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中国古代如何建设排水工程

点击:3560 日期:2013-07-23 选择字号:

                                               紫禁城排水系统示意图

紫禁城

  紫禁城(1403年一1424)占地72公顷,宫殿建筑连檐接栋,地面大都为砖石铺设,设有完整排水系统,加之历年的掏挖养护,五百余年来几乎不见暴雨积水记载,可见其排水效果之良好。

  宫城内利用自然坡降设计营造了纵横交错、主次分明、明暗结合的庞大人工排水网络,包括干沟、支线、涵洞、沟眼(沟眼:明沟穿过台阶或建筑物等障碍物的出入口,通常为券洞形式。)等众多排水设施。

  紫禁城内总的排水走向是将东西方向的支线排水汇集到南北干沟内,再流入内金水河,最后汇入护城河。各排水分区既要适应总排水趋势,又要根据具体情况酌情处理,以保障水流畅通无阻。为此各院落地面多留有“泛水”,即预先确定的庭院水流落差坡度。院落正中南北走向的御路或甬道,其断面多呈“熊背”式样,即庭院中的南北向御路或甬道断面通常呈中间略高、两边稍低的形式,工匠以此构造作为院落的分水线。降水时节,雨水首先顺地面坡度流入房基四周的石槽明沟,明沟若遇有台阶或建筑物,则从“沟眼”穿过,或直接通过“钱眼”状的雨水石板汇入暗沟,而后依次通过支线、干线排入内金水河。除了排水干渠以外,紫禁城内外还布置有纵横如蜘蛛网般的二级排水沟(大街两旁的沟渠),三级排水沟(偏街小巷内)

  北京北海团城

  北京大多数古建筑,如故宫、天坛、正阳门、钟鼓楼等,为了保证排水,都在地面留有不同式样的泄水口。而在团城高于地面4.6米,周长只有276米的城墙外却找不到一个泄水口,地面也没有排水明沟。但无论雨下得多么大,在团城上只是雨过地皮湿不会产生径流。

  2001年,团城里的古树“白袍将军”生病,专家为其诊治找病根时,偶然发现了这套古代先进的排水系统。专家通过实验发现,在团城上即使遇到一次降水量达18毫米的雨,地面上也不会形成径流。

  这套地下集雨排水系统建于明永乐年间,距今600多年。

北京团城闻名于城内古树,始建于辽代(907AD-1125AD),北京地处温带半干旱、半湿润地区,受季风性气候影响,多年平均降水595mm,适合于松柏生长。另外,团城内独特的雨水渗排系统为古树的生长营造了适宜的环境。

                                               渗水青砖示意图


团城地面除建筑物与古树外,全由青砖铺筑。极少一部分为非渗水青砖,专供人行走,而大部分为倒梯形青砖,底部有沟槽导水,进入涵洞,以蓄水。据李善征等测定,青砖又分为两种,一种上表面有致密层铺于城西北,另一种较小,砖内多气孔,吸水性强,铺于城南。此举减少了地面蒸发面积,充分利用城内降雨量。

                                                     团城排水工程示意图


另一重要设施是渗排涵洞,涵洞深埋,其壁及底部均由青砖铺筑,利于与地下水相匀渗透;它在转折处设雨水口,便于清淤和地下通风;深埋的涵洞,有助于提高表层土壤地温,有利于古树生长。雨季时涵洞内积留的雨水渗入土地,而旱季,地下水渗入涵洞,涵洞内水易于流动,以此更易于团城内水源的交流补充。


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