接 , 衬石枋与石板以铁钉相连 , 石板之间用铁银锭榫相连 。 上下相叠的石板则在中间凿孔 , 再用木桩像穿糖葫芦一样把石板穿起来 。 这叫“铁(木)穿心” 。 木桩、衬石枋、石板紧密相连 , 整体坚固 。
这一巨大工程使用了约1800根1到2米的木桩、530立方米的成材石料、2500个铁银锭榫 , 其底部建筑结构是现存中国古代都城水关遗址中体量最大的 , 可想而知 , 工程所用人工的数量也十分可观 。 施工工艺与北宋《营造法式》中记载的“卷辇水窗”工程规定是一致的 , 是研究古代排水设施的重要实例 。
元大都是在一片平原上新建的都城 , 正式动工前就充分考虑了城市排水问题 , 在城墙的顶部和底部都有排水设计 。
元大都土城的顶部发现有大板瓦 , 这些瓦片既可以迅速排去城墙顶部的雨水 , 也可以防止大雨侵蚀城墙 。 元大都的东、西城垣北段和北垣西段都发现了水涵洞 , 当夏季城内积水过多时 , 可以将水排到城外的护城河 。 例如北垣的一处 , 在夯筑土城前预先构筑 。 涵洞的地基打满地钉(木桩) , 其上再横铺衬石枋 。 涵洞底部和两壁都用石板铺砌 , 顶部用砖起券;中部装置着一排铁栅棍 , 它的作用类似于现在下水道的雨箅子 , 拦截杂物 。
除了城墙设计有排水处 , 城内还采用了排水沟 。 1970年 , 人们在挖防空洞时在西四十字路口北侧(现新华书店位置)地下发现了排水渠 。 它是用青石条砌筑的明渠 , 宽1米、深1.65米 , 在通过平则门大街(今阜内大街)路口时顶部覆盖石条 , 便于车辆和行人通过 。
有意思的是 , “责任工程师”还在这条排水渠的石壁上留下了自己的名字 。 “致和元年五月日 , 石匠刘三”的刻字告诉了后人这条排水渠的修建年代 。
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到了明清时期 , 排水系统又比前代有所进步 , 大体上有屋顶排水、涵洞排水、沟渠排水、地下排水四种 。
屋顶排水在古建筑中比较常见 。 各类硬山顶、悬山顶、歇山顶、庑殿顶、重檐庑殿顶、攒尖顶(圆形、四角、六角)等皆是 , 其共同的特点为屋脊高、坡度陡 , 利用陡坡使水急下 , 再利用惯性冲出檐外 。 这种屋顶风格沿用至今 。
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涵洞排水多用于城墙 。 宛平城建于明崇祯十三年 , 南城墙上的水洞 , 底下铺石头 , 用银锭榫把石头固定 , 中间还有三棱的铁柱 , 防止人畜进入 。
长城的修建也考虑到了泄洪的需要 , 沿线建有大大小小的水门 , 有的作为关城的局部建筑 , 走激流;有的在城墙底处筑一小拱洞 , 通细流 。 密云的明代长城有一座五虎水门 。 水门其实有东西两门 , 两个门洞相距6米 , 各高5米、宽3米 , 门洞下部和地基皆为花岗岩条石砌筑 。 为确保水门安全 , 水门洞内设有石头闸门 , 闸门采用自上而下的绳索升降 , 夏季较大洪水来临时 , 随时可以升起闸门泄洪 。
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建于明代的门头沟沿河城 , 扶山带水 , 是一处军事要塞 , 历史上这里多次发生水灾 , 所以也在南北城修建了水门 。
沟渠排水最典型的当属紫禁城 , 其强大的排水能力来自干线、支线、明沟、暗沟、流水沟眼等各种或明或暗的导水沟渠的综合配合 。 这套古代智慧型排水系统经过六百年的使用 , 至今仍在服役 。
外金水河和内金水河起到了重要的排洪作用 , 从筒子河到景山也都有明、暗排水设施 。 故宫太和殿的三层丹陛、月台的龙头排水也非常通畅 , 大雨时就会出现大家熟知的“九龙吐水” 。
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【下水道|下水道是一座城市的良心 考古北京“城市良心”中蕴藏的智慧】视觉中国
紫禁城大小庭院都是中间高四周低、北高南低 , 北面的神武门比南面的午门地平标高高出近2米 。 下雨时 , 雨水流入四周房基下的明沟石水槽 , 地面和明沟的水通过入水口流入地下 , 通过纵横交织的支线和干线流入内金水河 , 再至东华门南隅的水闸流出 , 与外金水河汇合 。
通州明代古城和圆明园清代舍卫城的城门之下 , 也都发现了砖砌壁的沟渠 , 后者还用石板盖顶 。
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这些古代排水设施的发现 , 体现了古人尊重自然的理念和充分利用自然资源的智慧 , 人与自然和谐共生 , 是从古至今值得人类思考的永恒话题 。


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