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[古代科技] 探秘:『福壽溝』如何造就『不澇古城』

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對酒當歌 發表於 2011-12-22 11:19 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
  來源: 光明日報
『落雨大,水浸街』,一首因廣州亞運會而為人熟知的童謠,唱出了每逢夏秋兩季許多城市難以擺脫的夢魘。


  『夢境』今年依舊。入夏以來,暴雨頻頻造訪中國各地,所到之處,汪洋一片。武漢、杭州、南昌、北京、長沙、成都等城市紛紛內澇。各種調侃隨之而生:到武大『游泳』,到西湖『看海』,到南昌街頭『垂釣』,到北京地鐵『觀瀑布』……


  也有很多城市經受住了考驗,比如江西贛州。幾次暴雨,雨量最大時降水近百毫米,贛州老城區卻未現明顯內澇,民眾生活大體如常,井然有序。是什麼護佑着這座已有2000多年歷史的文化名城?贛州人多半會自豪地說:因為我們有福壽溝。


  福壽溝,一套近千年前古人創設的地下排水系統,一個至今還在發揮作用的『活文物』。與其配合,贛州古城的整個設計都隱含着防洪排澇的遠見與巧思。走進贛州城,探秘福壽溝,我們看到的是古人對於城市水系健康運轉、保持『長壽』的良苦用心,是祖先留下的一筆無形財富。


  一條溝


  贛州地處亞熱帶,降水強度大,據歷史記載,最大日降雨量出現在1961年5月16日,達200.8毫米。如城內無完善的排水排洪系統,必致暴雨後內澇之災。


  修建下水道在贛州歷史悠久,但形成比較完善的排水系統――福壽溝,約在宋代中葉。據同治時期縣誌記載:『福壽二溝,昔人穿以疏城內之水,不知創自何代,或雲郡守劉彝所作』。劉彝於北宋熙寧年間出任贛州知軍,他根據城市規模、街道布局、地形特點,建成了福溝和壽溝,『壽溝受城北之水,東南之水則由福溝而出』,『縱橫紆曲,條貫井然』,分別將水收集排放到貢江和章江。因為兩溝走向形似古篆體『福壽』二字,故而得名。


  福壽溝歷史上也曾荒廢過。清同治八年,採取民辦公助的辦法進行修復,共有6個出水口。1953年,贛州修下水道,修復了厚德路的原福壽溝,長767.6米。舊城區現有9個排水口,其中福壽溝水窗6個仍在使用。至今,總長約12.6千米的福壽溝仍是舊城區的主要排水幹道。依靠福壽溝,贛州舊城區幾乎每年都『雨而不澇』,這在全國眾多古城中是罕見的。


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  福壽溝的可貴不僅在於實用,更在於其體現了古人的高妙思維。


  首先,巧借外力,因勢利導。福壽溝的一大特點,就是利用天然地形的高低之差,採用自然流向的辦法,使城市的雨、污水排入江中和濠塘內,免去了今人使用抽水機的麻煩。第二大特點是它的12個水窗(即排水口)。水窗的閘門借水力自動啟閉,十分巧妙。原閘門均為木閘門,門軸裝在上遊方向。當江水低於下水道水位時,借下水道水力沖開閘門;江水高於下水道水位時,借江中水力關閉閘門,以防江水倒灌。


  其次,着眼全局,效益最大化。福壽溝與城內三大池塘、幾十口小塘連為一體,有調蓄、養魚、溉圃和污水處理利用的綜合效益,形成了一條生態環保循環鏈。


  一座城


  福壽溝能發揮作用,離不開一個基礎:贛州城保留了古城牆和古城水系。


  民間傳說認為,贛州是座龜形『浮城』,不管江水怎樣漲,贛州城都能跟着浮起來。現存的贛州古城,的確是由唐末五代時風水學家楊筠松選址建造的『上水龜城』,城形如龜,可以減小洪水對城牆的衝擊力。


  此外,建城時摒棄了當時流行的土城,改用磚石修砌城牆,並冶鐵固基。道光時期府志記載:『州守孔宗翰因貢水直趨東北隅,城屢衝決,L石當其齧,冶鐵錮基,上峙八境台。』可知其法為:用石L砌基址,再用熔化的鐵水澆在石縫間,使之凝固後,成為堅固的整體。


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  贛州古城的整體規劃,處處貫穿着古人防患未然、規避洪澇的巧妙心思。離開這樣的整體布局,福壽溝的作用再大,恐怕也難以維繫今天的局面。


  築造符合力學原理的『浮城』、用鐵水澆築磚石城牆,這在古城防洪史上是個創舉。贛州人還有防患於未然的意識,歷代以來不斷加高加固城牆,戒備洪水。明朝初年,城牆只有二丈四尺高,到明末增至三丈三尺。


  除了贛州,我國尚有壽州、文安、潮州、荊州、台州等十多座古城至今仍起防洪作用,其建築思路對今人很有啟發。


  問診:『城市水系』的前世今生


  古城經驗


  中國古城防止內澇最重要的經驗,是建設一個完善的城市水系。它由環城壕池和城內外河渠湖池組成,具有多種功用,被譽為『城市血脈』。


  城市水系大致有10大功用:供水;交通運輸;溉田灌圃和水產養殖;軍事防禦;排水排洪;調蓄洪水;防火;躲避風浪;造園綠化和水上娛樂;改善城市環境。


  在這十大功用中,排水排洪和調蓄洪水對防澇至關重要。以紫禁城為例,明清時期紫禁城的筒子河和內金水河共長6千米,每平方公里土地上就有長達8.3千米的河道,堪與水城蘇州相媲美。筒子河蓄水容量為118.56萬立方米,即使城內出現極端大暴雨,日雨量達225毫米,城外有洪水困城,筒子河無法排水出城外,紫禁城內雨水全部流入筒子河,也只會使其水位升高0.97米。因此,自明永樂十八年紫禁城竣工至今近600年,城內無一次雨澇致災的記錄。


  但水系不是建成就能一勞永逸的,必須重視城市水系的管理與維護,才能發揮它應有的作用。


  縱覽歷代京都對城內排水設施的管理情況,以宋東京城、元大都城較好,而唐長安城欠佳。明清時期,北京的水系得到了很好的管理,制度健全,賞罰分明。紫禁城每年開春淘浚溝渠,明代已形成制度,清代沿用,使城內排水系統暢通,有效地發揮了排水排洪作用。


  其他名城,如廣州、紹興、蘇州、濟南、杭州、溫州、福州、松江、嘉定等,歷史上排水系統管理均較好。蘇州在明清兩代共疏浚市內河道11次。蘇州自宋嘉定十六年至清順治十五年400多年無水潦之災,與河道管理得好是大有關係的。


  今日憂患


  令人尷尬的是,進入現代化時期,『水潦極少』的古城們體積不斷擴容,應對內澇的能力卻有所下降。


  一個不容忽視的原因,即輕視管理。依舊以北京為例。據北京建築工程學院環境與能源工程學院教授李海燕調查,『北京市近80%的雨水排水管道內有沉積物,50%的雨水排水管道內沉積物厚度占管道直徑的10%~50%,個別管道內沉積物厚度占管道直徑的65%以上。』目前實行的【北京市城市市政排水設施管理暫行辦法】發布於1986年初,距今已有25年,已經嚴重落後於北京市快速發展的城市建設。這種設計技術的落後和管理的落後是城市內澇的重要原因。


  此外,還有很多與現代化伴生的弊病增加着城市內澇風險――


  城市建設填占或擠占行洪河道,使江河湖水位升高、排水困難;城市河、湖等水體、窪地被填占,城市水系日漸缺少調蓄功能;海平面上升,使沿海城市排水困難;本世紀在我國登陸的颱風頻率將增加1.76倍,風暴潮災害將更嚴重;土地開發忽視防洪排澇工程系統的建設,增加了洪澇風險;超量開採地下水,造成地面沉降,內澇災害加重;現代化對生態的破壞使城市在水患面前更為脆弱,洪澇災害引起次生災害的風險日益增加……


  隨着全球人口的增多,人類對土地、森林、水、生物資源過度利用,整個地球環境惡化,災害愈演愈烈。與古城水系防內澇相比較,可以看出,古城水系以天然河渠為城市排水乾渠,水系調蓄能力巨大,管理良好,而現代城市多以暗渠和管道排水,本身行洪斷面小,調蓄能力小,加上管理不善等諸多因素,內澇災害難以避免。從贛州一例,我們可以看出古城在防洪排澇上的智慧和高超的水平。借鑑古代經驗,從根本上改變現代城市的排水系統,增大調蓄容量,加強管理清淤,才能讓『上街看海』的一幕不再重演。(吳慶洲/作者為華南理工大學教授)

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