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中國(guó)古代如何建設(shè)排水工程

2024-06-11

紫禁城

  紫禁城(1403年一1424年)占地72公頃,宮殿建筑連檐接棟,地面大都為磚石鋪設(shè),設(shè)有完整排水系統(tǒng),加之歷年的掏挖養(yǎng)護(hù),五百余年來(lái)幾乎不見(jiàn)暴雨積水記載,可見(jiàn)其排水效果之良好。

  宮城內(nèi)利用自然坡降設(shè)計(jì)營(yíng)造了縱橫交錯(cuò)、主次分明、明暗結(jié)合的龐大人工排水網(wǎng)絡(luò),包括干溝、支線、涵洞、溝眼(溝眼:明溝穿過(guò)臺(tái)階或建筑物等障礙物的出入口,通常為券洞形式。)等眾多排水設(shè)施。

  紫禁城內(nèi)總的排水走向是將東西方向的支線排水匯集到南北干溝內(nèi),再流入內(nèi)金水河,最后匯入護(hù)城河。各排水分區(qū)既要適應(yīng)總排水趨勢(shì),又要根據(jù)具體情況酌情處理,以保障水流暢通無(wú)阻。為此各院落地面多留有“泛水”,即預(yù)先確定的庭院水流落差坡度。院落正中南北走向的御路或甬道,其斷面多呈“熊背”式樣,即庭院中的南北向御路或甬道斷面通常呈中間略高、兩邊稍低的形式,工匠以此構(gòu)造作為院落的分水線。降水時(shí)節(jié),雨水首先順地面坡度流入房基四周的石槽明溝,明溝若遇有臺(tái)階或建筑物,則從“溝眼”穿過(guò),或直接通過(guò)“錢(qián)眼”狀的雨水石板匯入暗溝,而后依次通過(guò)支線、干線排入內(nèi)金水河。除了排水干渠以外,紫禁城內(nèi)外還布置有縱橫如蜘蛛網(wǎng)般的二級(jí)排水溝(大街兩旁的溝渠),三級(jí)排水溝(偏街小巷內(nèi))。

  北京北海團(tuán)城

  北京大多數(shù)古建筑,如故宮、天壇、正陽(yáng)門(mén)、鐘鼓樓等,為了保證排水,都在地面留有不同式樣的泄水口。而在團(tuán)城高于地面4.6米,周長(zhǎng)只有276米的城墻外卻找不到一個(gè)泄水口,地面也沒(méi)有排水明溝。但無(wú)論雨下得多么大,在團(tuán)城上只是雨過(guò)地皮濕不會(huì)產(chǎn)生徑流。

  2001年,團(tuán)城里的古樹(shù)“白袍將軍”生病,專(zhuān)家為其診治找病根時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了這套古代先進(jìn)的排水系統(tǒng)。專(zhuān)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在團(tuán)城上即使遇到一次降水量達(dá)18毫米的雨,地面上也不會(huì)形成徑流。

  這套地下集雨排水系統(tǒng)建于明永樂(lè)年間,距今600多年。

北京團(tuán)城聞名于城內(nèi)古樹(shù),始建于遼代(907AD-1125AD),北京地處溫帶半干旱、半濕潤(rùn)地區(qū),受季風(fēng)性氣候影響,多年平均降水595mm,適合于松柏生長(zhǎng)。另外,團(tuán)城內(nèi)獨(dú)特的雨水滲排系統(tǒng)為古樹(shù)的生長(zhǎng)營(yíng)造了適宜的環(huán)境。



團(tuán)城地面除建筑物與古樹(shù)外,全由青磚鋪筑。極少一部分為非滲水青磚,專(zhuān)供人行走,而大部分為倒梯形青磚,底部有溝槽導(dǎo)水,進(jìn)入涵洞,以蓄水。據(jù)李善征等測(cè)定,青磚又分為兩種,一種上表面有致密層鋪于城西北,另一種較小,磚內(nèi)多氣孔,吸水性強(qiáng),鋪于城南。此舉減少了地面蒸發(fā)面積,充分利用城內(nèi)降雨量。


另一重要設(shè)施是滲排涵洞,涵洞深埋,其壁及底部均由青磚鋪筑,利于與地下水相勻滲透;它在轉(zhuǎn)折處設(shè)雨水口,便于清淤和地下通風(fēng);深埋的涵洞,有助于提高表層土壤地溫,有利于古樹(shù)生長(zhǎng)。雨季時(shí)涵洞內(nèi)積留的雨水滲入土地,而旱季,地下水滲入涵洞,涵洞內(nèi)水易于流動(dòng),以此更易于團(tuán)城內(nèi)水源的交流補(bǔ)充。


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