中國古建筑的防水有著“以排為主,以防為輔”、“多道設(shè)防,剛?cè)岵?jì)”的理念。因此面對洪水侵城的威脅,古人早有防備,充滿智慧的古人在建筑設(shè)計(jì)中融入了各種各樣的排水設(shè)施,有些歷經(jīng)千百年時(shí)至今日仍適用于當(dāng)代建筑。
南京——大報(bào)恩寺散水“凹槽”式排水
古代南京一些大型建筑,就建有完備的地下排水系統(tǒng)。十一年前,專家對大報(bào)恩寺遺址進(jìn)行考古發(fā)掘,曾挖出了當(dāng)年的排水系統(tǒng),讓后人窺見了這座皇家寺如何科學(xué)、合理、迅速地將雨水排出。
大報(bào)恩寺建筑的屋檐下方,一般都有石頭砌成的“散水”凹槽,下雨時(shí),雨水順著屋頂流入“散水”,然后再流到地面。大報(bào)恩寺內(nèi),地面上都有排水的陰井,地下有排水渠、排水渠呈“Z”字型,利用從高到低的地勢,將雨水通過涵洞送往大報(bào)恩寺旁邊的香水河,最終流進(jìn)秦淮河。
同時(shí),考古發(fā)現(xiàn),涵洞和香水河之間有一個(gè)“水閘”,說是“水閘”,其實(shí)就是一塊石板,可以調(diào)節(jié)。當(dāng)年與之配套的應(yīng)該還有一塊擋板,可惜已無法找到。涵洞內(nèi)還特地設(shè)置了三根石欄桿,這叫做分水石,其目的是為了減緩水的沖擊力。有了這一套科學(xué)合理的排水系統(tǒng),不管雨下得多大,大報(bào)恩寺都不會(huì)被淹。
鄂州——“洪水沖不走”的觀音閣
近日,一段抖音視頻在網(wǎng)上引起熱議,位于長江鄂州段中心一塊礁石上的全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位,被稱作“萬里長江第一閣”的鄂州觀音閣遭遇水患,雖然觀音閣窗戶已被淹沒,但古建筑在洪水中仍巋然不動(dòng)。這座古建筑系元代監(jiān)邑鐵山所建,距今已有700余年歷史。
觀音閣坐落在江中巨型礁石上,礁石蜿蜒如龍,人稱“龍?bào)创?rdquo;。這龍?bào)创壢缤蠘拥幕⌒问?,既減緩水勢,又順勢泄流,任憑江水拍擊咆哮,總是穩(wěn)于泰山,這恰恰體現(xiàn)了古代鄂州工匠對流體力學(xué)的奇妙運(yùn)用。
觀音閣迎江方向有一堵石墻,當(dāng)洪水到來時(shí)候,是石墻抵抗了江水的沖力,而石墻后面的整個(gè)建筑物受力較少,只是浸泡在水中。整個(gè)觀音閣依石而建,地基牢固,加上建筑本身是紅石青磚砌就,不怕水泡,所以,七百年來,它飽經(jīng)洪災(zāi),卻巍然不倒。每到汛潮,水漫樓閣,只剩高層窗口,甚至只剩那檐牙、龍吻、中亭在浩淼長江水之中乘風(fēng)破浪。汛期一過,水落石出,它又橫空出世,威鎮(zhèn)江心,因此又被稱作“閣堅(jiān)強(qiáng)”。
北京——故宮“千龍吐水”式排水
作為明清兩朝皇宮的故宮——紫禁城,如此寬廣的地面、眾多的建筑,600多年中未受積水之苦,不得不說是一個(gè)奇跡。
故宮強(qiáng)大的排水能力,來自各種或明或暗的導(dǎo)水溝渠的有效配合。故宮的地面上有很多形狀像銅錢一樣的孔洞,被形象地稱為“錢眼”。這些“錢眼”,其實(shí)就是排水系統(tǒng)的進(jìn)水口。故宮地面遍布的“錢眼”,其實(shí)是雨水的進(jìn)水口,水流從此進(jìn)入排水的溝渠。雨水從“錢眼”進(jìn)入各種明溝暗渠之后,怎樣向外導(dǎo)出呢?
游覽古建的游客對上圖中這個(gè)構(gòu)件想必會(huì)印象深刻。它叫做螭首,“螭”是傳說中的“龍生九子”之一,可以看做一種沒有角的龍,嘴大,肚子能容納很多水。故宮中有很多螭首,三大殿三重臺(tái)基上就有多達(dá)1142個(gè)!它們其實(shí)是排水系統(tǒng)的出水口。地面和溝渠中的雨水,從這上千螭首中發(fā)泄而出,形成“千龍吐水”的壯觀景象。
不過,無論怎么引導(dǎo)和排放,雨水似乎仍然在地面上流轉(zhuǎn),但故宮的地面卻沒有形成積水。那么這些水最后到哪里去了呢?答案是這里!大家知道,天安門外有著名的金水河,其實(shí)準(zhǔn)確地說,那是“外金水河”。而在午門之內(nèi),太和門前流經(jīng)的則是“內(nèi)金水河”,它是紫禁城的內(nèi)河。故宮北門神武門地平標(biāo)高46.05米,南門午門地平標(biāo)高44.28米,北高南低。故宮的排水系統(tǒng),利用中央高、四周低、北部高、南部低的形勢,迅速將雨水匯總,排入內(nèi)河,流出宮外。
(紫禁城排水系統(tǒng))
西安——秦始皇陵歷經(jīng)千年的排水系統(tǒng)
《史記》中記載,說秦陵“穿三泉”而建,可見其附近就有水流的存在。但經(jīng)過考古學(xué)家的探測,秦陵里面的墓室不但沒有坍塌,還沒有進(jìn)水。真的讓人匪夷所思!
原來秦陵地區(qū)在兩千多年前溫和多雨,由驪山而下的地表徑流和由此而產(chǎn)生的地下潛流也豐沛,因此,秦始皇陵在建造初期便在墓壙迎水面(即南部和東西兩側(cè))挖設(shè)一條超過地宮設(shè)計(jì)深度、平面略呈“U”形的人工溝壑,從而匯聚各層地下潛水,并阻攔其進(jìn)入墓壙,以利于北部地宮的修筑。其次,秦陵西側(cè)挖有許多明井與地下暗渠相連通。再就是秦陵用了大量的青膏泥填實(shí)了前段溝渠,一方面形成了地下的攔水大壩,另一方面也阻止了潛水對墓葬的滲透。不但如此,秦陵內(nèi)部的墻角樓旁、封土附近都修建有防水管道,他們縱橫交錯(cuò)地排布著,將地表的水流引流到低洼處,排出秦陵。
秦始皇陵內(nèi)部的這套排水系統(tǒng)能讓秦陵歷經(jīng)千年不被水腐蝕,讓全世界的工程專家都嘆為觀止。
今天,我們享受現(xiàn)代科技給人們生活帶來日新月異的變化的同時(shí),也不得不感嘆古人,在缺少機(jī)械和科技幫助的情況下,靠自己的智慧和勤勞“防患于未然”,以上很多防澇抗洪的排水系統(tǒng)沿用至今,并且在不斷改進(jìn)中助力現(xiàn)代城市發(fā)展。