[分享]真实的古代排水系统到底长啥样?

发表于2017-08-21     725人浏览     1人跟帖     总热度:14  

全国频现暴雨,网络一片质疑。除了见怪不怪的德国“防洪神器”,就是青岛人受益于德国的下水道。当这些谣言一一被破解之后,一贯赞扬外国的某些人竟然也赞扬起了中国古人的智慧,将古代的排水系统吹上了天,现代社会的排水系统反而成了笑话。那么古代的排水系统有着怎么样的发展历程,真有这么神奇?
真实的古代排水系统到底长啥样?_1
前秦:排水系统简单却有效
首先得肯定一点,那就是中国古人的脑子确实灵活,考古学家曾在裴李岗文化遗址内发现了将近9000年前的排水系统,是迄今为止发现的距今最早的排水系统。虽然这个排水系统非常简陋,但的确有排水的效果。在此遗址上的一些住房外有相连的小沟,,有两条排水沟依地势从西北向东南延伸,沟为斜直壁,下部内收,底近平。9000年前的人就已经知道利用自然的地势来达到排水的效果,是挺令人惊讶的。
比较系统的排水设备是在在河南淮阳平粮台发现的,这里一座距今4000余年的龙山文化时期的古城堡中,南城门的路面上埋有排水的陶质管道。这些管道口有榫口,可以套接,至今仍有5m多的管道得以保存。真实的古代排水系统到底长啥样?_2
陶制排水管道陶水管铺设在南城门的门道下面,在这里挖一条沟渠,北高南低,上宽下窄,沟口宽及沟深各约0.74米,沟底先铺设一条陶质管道,其上再并排铺设两条陶质管道,所以整个排水设施的横断面为倒“品”字形。整个排水管道是套接形成的,每节管道都细端朝南,套入另一节的粗端内,北端略高于南端,与沟渠北高南低的方向一致,这样更有利于向城外排水。管道的周围填上土,再加上沙浆以及石块,铺出来一条高于管道0.3米的路面。
大禹治水算是比较出名也比较早期的治水事件,而这一事件给后人在城市建筑上最大的贡献就是“水在于疏而不在于堵”,因此后来的人们不管是建都立城还是农业生产,都基本秉承这个观念。古代中国以农业为主,古代的社会也是由城市与农村两部分组成。在农村,排水系统主要用于防洪和灌溉,而在城市则用于防洪、供水、暴雨积水及废水处理。
商代时,城市的发展已经初具规模,人口也比较密集,城市排水系统得到了初步的发展,河南偃师商城的考古发掘证明,今天河南偃师城在当时就已建立了系统的排水管道。该城市占地面积有190万平方米,城市排水主管道的底下沟槽从东门到王宫长约800米,宽1.3米,深1.4米,可将王宫和城内的水排到护城河,在城内还有用来排出雨水和废水的分支管道,二者合一形成了一个设计良好的排水系统。
在宫城内,每座宫殿都有自己小规模的排水系统,在宫殿的东北、东南和南庑南面共发现三处石块砌成的排水沟。东北的排水沟设在宫城的东墙内,保留着用石块砌成的北壁,东西长1.3米,高0.45米,其余部分被毁。这条排水沟自宫殿的东南起,向东通到宫墙外,与东二城门出的排水道相连,可见当时宫城内各个宫殿之间的排水沟是想通的,并且与城市的主干排水道也是相同的,成为一个比较系统的排水网络。真实的古代排水系统到底长啥样?_3
河南偃师商城宫城遗址平面示意图
秦汉:排水系统日益精密复杂
随着秦朝的建立,中国古代的城市进入了一个高速发展的时期。当时的咸阳城非常大,排水系统自然也更为精密与复杂。《三辅黄图》载:“咸阳北至九峻甘泉,南至鄠杜,东至河,西至汧、渭之交,东西八百里,南北四百里,离宫别馆,相望联属。”现在虽然很难看到当时的原貌,但是通过宫殿建筑区中考古发现的陶水管道、排水池、散水等遗物遗迹,我们仍可想象当年咸阳排水系统的完善。
皇宫旧址的考古挖掘发现,皇宫里建有一个由4 个池子及众多陶制管道构成的排水设施,它通过沟槽收集雨水和废水并集中到4 个池子里,再通过管道将其引向河流。
汉代的都城长安有着一套复合的排水系统,具备了供水、排水、蓄水等功能。除了宽大的城壕外,在郊外开挖的池苑也具有蓄水的作用。以其为中心,通过人工渠道串联长安附近的天然河流,形成完整的给水排水网络。明渠自西向东横贯全城,长达9 公里。由城壕和明渠组成的排水干渠总长达35 公里。长安城内的排水主要依靠街道两侧的路沟。这些路沟与城内的排水渠道相连,水基本是排入附近的河流中。
隋唐:排水系统的功能日益多元化 
隋唐时期,城市高度发展,长安城那可是中心大城市,还是国际化的大都市。当时的长安城占地面积面积达84平方千米,人口也是过百万,排水系统绝对是重中之重。此时的城市仍然是里坊制,排水系统遍布于“街”、“坊”组成的棋盘格状的都市中。建筑周围常见砖铺散水、渗水井和排水管道。同汉代长安一样,隋唐的长安城大部分街道两侧都修了水沟,有土筑和砖砌两种,均为明沟。明沟外侧设人行道。大路路面中间高、两边低,便于及时排除雨水。在城门底下建有排水的涵洞,永安渠、清明渠和龙首渠在流经城内的里坊和池苑后,注入渭河和泸河,除供应城市用水外,也起到了分洪的作用。
作为全国的政治中心,隋唐长安城的排水系统优先考虑的是城内的贵族人群,皇宫中的排水设施甚为考究。大明宫太液池岸发现的排水渠道内设置有横向砖壁,雨水在经过时可将较大的杂物拦截下来。西内苑发现的排水暗渠是砖石结构的,为了防止淤塞,分段安装了多道铁质闸门,这些闸门可以有效地阻拦各种大小的垃圾与杂物,闸门还可以拆卸,方便排空杂物。
两宋:更加注重防洪
北宋时的开封城建在黄河边,除了排水还得特别注意防洪,因此人们在建造防水系统时就有了更多考虑。开封城的排水系统主要由四部分组成。一是开封城附近的四条河流,这4条河流流经城区,担负着排水功能;二是护城河,开封城内从内城的皇宫开始有3条护城河环绕;三是池塘,开封城内有凝祥、琼林、金明、玉津4 个池塘分布;四是排水沟网,据记载开封城内建有复杂的下水道网络,覆盖城区,有的建在地下,有的沿街道而建,尤其是在4 条皇宫大道两侧都建有排水沟。
这些部分相互贯通,非雨季节可以起到储水的作用,雨季时可以通过下水道、水沟、池塘、城内河、护城河蓄纳雨水并排向城外,起到排水作用。
这里要提一下被大肆宣扬的福寿沟。赣州(北宋时称虔州),三面环水,经常遭遇水患。贡江发洪水时,江水常倒灌到城内,造成灾害。北宋熙宁年间,刘彝任虔州知州,他根据街道布局和地形特点,主持修建了两条排水干道系统,也就是著名的福寿沟。福寿沟利用城市地形的高低差,将全城的水塘串联起来,暴雨时调节流量,减少下水道溢流,并将自然降水和生活废水排入章江和贡江。
真实的古代排水系统到底长啥样?_4
留存至今的福寿沟主排水道内部
北宋东京城(开封)排水系统
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我们可能不敢相信,北宋东京城(开封)的排水系统是非常发达的,地面的明渠有「八字水口」:「内外八厢创制八字水口,通流雨水入渠甚利」;地下暗渠也四通八达:「汴都地广平,赖沟渠以行水潦」。
陆游《老学庵笔记》的一段文字更是可以说明东京地下排水管道之发达程度:「京师沟渠极深广,亡命多匿其中,自名为‘无忧洞’,甚者盗匿妇人,又谓之‘鬼樊楼’。国初至兵兴,常有之,虽才尹不能绝也。」
北宋时的开封城建在黄河边,除了排水还得特别注意防洪,因此人们在建造防水系统时就有了更多考虑。开封城的排水系统主要由四部分组成。一是开封城附近的四条河流,这4条河流流经城区,担负着排水功能;二是护城河,开封城内从内城的皇宫开始有3条护城河环绕;三是池塘,开封城内有凝祥、琼林、金明、玉津4 个池塘分布;四是排水沟网,据记载开封城内建有复杂的下水道网络,覆盖城区,有的建在地下,有的沿街道而建,尤其是在4 条皇宫大道两侧都建有排水沟。
这些部分相互贯通,非雨季节可以起到储水的作用,雨季时可以通过下水道、水沟、池塘、城内河、护城河蓄纳雨水并排向城外,起到排水作用。
人们常说国外城市的地下排水沟宽敞而四通八达,可以容纳流浪汉与穷人栖身,所以是城市的「良心工程」云云。宋朝东京城的地下排水系统何尝不也是如此?因为「极深广」,便成了城市犯罪分子的藏身之地,即便来了能吏,也难以将这个「地下王国」彻底整治。由此也可以想见东京地下的排水沟渠是多么宽阔、深长。
南宋杭州城
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南宋杭州城的地下排水系统同样很发达。明代人田汝成在《西湖游览志》中说,杭州的地下暗沟有:
李泌所开六井,沈文通所开南井,苏轼所开新沟,通猫儿桥及雄武营者;而布政司前百狮池,西通西湖,东出水于普济桥;又仁和学、府学前,亦有暗沟,绕棂星门,出于凌云桥者是也,余不可考。夫久废者,固不可复矣,有踪迹可寻,而坐视堙梗,非郡城之利也。
这些地下沟渠到了明代时,已经因年久失修而不可用,所以田汝成觉得很可惜,认为「非郡城之利也」。
唐宋街坊遗址排水渠
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考古上的发现也可以让我们一睹宋代城市地下排水系统的发达程度。成都的唐宋街坊遗址,曾发现一段保存完好的排水渠,水渠的砖壁在修筑时,预留有多个出水口与其它小型暗沟相通。
考古人员介绍说,「这应该是当时城市地下排水系统的干渠部分。根据层位关系和出土遗物,应该修筑于唐末五代,最后在南宋末、元初废弃。」
重庆合川钓鱼城范家堰
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重庆合川钓鱼城也有一处范家堰宋代遗址,经考古发掘,这里发现了两座宋代大型高台建筑基址。根据基址以及两侧城墙的建筑风格判断,很有可能是宋时合川署衙遗迹。学者推测,范家堰应该就是宋代合川州治所在地,是合川的政治和经济中心。
在范家堰遗址,一处经发掘发现的排水设施也引起了关注。这处排水设施有一个四方形的石质水缸,考古学者说,「这是一个沉砂池。」沉砂池好比现代城市下水道的留泥井。
原来,范家堰遗址背靠薄刀岭,雨季时,从山上流下的水流带有大量泥土,冲入暗沟后,容易形成沉积堵塞管道。所以,宋人在暗沟中设置了一沉沙池,专门用来沉积从山上冲击下来的泥土,以保障暗沟的畅通。沉沙池满后还会有专人负责疏通,其职能类似于现代的市政管道清掏工。
明清:沿用元制,阶级分化明显
两宋时期的统治者们,在这个城市整体的排水规划上做的并不完美,这个摊子就丢给了元大都的设计和建设者。元大都的选址避开了仍然保留着里坊形式的金中都,对整个城市全面规划。其排水系统的规划与设计是与整个城市的建设同步的。河湖水系分为两个系统,由高梁河、海子、通惠河构成的漕运系统,以及金水河、太液池构成的宫苑用水系统。在大都城的东西两城墙的北段与北城墙西段还发现了3处向城外泄水的涵洞。涵洞的底部和两壁以石板铺砌,接缝处抹上白灰,平打了很多铁锭。涵洞顶部用砖起券呈拱形,中部装置着一排铁栅栏。
明清北京城在元大都的基础上扩建,加建外郭,形成“凸”字形格局。总体上看,其坊巷布局、市坊结合的城市格局,基本上继承元代旧制,排水系统上也是尽可能地保留和修复了元大都的排水沟渠。
清朝的统治者比较喜欢兴建皇家园林,因此会增设一些新的排水渠道,主要是内城沿东西城墙内侧各开明沟一条、外城三里河以东从大石桥到广渠门内的明沟,以及崇文门花市街的明沟。作为统治中心,阶级分化也比较明显,达官贵人的下水道明显要复杂与精细得多。
近现代:科学规划
民国以前,苏州古城区尚无地下排水管道,污水多无组织排放,仅在部分道路的条石路面下砖砌条石盖板沟作为排水系统,就近入河。以管道排水方式进行城市污水的收集和输送始于1927年古城区部分城市道路(护龙街、景德路、道前街、十梓街、临顿路、观前街等)的修建。例如,1927年民国政府新建长793 m、宽9.75 m的平门路(护龙街北段),路面和人行道改用碎石和煤屑铺砌,并首次沿路敷设了管径300 mm的混凝土管下水道。此后,新建道路均敷设排水管道,但管径较小(300~450 mm)。 
建国后,古城内改建部分街巷为城市道路,路面采用弹石铺砌,此种路面显著特征之一即是径流系数较小,然排水系统管径也相对较小(450 mm及以下)。1962年起,部分道路在弹石路面之上加铺沥青混凝土,径流系数相应提高。根据对当时的污水工程建设情况的调研,古城内排水体制为截流式合流制,排水管道多为合流管、污水截流管。 
20世纪70年代末80年代初,苏州开始大规模城市建设,配套的城市排水(雨污水)管网建设陆续展开,相继建成城西、城东和城南3座污水处理厂,以及相应的污水管网和中途泵站。
在古人排水的概念中,基本是把“水往低处流”这个概念发挥到淋漓极致,即便地势平坦也要制造条件,使水流凭重力排放。但随着城市化的不断进步,也可以明显地看出,一些带有老旧色彩的下水道并不适应新的城市发展。
同样,今天的城市道路系统不管是从承载量还是功能上都要比古代复杂得多。古代的城市也好,县镇也罢,比起今天规模小的不知道多少,更不要说今天的人口比起以前增长了多少了。大城市的高密度与大规模发展,使得一些在古代十分有效的排水系统今天只能是个摆设。另一方面,城市发展占用了部分河道以及湖泊池塘,城市的水面率日益减少,整个排水系统的蓄水能力也在不断下降。因此,单纯去迷信古代某某排水系统是不科学的,因为整个的外部环境差别实在太大了。
这就是古人的智慧。
 

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 发表于2017-08-22   |  只看该作者      

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真实的古代排水系统到底长啥样?古人都好牛逼的~

一代小熊

山东 德州 | 结构设计

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