額爾瑾:中國古代的排水系統真有那麼神?
南方一場暴雨,網絡一片質疑。除了見怪不怪的德國“防洪神器”,就是青島人受益於德國的下水道。當這些謠言一一被破解之後,一貫讚揚外國的某些人竟然也讚揚起了中國古人的智慧,將古代的排水系統吹上了天,現代社會的排水系統反而成了笑話。那麼古代的排水系統有着怎麼樣的發展歷程,真有這麼神奇?
首先得肯定一點,那就是中國古人的腦子確實靈活,考古學家曾在裴李崗文化遺址內發現了將近9000年前的排水系統,是迄今為止發現的距今最早的排水系統。雖然這個排水系統非常簡陋,但的確有排水的效果。在此遺址上的一些住房外有相連的小溝,有兩條排水溝依地勢從西北向東南延伸,溝為斜直壁,下部內收,底近平。9000年前的人就已經知道利用自然的地勢來達到排水的效果,是挺令人驚訝的。
比較系統的排水設備是在在河南淮陽平糧台發現的,這裏一座距今4000餘年的龍山文化時期的古城堡中,南城門的路面上埋有排水的陶質管道。這些管道口有榫口,可以套接,至今仍有5m多的管道得以保存。

陶質排水管道
陶水管鋪設在南城門的門道下面,在這裏挖一條溝渠,北高南低,上寬下窄,溝口寬及溝深各約0.74米,溝底先鋪設一條陶質管道,其上再並排鋪設兩條陶質管道,所以整個排水設施的橫斷面為倒“品”字形。整個排水管道是套接形成的,每節管道都細端朝南,套入另一節的粗端內,北端略高於南端,與溝渠北高南低的方向一致,這樣更有利於向城外排水。管道的周圍填上土,再加上沙漿以及石塊,鋪出來一條高於管道0.3米的路面。
大禹治水算是比較出名也比較早期的治水事件,而這一事件給後人在城市建築上最大的貢獻就是“水在於疏而不在於堵”,因此後來的人們不管是建都立城還是農業生產,都基本秉承這個觀念。古代中國以農業為主,古代的社會也是由城市與農村兩部分組成。在農村,排水系統主要用於防洪和灌溉,而在城市則用於防洪、供水、暴雨積水及廢水處理。
商代時,城市的發展已經初具規模,人口也比較密集,城市排水系統得到了初步的發展,河南偃師商城的考古發掘證明,今天河南偃師城在當時就已建立了系統的排水管道。該城市佔地面積有190萬平方米,城市排水主管道的底下溝槽從東門到王宮長約800米,寬1.3米,深1.4米,可將王宮和城內的水排到護城河,在城內還有用來排出雨水和廢水的分支管道,二者合一形成了一個設計良好的排水系統。
在宮城內,每座宮殿都有自己小規模的排水系統,在宮殿的東北、東南和南廡南面共發現三處石塊砌成的排水溝。東北的排水溝設在宮城的東牆內,保留着用石塊砌成的北壁,東西長1.3米,高0.45米,其餘部分被毀。這條排水溝自宮殿的東南起,向東通到宮牆外,與東二城門出的排水道相連,可見當時宮城內各個宮殿之間的排水溝是想通的,並且與城市的主幹排水道也是相同的,成為一個比較系統的排水網絡。

河南偃師商城宮城遺址平面示意圖
隨着秦朝的建立,中國古代的城市進入了一個高速發展的時期。當時的咸陽城非常大,排水系統自然也更為精密與複雜。《三輔黃圖》載:“咸陽北至九峻甘泉,南至鄠杜,東至河,西至汧、渭之交,東西八百里,南北四百里,離宮別館,相望聯屬。”現在雖然很難看到當時的原貌,但是通過宮殿建築區中考古發現的陶水管道、排水池、散水等遺物遺蹟,我們仍可想象當年咸陽排水系統的完善。
皇宮舊址的考古挖掘發現,皇宮裏建有一個由4 個池子及眾多陶製管道構成的排水設施,它通過溝槽收集雨水和廢水並集中到4 個池子裏,再通過管道將其引向河流。
漢代的都城長安有着一套複合的排水系統,具備了供水、排水、蓄水等功能。除了寬大的城壕外,在郊外開挖的池苑也具有蓄水的作用。以其為中心,通過人工渠道串聯長安附近的天然河流,形成完整的給水排水網絡。明渠自西向東橫貫全城,長達9 公里。由城壕和明渠組成的排水乾渠總長達35 公里。長安城內的排水主要依靠街道兩側的路溝。這些路溝與城內的排水渠道相連,水基本是排入附近的河流中。
隋唐時期,城市高度發展,長安城那可是中心大城市,還是國際化的大都市。當時的長安城佔地面積面積達84平方千米,人口也是過百萬,排水系統絕對是重中之重。此時的城市仍然是裏坊制,排水系統遍佈於“街”、“坊”組成的棋盤格狀的都市中。建築周圍常見磚鋪散水、滲水井和排水管道。同漢代長安一樣,隋唐的長安城大部分街道兩側都修了水溝,有土築和磚砌兩種,均為明溝。明溝外側設人行道。大路路面中間高、兩邊低,便於及時排除雨水。在城門底下建有排水的涵洞,永安渠、清明渠和龍首渠在流經城內的裏坊和池苑後,注入渭河和瀘河,除供應城市用水外,也起到了分洪的作用。
作為全國的政治中心,隋唐長安城的排水系統優先考慮的是城內的貴族人羣,皇宮中的排水設施甚為考究。大明宮太液池岸發現的排水渠道內設置有橫向磚壁,雨水在經過時可將較大的雜物攔截下來。西內苑發現的排水暗渠是磚石結構的,為了防止淤塞,分段安裝了多道鐵質閘門,這些閘門可以有效地阻攔各種大小的垃圾與雜物,閘門還可以拆卸,方便排空雜物。
北宋時的開封城建在黃河邊,除了排水還得特別注意防洪,因此人們在建造防水系統時就有了更多考慮。開封城的排水系統主要由四部分組成。一是開封城附近的四條河流,這4條河流流經城區,擔負着排水功能;二是護城河,開封城內從內城的皇宮開始有3條護城河環繞;三是池塘,,開封城內有凝祥、瓊林、金明、玉津4 個池塘分佈;四是排水溝網,據記載開封城內建有複雜的下水道網絡,覆蓋城區,有的建在地下,有的沿街道而建,尤其是在4 條皇宮大道兩側都建有排水溝。
這些部分相互貫通,非雨季節可以起到儲水的作用,雨季時可以通過下水道、水溝、池塘、城內河、護城河蓄納雨水並排向城外,起到排水作用。
這裏要提一下被大肆宣揚的福壽溝。贛州(北宋時稱虔州),三面環水,經常遭遇水患。貢江發洪水時,江水常倒灌到城內,造成災害。北宋熙寧年間,劉彝任虔州知州,他根據街道佈局和地形特點,主持修建了兩條排水乾道系統,也就是著名的福壽溝。福壽溝利用城市地形的高低差,將全城的水塘串聯起來,暴雨時調節流量,減少下水道溢流,並將自然降水和生活廢水排入章江和貢江。

留存至今的福壽溝主排水道內部
然而福壽溝有着先天的不足,即溝道迂迴曲折,清理起來十分困難,很容易就堵塞了。由於管理不善,福壽溝的排水功能在明代時已經大為降低。明天啓元年(1621)《贛州府志》載:“居民架屋其上,水道浸失其故,每歲大雨時,城東北一帶,街衢蕩溢,廬舍且瀦為沼,以水無所泄故也。”及至清末,溝道堵塞更加嚴重,只要一下雨就會滋生疾病,嚴重影響市民健康。
同治六年(1867),文翼任分巡吉南贛寧道巡道,創議修復福壽二溝,但每次討論時,都因“工大費繁,非萬金不可,以無人籌款而止”。經過數次的嘗試,他最終決定“各家自修其界內之溝,官但予以期限而責其成;其無屋及公產之地,財官發公項修之”,並“先將官所修之地,以弓量之,仿土方之法計丈度工,核其大略”,計算出工程量和經費概算後,由知縣黃德溥主持,劉峙等負責施工。修復工程在其上任兩年後正式開工。經過修復後的福壽溝,“自城北靈山廟始,窮源竟委、清其淤積,補其殘缺,使壽溝受城北之水,東南之水則由福溝而出,其旁支橫絡,亦皆為疏通”。及至同治九年七月竣工,整個工程歷時9個月。公費開支部分共“計制錢四百八十千有奇”。(以上資料均取自《贛州府志》)
而在建國後,1953年開始仍然要對福壽溝進行清理、修復與不斷地改建。一直到了1957年,福壽溝修復工程才算是完成了,恢復了排水的功能。1964年的東門口還新增了一個出水口,使五道廟一帶的水由東門排出。可見,即便是卻有功效的福壽溝也必須要不斷根據城市的變化而變化,甚至定期維護才可做到正常的排水。
北宋時期的城市規劃經歷了一個巨大的變化,就是這番變化,使得人們至今都對宋朝的排水系統讚歎不已,然而實際上,宋朝的排水系統並不是萬能的,也有很多侷限。北宋時期,裏坊被打破,成了開放式的街巷制。然而北宋的汴梁是建立在唐代基礎之上的,雖然裏坊的牆被推翻,但排水系統並不是一朝一夕可以改變的。由於街道的放開,導致北宋的街道窄了許多,道路兩邊的商鋪為了經營要求,經常會侵佔道路、排水溝以及綠化帶。
兩宋時期的統治者們,在這個城市整體的排水規劃上做的並不完美,這個攤子就丟給了元大都的設計和建設者。元大都的選址避開了仍然保留着裏坊形式的金中都,對整個城市全面規劃。其排水系統的規劃與設計是與整個城市的建設同步的。河湖水系分為兩個系統,由高梁河、海子、通惠河構成的漕運系統,以及金水河、太液池構成的宮苑用水系統。在大都城的東西兩城牆的北段與北城牆西段還發現了3處向城外泄水的涵洞。涵洞的底部和兩壁以石板鋪砌,接縫處抹上白灰,平打了很多鐵錠。涵洞頂部用磚起券呈拱形,中部裝置着一排鐵柵欄。
明清北京城在元大都的基礎上擴建,加建外郭,形成“凸”字形格局。總體上看,其坊巷佈局、市坊結合的城市格局,基本上繼承元代舊制,排水系統上也是儘可能地保留和修復了元大都的排水溝渠。
清朝的統治者比較喜歡興建皇家園林,因此會增設一些新的排水渠道,主要是內城沿東西城牆內側各開明溝一條、外城三里河以東從大石橋到廣渠門內的明溝,以及崇文門花市街的明溝。作為統治中心,階級分化也比較明顯,達官貴人的下水道明顯要複雜與精細得多。
在古人排水的概念中,基本是把“水往低處流”這個概念發揮到淋漓極致,即便地勢平坦也要製造條件,使水流憑重力排放。但隨着城市化的不斷進步,也可以明顯地看出,一些帶有老舊色彩的下水道並不適應新的城市發展。
同樣,今天的城市道路系統不管是從承載量還是功能上都要比古代複雜得多。古代的城市也好,縣鎮也罷,比起今天規模小的不知道多少,更不要説今天的人口比起以前增長了多少了。大城市的高密度與大規模發展,使得一些在古代十分有效的排水系統今天只能是個擺設。另一方面,城市發展佔用了部分河道以及湖泊池塘,城市的水面率日益減少,整個排水系統的蓄水能力也在不斷下降。因此,單純去迷信古代某某排水系統是不科學的,因為整個的外部環境差別實在太大了。
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