第81期
原标题：中国部分古城排涝水系至今有效 古人防涝智慧：尊重自然 以人为本
文 | 华南理工大学建筑学院教授 吴庆洲
中国古城防洪有“防、导、蓄、高、坚、护、管、迁”八条方略。而古代最重要的防暴雨后内涝的经验，是建设一套完善的城市水系，即由环城壕池和城内外河渠湖池组成，这样的排涝系统具有多种功用，被誉为“城市之血脉”。
城市水系有供水、交通运输、溉田灌圃和水产养殖、军事防御、排水排洪、调蓄洪水、防火、躲避风浪、造园绿化和水上娱乐、改善城市环境等十大功用。其中排水排洪和调蓄洪水两大功用对防止城市遭遇涝灾至关重要。
现代城市内涝灾害加剧与多种因素相关，比如城市建设填占或挤占行洪河道，使江河洪水位升高；填占城市河、湖等水体、洼地，使城市水系缺少调蓄功能；土地开发忽视防洪排涝工程系统的建设，增加了洪涝风险；超量开采地下水，造成地面沉降，内涝灾害加重等。当然，也包括海平面上升将使沿海城市排水困难，造成潮灾。
我认为，现代城市发展破坏了古城的水系，又未建成新城的水系，只靠管网系统是无法解决现有内涝问题的。
安全的城市在“龟壳”上
首先，城市选址是城市防洪以及防止内涝的重要环节，这也是我国古代城市防洪的重要经验。历史名城苏州、绍兴、桂林、无锡等，是选址注意防洪的成功例子，历史上罕有洪涝之灾。
中国古代关于城市选址注意防洪的学说，当以《管子》为代表。《管子》说：“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上，高毋近旱，而水用足，下毋近水而沟防省。”这短短的32个字概括了选择城址的四个要点，即“依山傍水，有交通水运之便，且利于防卫；城址高低适宜，既有用水之便，又利于防洪”。
古人选址注重防洪方面尤其注意选择地势稍高之处建城，《管子》所云“下毋近水而沟防省”，指的正是这点最有普遍意义的经验。
除了城址地势要较高，古人还特别注意城址地形上排水是否便利。古人发现，龟背形地形排水效率很高，于是选择龟背形基址建城，城内不会出现内涝。比如赣州古城的城墙，形态酷似乌龟，这种龟形城墙可以一定程度抵御江河洪水的冲击。
通过查阅中国古代方志和各种历史文献发现，中国历史上曾有约40座各种形态的“龟城”。而在目前中国129座历史文化名城中，似“龟城”一样的古城有赣州、平遥、成都、昆明、商丘、梅州、湖州等七座。
此外，城址要有适当的坡降。北京紫禁城自西北向东南下降约2米，成都自西向东地形逐步降低，都十分利于排水。
比对古今，我们应该引起重视的是，在城市中最低洼之地可以规划为湖池风景区，不宜建为居住区。如建为居住区，在城市暴雨后，往往被淹，承受内涝之灾。
唐代长安城地形如簸箕，城中间地势最低，但仍建为若干坊。唐开元八年（720）六月二十一因暴雨，“京师兴道坊一夕陷为池，居民五万余家皆没不见。”（《新唐书·五行志》）兴道坊恰好在全城最低洼之处。这是古人在城市规划建设中的惨痛教训。而这一错误的做法又在当今城市规划、建设中不断重复，令人心痛。
我还发现，有沿海城市的一些城区地势较低洼，本来规划建成水库或湖池，后来因地价昂贵，改为住宅区。而为了防止内涝，住建规划部门要求该地区住宅基址需填高2米，结果开发商为赚钱只填高了1米，导致该住宅区常受内涝之灾。
避免涝灾城市水系是关键
被誉为“城市之血脉”的城市水系是中国古代防止内涝最重要的经验，而现代人为了追求发展，填占了许多湖池、河渠、湿地建设商业区或住宅区，忽略了排洪河道、调蓄容量的建设，这种与水争地的做法，必然会受到大自然的无情报复。
这种状况在全国各地有许多例子，如四川省旺苍、永川、荣昌等县城，安徽省亳州、金寨新县城、泾县城，山西沁水县城等，都有这种现象，在历次洪灾中损失惨重。而珠江三角洲的城市建设侵占行洪江河水道的例子也不少。
综观不少古城排涝水系，我们不难发现，由环城壕池和城内外河渠湖池组成的城市水系具有多种功用。其中，排水排洪和调蓄洪水二大功用对防止城市涝灾至关重要。然而，也有古城在规划时出现过失误。比如，唐长安城。经测算得知，唐长安城排洪河道密度仅0.45千米/平方千米，河道行洪断面仅28平方米。对比规划较好的元大都城的排水排洪系统，其城内河道密度为l千米/平方千米，河道行洪断面分别为147平方米和238.9平方米，分别为唐长安城的5.25倍和8.5倍。
明清紫禁城为我国古城排水系统规划建设最完美的典范，行洪河道密度是唐长安城的18.4倍，其护城河的行洪断面为312平方米，是唐长安城的11倍。
而现代市政排水由管网组成，不少城市存在缺少排洪河道的现实，其排洪河道的密度和断面均难与中国古城水系相比，在暴雨下难以迅速排洪排涝。缺乏具有一定密度和较大断面的排洪河道，是现代城市排水系统的一大缺陷，是城市暴雨后内涝的重要原因之一。
城市水系的调蓄能力同样是城内防止雨涝之灾的重要因素，城市水系有无足够的调蓄容量，也是城市能否避免内涝的关键因素。
唐长安城面积达83平方千米，其水系蓄水总容量为592.74万立方米，城内每平方米面积得到0.0714立方米的容量。宋东京城面积约50平方千米，城河城壕的蓄水总容量为1852.23万立方米，城内每平方米有0.37立方米蓄水容量，为唐长安城的5.2倍。明清北京城面积为60.2平方千米，全城水系的蓄水总容量为1935.29立方米，每平方米有蓄水容量0.3215立方米，为唐长安城的4.5倍。
而面积为0.724平方千米的明清紫禁城，护城河蓄水容量为118.56万立方米，每平方米有1.637立方米容量，为唐长安城的23倍，为明清北京城的5.1倍，为宋东京城的4.4倍。这是明清紫禁城建城近600年无雨潦之灾的重要原因之一。
“落雨大，水浸街”是广州广为流传的一首民谣，也是对内涝的真实写照。为了治理内涝，广州全面规划了蓄洪排涝系统，早年间取得了很大的成效。
广州通过建立水库，整治臭水明渠，建设蓄洪排洪闸。1958年又开挖了东山、荔湾、流花、麓湖四个人工湖，蓄洪能力250万立方米，解决了广州市东、西两大片大面积低洼地“小雨小淹，大雨大淹，无雨积水”的问题。1986年又疏浚东湖，使其蓄水量增加了13万立方米。不过，1990年后广州城区大扩展，调蓄能力不足，内涝问题又变得越来越突出。
也有城市重视水体的保护和利用，从而减轻了洪涝灾害。安徽灵璧县城的环城河由于管理不善，排水不畅，1990年7月一场暴雨，使该县城60%房屋受淹。1991年该县全面整修环城河，疏通河道，1991年大洪水中，灵璧县城排洪通畅，城内基本未受损失。
紫禁城奇迹：六百年无雨潦致灾记录
明清北京城的城市排水系统中，规划、设计得最周密、最科学的部分是紫禁城的排水系统。自永乐十八年（1420年）紫禁城竣工，其城外绕护城河，内贯金水河，两河共长约6千米。
紫禁城的排水系统，不仅设计和施工科学、精确，而且有妥善的管理。至今已近600年，竟无一次雨潦致灾的记录，排水系统一直沿用而有效，这不仅是中国城市建设史上，也是世界城市建设史上的奇迹。
宫城是在元大都的基础上营建的。当时，负责规划的官员、匠师对原元大都内水系的来龙去脉以及暗沟的排水坡度和高程有相当的了解。在营建紫禁城时，尽量利用了原有的排水系统，并在原有的基础上作了改进。
首先，开凿了绕城一圈又宽又深的护城河。明代开凿的紫禁城护城河（又名筒子河）宽52米，深6米，河长约3.8千米，其蓄水容量为118.56万立方米，相当于一个小型水库，即使紫禁城内出现极端大暴雨，日雨量达成225毫米，城外有洪水困城，筒子河无法排水出城外，紫禁城内径流全部泄入筒子河，也只是使筒子河水位升高不足1米。
还开挖了城内最大的供排水干渠——内金水河，总长2097.6米，河身最宽有10.4米，河东西两端接涵洞处则为8.2米，最窄处也有4-5米。
地面排水方面，巧妙利用地形坡度，水顺坡流到沟漕汇流，自“眼钱”漏入暗沟内。太和殿的雨水，由三层台最上层的螭首口内喷出，逐层下落，流到院内。院子也是中间高，四边低，北高南低。绕四周房基有石水槽（明沟）。遇到台阶，则在阶下开一石券洞，使明沟的水通过。太和殿因有螭首喷水，明沟改在房基之外，喷水落下之处，四角有“眼钱”漏水。全部明沟及眼钱漏下的水，流向东南崇楼，穿过台阶下的券洞，流入协和门外的金水河内。
明代的墙角与暗沟交叉处，均用整齐条石做出沟帮和沟盖，或法式上的“券輂水窗”，均无掏凿乱缝之处。其明代排水系统工整，坡降精确，上万米的管道通过重重院落，能够达到雨后无淤水的效果，堪称古代市政工程一大奇迹。
紫禁城排水系统的设计、施工都很科学、精确，这套排水系统一直沿用至今，其坚固和耐久令人叹服。
赣州古城排水干道的启示
中国的古城是军事防御与防洪工程的统一体，古城水系为古城的血脉，这是中国古城的重要特色，而其中的佼佼者要数赣州古城。
赣州地处亚热带，降水强度大，如城内无完善的排水、排洪系统，必致雨潦之灾。而其北宋年间修筑的排水干道福寿沟至今仍在旧城区发挥一定作用，这在全国众多的古城中并不多见。
北宋熙宁年间（1068-1077），水利专家刘彝知赣州，作福、寿二沟“阔二三尺，深五六尺，砌以砖，覆以石，纵横纡曲，条贯井然，东、西、南、北诸水俱从涌金门出口，注于江”，“作水窗事十二间，视水消长而启闭之，水患顿息”，水窗即古城墙下之排水口。
福寿沟迄今已有千多年历史，历代均有维修，清同治八年-九年（1869-1870）修后依实情绘出图形显示，总长约12.6千米，其中寿沟约1千米，福沟约11.6千米。
1953年修复了最长的一段福寿沟——厚德路下水道，长767.7米，至1957年，共修复旧福寿沟7.3千米。现仍是旧城区的主要排水干道。旧城区现有9个出水口，其中福寿沟出口6个仍在使用。
我们研究发现，其水窗闸门设计巧妙，可以借水力自动启闭。当江水低于下水道水位时，借下水道水力冲开闸门。江水高于下水道水位时，借江中水力关闭闸门，以防江水倒灌。
更重要的是，其与城内池塘联为一体，有调蓄、养鱼、溉圃和污水处理利用的综合效益。赣州市内原有众多的水塘。福寿沟把这些水塘串联起来，形成城内的活的水系，在雨季有调蓄城内径流的作用，可以在章、贡两江洪水临城，城内雨洪无法外排时避免涝灾，并有养鱼、种菜、污水处理利用的综合效益。
我曾多次到赣州考察发现，至今每年汛期前赣州政府相关部门均会清除福寿沟中的垃圾和淤泥，保证排水通畅，保障与之相连的城区免受渍涝之灾。
2010年夏季，中国许多大中城市在暴雨后街道成河，内涝成灾，而赣州城却安然无恙，其古城墙外御江河洪水，其城内福寿沟排水排洪系统继续发挥着重要作用，赣州百姓得以安居乐业。这一成就，不禁使人们对我们祖先在古城营建上的创见和智慧肃然起敬。
不过，因降雨量超预期，赣州城在今年7月初的洪水中也遭遇了前所未有的尴尬。
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