近年來,由于設(shè)計(jì)規(guī)劃理念和市政配套系統(tǒng)建設(shè)未及時(shí)趕上城市化發(fā)展速度,每逢暴雨極端天氣,許多城市內(nèi)澇嚴(yán)重。“去城市看海”甚至成為網(wǎng)絡(luò)嬉笑調(diào)侃的流行語。城市排水管理問題再成社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)之一,考驗(yàn)著政府的城市治理水平。同時(shí),人們發(fā)現(xiàn)像北京故宮、江西贛州、河南開封等古建筑和古城,在暴雨面前的承受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一些現(xiàn)代城市?梢,我國(guó)古代的城市排水設(shè)施是相對(duì)完善的;仡櫄v史,我國(guó)歷代建造了許多排水系統(tǒng),制定了許多與排水有關(guān)的制度和法規(guī),值得今人借鑒。
“水失其性,百川逆溢,壞鄉(xiāng)邑,溺人民,而為災(zāi)也”,古人早已意識(shí)到排水的重要性,因此我國(guó)歷朝都很重視排水溝渠的疏浚和整修,可謂代不乏人,史不絕書。成書于戰(zhàn)國(guó)晚期的《管子》對(duì)都城選址原則有著科學(xué)建議,“凡立國(guó)都,非于大山之下,必于廣川之上;高毋近旱,而水用足;下毋近水,而溝防;因天材,就地利,故城郭不必中規(guī)矩,道路不必中準(zhǔn)繩。”《管子》還論述了建設(shè)城市溝渠排水設(shè)施的原則,即“地高則溝之,下則堤之”,“內(nèi)為落渠之瀉,因大川而注焉”。就是說,古代城市在選址時(shí)已充分考慮了城市供水、灌溉、排水、防洪、防御、航運(yùn)和防火等各方面需求。
與現(xiàn)代城市管理者動(dòng)輒向水面要土地、填河修路、填湖建房不同,古代城市管理者更多側(cè)重于充分利用天然河流、湖泊和洼地。同時(shí),規(guī)劃并開挖許多人工溝渠、湖池,共同組成發(fā)達(dá)的水系。唐玄宗曾下詔修理兩都街市、溝渠、道橋,并令當(dāng)界乘閑整頓疏決舊溝渠。德宗時(shí)修石炭、賀蘭兩堰,并造土堰、開淘渠。五代十國(guó)時(shí)期,周太祖曾詔開封府淘疏舊壕,以免雨水毀壞百姓廬舍。民間也非常重視城中河道的日常疏通和維護(hù)。如唐懿宗咸通年間,“金陵秦淮河中,有小民棹扁舟業(yè)以淘河者”?梢,當(dāng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)專門以養(yǎng)護(hù)河道為業(yè)的人,他們負(fù)責(zé)在河道上挖掘污泥、清除殘穢,向管理部門領(lǐng)取報(bào)酬。
正是在這種制度和法規(guī)的指導(dǎo)下,古代城市在建設(shè)之初就十分重視排水設(shè)施建設(shè),并修建了一系列排水系統(tǒng)。
隋唐長(zhǎng)安城
長(zhǎng)安城在建城前經(jīng)周密調(diào)查和精心設(shè)計(jì),其后又不斷修建擴(kuò)充,最終成為當(dāng)時(shí)首屈一指的國(guó)際化大都市。對(duì)于這樣一座總面積達(dá)83平方公里、人口逾百萬的特大城市而言,排水系統(tǒng)對(duì)整個(gè)城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的意義。此時(shí)的中國(guó)古代城市已發(fā)展到了封閉式的里坊制階段。隋唐長(zhǎng)安城南北11條、東西14條大街,將全城劃分為110個(gè)坊。排水系統(tǒng)即遍布于由“街”“坊”組成的棋盤格狀的都市中。建筑周圍常見磚鋪散水、滲水井和排水管道。與漢長(zhǎng)安城一樣,隋唐長(zhǎng)安城大部分街道的兩側(cè)都修有水溝,有土筑和磚砌兩種,均為明溝。明溝外側(cè)設(shè)人行道。大路路面中間高、兩邊低,便于及時(shí)排除雨水。城門下則建有排水涵洞。永安渠、清明渠和龍首渠在流經(jīng)城內(nèi)的里坊和池苑后,注入渭河和浐河。它們除供應(yīng)城市用水外,也起到了分洪的作用。
作為全國(guó)性的政治中心,隋唐長(zhǎng)安城給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布局優(yōu)先考慮了城內(nèi)貴族人群的需求。因此,宮室禁地中的排水設(shè)施也最為講究。如大明宮太液池岸發(fā)現(xiàn)的排水渠道內(nèi)設(shè)置有橫向磚壁,雨水在經(jīng)過時(shí)可將較大的雜物攔截下來。西內(nèi)苑發(fā)現(xiàn)的排水暗渠為磚石結(jié)構(gòu),為防止渠道淤塞,分段安裝了多道鐵質(zhì)閘門。第一道閘門先由鐵條構(gòu)成直欞窗,攔阻較大的垃圾雜物;第二道閘門布滿細(xì)小的菱形鏤孔,可以濾出較小的雜物。閘門拆卸自如,方便疏通。這可以說是初級(jí)的水處理裝置了。
贛州古城
贛州是一座依水而建的城市,自唐代建城以來,洪澇連年不斷。北宋熙寧年間(公元1068年—1077年),一個(gè)叫劉彝的官員在此任知州,規(guī)劃并修建了贛州城區(qū)的街道。同時(shí),根據(jù)街道布局和地形特點(diǎn),采取分區(qū)排水的原則,建成了兩個(gè)排水干道系統(tǒng)。因?yàn)閮蓷l溝的走向形似篆體的“福”、“壽”二字,故名福壽溝。
福、壽兩溝總長(zhǎng)12.6公里,福溝排城東南之水,壽溝排城西北之水。福、壽兩溝采用明溝和暗渠相結(jié)合,并與城區(qū)的池塘相串通的方式。這樣既可避免溝水外溢,又可利用廢水養(yǎng)魚和種植水生植物。福、壽兩溝的水均通過城墻下面的水窗,分別排入章江和貢江。
不過,每逢雨季,江水上漲超過出水口,也會(huì)出現(xiàn)江水倒灌入城的情況。于是,劉彝又根據(jù)水力學(xué)原理,在出水口處,“造水窗十二,視水消長(zhǎng)而后閉之,水患頓息”。水窗即是排水口的閥門,每當(dāng)江水水位低于水窗時(shí),即借下水道的水力沖開水窗,進(jìn)行排水。反之,當(dāng)江水水位高于水窗時(shí),則借江水力將水窗自外緊閉,以防倒灌。同時(shí),為了保證水窗內(nèi)溝道暢通和保持足夠的沖力,劉彝采取了改變斷面,加大坡度等方法。他讓排水口附近的管道呈現(xiàn)多層斷面,將坡度增加到普通管道的4倍。這樣便確保水窗內(nèi)能形成強(qiáng)大的水流,足以帶走泥沙,排入江中。
福、壽兩溝工程費(fèi)時(shí)將近十年時(shí)間才完工,直到今日,還有900多米長(zhǎng)的下水道仍然在使用。至今,贛州市民還在享受著這位宋代父母官的余蔭。有專家表示:“贛州舊城,即使再增加三四倍雨水、污水流量,也不會(huì)發(fā)生內(nèi)澇,古人的前瞻性真令人贊嘆”。
元大都
元大都的選址避開了保存唐代街坊形式的金中都,全面謀劃,平地起建,成為開放式街巷制城市規(guī)劃的典范。就排水系統(tǒng)而言,其規(guī)劃設(shè)計(jì)、排水設(shè)施的鋪設(shè)和城市的整體規(guī)劃與建設(shè)同步。其城市建設(shè)充分利用自然環(huán)境,因地制宜,最終成為中國(guó)古代城市建設(shè)史上的一座里程碑。
元大都城內(nèi)的河湖水系分為兩個(gè)系統(tǒng):一是由高梁河、海子(積水潭)、通惠河構(gòu)成的漕運(yùn)系統(tǒng);二是由金水河、太液池構(gòu)成的宮苑用水系統(tǒng)。大都城的建設(shè)中,不僅充分利用自然河流開渠引水,而且修建了完善的排水系統(tǒng),明渠與暗溝相結(jié)合。依北高南低的地勢(shì),大都城的南北主干道兩側(cè),都有排水干渠。溝渠兩旁還有東西向的暗溝,引胡同內(nèi)的雨水排入干渠。
在大都城東、西城墻的北段和北城墻西段發(fā)現(xiàn)3處向城外泄水的涵洞。涵洞的底部和兩壁以石板鋪砌,接縫處勾抹白灰,并平打了很多鐵錠。涵洞頂部用磚起券呈拱形,中部裝置著一排鐵柵欄。整個(gè)涵洞的做法,與《營(yíng)造法式》所記“卷輦水窗”的工藝完全一致。