第81期
原標(biāo)題：中國(guó)部分古城排澇水系至今有效 古人防澇智慧：尊重自然 以人為本
文 | 華南理工大學(xué)建筑學(xué)院教授 吳慶洲
中國(guó)古城防洪有“防、導(dǎo)、蓄、高、堅(jiān)、護(hù)、管、遷”八條方略。而古代最重要的防暴雨后內(nèi)澇的經(jīng)驗(yàn)，是建設(shè)一套完善的城市水系，即由環(huán)城壕池和城內(nèi)外河渠湖池組成，這樣的排澇系統(tǒng)具有多種功用，被譽(yù)為“城市之血脈”。
城市水系有供水、交通運(yùn)輸、溉田灌圃和水產(chǎn)養(yǎng)殖、軍事防御、排水排洪、調(diào)蓄洪水、防火、躲避風(fēng)浪、造園綠化和水上娛樂(lè)、改善城市環(huán)境等十大功用。其中排水排洪和調(diào)蓄洪水兩大功用對(duì)防止城市遭遇澇災(zāi)至關(guān)重要。
現(xiàn)代城市內(nèi)澇災(zāi)害加劇與多種因素相關(guān)，比如城市建設(shè)填占或擠占行洪河道，使江河洪水位升高；填占城市河、湖等水體、洼地，使城市水系缺少調(diào)蓄功能；土地開發(fā)忽視防洪排澇工程系統(tǒng)的建設(shè)，增加了洪澇風(fēng)險(xiǎn)；超量開采地下水，造成地面沉降，內(nèi)澇災(zāi)害加重等。當(dāng)然，也包括海平面上升將使沿海城市排水困難，造成潮災(zāi)。
我認(rèn)為，現(xiàn)代城市發(fā)展破壞了古城的水系，又未建成新城的水系，只靠管網(wǎng)系統(tǒng)是無(wú)法解決現(xiàn)有內(nèi)澇問(wèn)題的。
安全的城市在“龜殼”上
首先，城市選址是城市防洪以及防止內(nèi)澇的重要環(huán)節(jié)，這也是我國(guó)古代城市防洪的重要經(jīng)驗(yàn)。歷史名城蘇州、紹興、桂林、無(wú)錫等，是選址注意防洪的成功例子，歷史上罕有洪澇之災(zāi)。
中國(guó)古代關(guān)于城市選址注意防洪的學(xué)說(shuō)，當(dāng)以《管子》為代表。《管子》說(shuō)：“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，下毋近水而溝防省?！边@短短的32個(gè)字概括了選擇城址的四個(gè)要點(diǎn)，即“依山傍水，有交通水運(yùn)之便，且利于防衛(wèi)；城址高低適宜，既有用水之便，又利于防洪”。
古人選址注重防洪方面尤其注意選擇地勢(shì)稍高之處建城，《管子》所云“下毋近水而溝防省”，指的正是這點(diǎn)最有普遍意義的經(jīng)驗(yàn)。
除了城址地勢(shì)要較高，古人還特別注意城址地形上排水是否便利。古人發(fā)現(xiàn)，龜背形地形排水效率很高，于是選擇龜背形基址建城，城內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)澇。比如贛州古城的城墻，形態(tài)酷似烏龜，這種龜形城墻可以一定程度抵御江河洪水的沖擊。
通過(guò)查閱中國(guó)古代方志和各種歷史文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)歷史上曾有約40座各種形態(tài)的“龜城”。而在目前中國(guó)129座歷史文化名城中，似“龜城”一樣的古城有贛州、平遙、成都、昆明、商丘、梅州、湖州等七座。
此外，城址要有適當(dāng)?shù)钠陆?。北京紫禁城自西北向東南下降約2米，成都自西向東地形逐步降低，都十分利于排水。
比對(duì)古今，我們應(yīng)該引起重視的是，在城市中最低洼之地可以規(guī)劃為湖池風(fēng)景區(qū)，不宜建為居住區(qū)。如建為居住區(qū)，在城市暴雨后，往往被淹，承受內(nèi)澇之災(zāi)。
唐代長(zhǎng)安城地形如簸箕，城中間地勢(shì)最低，但仍建為若干坊。唐開元八年（720）六月二十一因暴雨，“京師興道坊一夕陷為池，居民五萬(wàn)余家皆沒(méi)不見(jiàn)?！保ā缎绿茣の逍兄尽罚┡d道坊恰好在全城最低洼之處。這是古人在城市規(guī)劃建設(shè)中的慘痛教訓(xùn)。而這一錯(cuò)誤的做法又在當(dāng)今城市規(guī)劃、建設(shè)中不斷重復(fù)，令人心痛。
我還發(fā)現(xiàn)，有沿海城市的一些城區(qū)地勢(shì)較低洼，本來(lái)規(guī)劃建成水庫(kù)或湖池，后來(lái)因地價(jià)昂貴，改為住宅區(qū)。而為了防止內(nèi)澇，住建規(guī)劃部門要求該地區(qū)住宅基址需填高2米，結(jié)果開發(fā)商為賺錢只填高了1米，導(dǎo)致該住宅區(qū)常受內(nèi)澇之災(zāi)。
避免澇災(zāi)城市水系是關(guān)鍵
被譽(yù)為“城市之血脈”的城市水系是中國(guó)古代防止內(nèi)澇最重要的經(jīng)驗(yàn)，而現(xiàn)代人為了追求發(fā)展，填占了許多湖池、河渠、濕地建設(shè)商業(yè)區(qū)或住宅區(qū)，忽略了排洪河道、調(diào)蓄容量的建設(shè)，這種與水爭(zhēng)地的做法，必然會(huì)受到大自然的無(wú)情報(bào)復(fù)。
這種狀況在全國(guó)各地有許多例子，如四川省旺蒼、永川、榮昌等縣城，安徽省亳州、金寨新縣城、涇縣城，山西沁水縣城等，都有這種現(xiàn)象，在歷次洪災(zāi)中損失慘重。而珠江三角洲的城市建設(shè)侵占行洪江河水道的例子也不少。
綜觀不少古城排澇水系，我們不難發(fā)現(xiàn)，由環(huán)城壕池和城內(nèi)外河渠湖池組成的城市水系具有多種功用。其中，排水排洪和調(diào)蓄洪水二大功用對(duì)防止城市澇災(zāi)至關(guān)重要。然而，也有古城在規(guī)劃時(shí)出現(xiàn)過(guò)失誤。比如，唐長(zhǎng)安城。經(jīng)測(cè)算得知，唐長(zhǎng)安城排洪河道密度僅0.45千米/平方千米，河道行洪斷面僅28平方米。對(duì)比規(guī)劃較好的元大都城的排水排洪系統(tǒng)，其城內(nèi)河道密度為l千米/平方千米，河道行洪斷面分別為147平方米和238.9平方米，分別為唐長(zhǎng)安城的5.25倍和8.5倍。
明清紫禁城為我國(guó)古城排水系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)最完美的典范，行洪河道密度是唐長(zhǎng)安城的18.4倍，其護(hù)城河的行洪斷面為312平方米，是唐長(zhǎng)安城的11倍。
而現(xiàn)代市政排水由管網(wǎng)組成，不少城市存在缺少排洪河道的現(xiàn)實(shí)，其排洪河道的密度和斷面均難與中國(guó)古城水系相比，在暴雨下難以迅速排洪排澇。缺乏具有一定密度和較大斷面的排洪河道，是現(xiàn)代城市排水系統(tǒng)的一大缺陷，是城市暴雨后內(nèi)澇的重要原因之一。
城市水系的調(diào)蓄能力同樣是城內(nèi)防止雨澇之災(zāi)的重要因素，城市水系有無(wú)足夠的調(diào)蓄容量，也是城市能否避免內(nèi)澇的關(guān)鍵因素。
唐長(zhǎng)安城面積達(dá)83平方千米，其水系蓄水總?cè)萘繛?92.74萬(wàn)立方米，城內(nèi)每平方米面積得到0.0714立方米的容量。宋東京城面積約50平方千米，城河城壕的蓄水總?cè)萘繛?852.23萬(wàn)立方米，城內(nèi)每平方米有0.37立方米蓄水容量，為唐長(zhǎng)安城的5.2倍。明清北京城面積為60.2平方千米，全城水系的蓄水總?cè)萘繛?935.29立方米，每平方米有蓄水容量0.3215立方米，為唐長(zhǎng)安城的4.5倍。
而面積為0.724平方千米的明清紫禁城，護(hù)城河蓄水容量為118.56萬(wàn)立方米，每平方米有1.637立方米容量，為唐長(zhǎng)安城的23倍，為明清北京城的5.1倍，為宋東京城的4.4倍。這是明清紫禁城建城近600年無(wú)雨潦之災(zāi)的重要原因之一。
“落雨大，水浸街”是廣州廣為流傳的一首民謠，也是對(duì)內(nèi)澇的真實(shí)寫照。為了治理內(nèi)澇，廣州全面規(guī)劃了蓄洪排澇系統(tǒng)，早年間取得了很大的成效。
廣州通過(guò)建立水庫(kù)，整治臭水明渠，建設(shè)蓄洪排洪閘。1958年又開挖了東山、荔灣、流花、麓湖四個(gè)人工湖，蓄洪能力250萬(wàn)立方米，解決了廣州市東、西兩大片大面積低洼地“小雨小淹，大雨大淹，無(wú)雨積水”的問(wèn)題。1986年又疏浚東湖，使其蓄水量增加了13萬(wàn)立方米。不過(guò)，1990年后廣州城區(qū)大擴(kuò)展，調(diào)蓄能力不足，內(nèi)澇問(wèn)題又變得越來(lái)越突出。
也有城市重視水體的保護(hù)和利用，從而減輕了洪澇災(zāi)害。安徽靈璧縣城的環(huán)城河由于管理不善，排水不暢，1990年7月一場(chǎng)暴雨，使該縣城60%房屋受淹。1991年該縣全面整修環(huán)城河，疏通河道，1991年大洪水中，靈璧縣城排洪通暢，城內(nèi)基本未受損失。
紫禁城奇跡：六百年無(wú)雨潦致災(zāi)記錄
明清北京城的城市排水系統(tǒng)中，規(guī)劃、設(shè)計(jì)得最周密、最科學(xué)的部分是紫禁城的排水系統(tǒng)。自永樂(lè)十八年（1420年）紫禁城竣工，其城外繞護(hù)城河，內(nèi)貫金水河，兩河共長(zhǎng)約6千米。
紫禁城的排水系統(tǒng)，不僅設(shè)計(jì)和施工科學(xué)、精確，而且有妥善的管理。至今已近600年，竟無(wú)一次雨潦致災(zāi)的記錄，排水系統(tǒng)一直沿用而有效，這不僅是中國(guó)城市建設(shè)史上，也是世界城市建設(shè)史上的奇跡。
宮城是在元大都的基礎(chǔ)上營(yíng)建的。當(dāng)時(shí)，負(fù)責(zé)規(guī)劃的官員、匠師對(duì)原元大都內(nèi)水系的來(lái)龍去脈以及暗溝的排水坡度和高程有相當(dāng)?shù)牧私?。在營(yíng)建紫禁城時(shí)，盡量利用了原有的排水系統(tǒng)，并在原有的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)。
首先，開鑿了繞城一圈又寬又深的護(hù)城河。明代開鑿的紫禁城護(hù)城河（又名筒子河）寬52米，深6米，河長(zhǎng)約3.8千米，其蓄水容量為118.56萬(wàn)立方米，相當(dāng)于一個(gè)小型水庫(kù)，即使紫禁城內(nèi)出現(xiàn)極端大暴雨，日雨量達(dá)成225毫米，城外有洪水困城，筒子河無(wú)法排水出城外，紫禁城內(nèi)徑流全部泄入筒子河，也只是使筒子河水位升高不足1米。
還開挖了城內(nèi)最大的供排水干渠——內(nèi)金水河，總長(zhǎng)2097.6米，河身最寬有10.4米，河?xùn)|西兩端接涵洞處則為8.2米，最窄處也有4-5米。
地面排水方面，巧妙利用地形坡度，水順坡流到溝漕匯流，自“眼錢”漏入暗溝內(nèi)。太和殿的雨水，由三層臺(tái)最上層的螭首口內(nèi)噴出，逐層下落，流到院內(nèi)。院子也是中間高，四邊低，北高南低。繞四周房基有石水槽（明溝）。遇到臺(tái)階，則在階下開一石券洞，使明溝的水通過(guò)。太和殿因有螭首噴水，明溝改在房基之外，噴水落下之處，四角有“眼錢”漏水。全部明溝及眼錢漏下的水，流向東南崇樓，穿過(guò)臺(tái)階下的券洞，流入?yún)f(xié)和門外的金水河內(nèi)。
明代的墻角與暗溝交叉處，均用整齊條石做出溝幫和溝蓋，或法式上的“券輂水窗”，均無(wú)掏鑿亂縫之處。其明代排水系統(tǒng)工整，坡降精確，上萬(wàn)米的管道通過(guò)重重院落，能夠達(dá)到雨后無(wú)淤水的效果，堪稱古代市政工程一大奇跡。
紫禁城排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工都很科學(xué)、精確，這套排水系統(tǒng)一直沿用至今，其堅(jiān)固和耐久令人嘆服。
贛州古城排水干道的啟示
中國(guó)的古城是軍事防御與防洪工程的統(tǒng)一體，古城水系為古城的血脈，這是中國(guó)古城的重要特色，而其中的佼佼者要數(shù)贛州古城。
贛州地處亞熱帶，降水強(qiáng)度大，如城內(nèi)無(wú)完善的排水、排洪系統(tǒng)，必致雨潦之災(zāi)。而其北宋年間修筑的排水干道福壽溝至今仍在舊城區(qū)發(fā)揮一定作用，這在全國(guó)眾多的古城中并不多見(jiàn)。
北宋熙寧年間（1068-1077），水利專家劉彝知贛州，作福、壽二溝“闊二三尺，深五六尺，砌以磚，覆以石，縱橫紆曲，條貫井然，東、西、南、北諸水俱從涌金門出口，注于江”，“作水窗事十二間，視水消長(zhǎng)而啟閉之，水患頓息”，水窗即古城墻下之排水口。
福壽溝迄今已有千多年歷史，歷代均有維修，清同治八年-九年（1869-1870）修后依實(shí)情繪出圖形顯示，總長(zhǎng)約12.6千米，其中壽溝約1千米，福溝約11.6千米。
1953年修復(fù)了最長(zhǎng)的一段福壽溝——厚德路下水道，長(zhǎng)767.7米，至1957年，共修復(fù)舊福壽溝7.3千米?，F(xiàn)仍是舊城區(qū)的主要排水干道。舊城區(qū)現(xiàn)有9個(gè)出水口，其中福壽溝出口6個(gè)仍在使用。
我們研究發(fā)現(xiàn)，其水窗閘門設(shè)計(jì)巧妙，可以借水力自動(dòng)啟閉。當(dāng)江水低于下水道水位時(shí)，借下水道水力沖開閘門。江水高于下水道水位時(shí)，借江中水力關(guān)閉閘門，以防江水倒灌。
更重要的是，其與城內(nèi)池塘聯(lián)為一體，有調(diào)蓄、養(yǎng)魚、溉圃和污水處理利用的綜合效益。贛州市內(nèi)原有眾多的水塘。福壽溝把這些水塘串聯(lián)起來(lái)，形成城內(nèi)的活的水系，在雨季有調(diào)蓄城內(nèi)徑流的作用，可以在章、貢兩江洪水臨城，城內(nèi)雨洪無(wú)法外排時(shí)避免澇災(zāi)，并有養(yǎng)魚、種菜、污水處理利用的綜合效益。
我曾多次到贛州考察發(fā)現(xiàn)，至今每年汛期前贛州政府相關(guān)部門均會(huì)清除福壽溝中的垃圾和淤泥，保證排水通暢，保障與之相連的城區(qū)免受漬澇之災(zāi)。
2010年夏季，中國(guó)許多大中城市在暴雨后街道成河，內(nèi)澇成災(zāi)，而贛州城卻安然無(wú)恙，其古城墻外御江河洪水，其城內(nèi)福壽溝排水排洪系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)揮著重要作用，贛州百姓得以安居樂(lè)業(yè)。這一成就，不禁使人們對(duì)我們祖先在古城營(yíng)建上的創(chuàng)見(jiàn)和智慧肅然起敬。
不過(guò)，因降雨量超預(yù)期，贛州城在今年7月初的洪水中也遭遇了前所未有的尷尬。
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