中國(guó)古代排水系統(tǒng)起源較早。一般來(lái)說(shuō),主要有兩種類型:一種是依靠城市溝渠排水,另一種是依靠城市河流排水。兩者相互補(bǔ)充,相互補(bǔ)充。相對(duì)完善的古代排水系統(tǒng)從一個(gè)方面反映了中華文明的繁榮,其工匠精神歷史悠久。
古代排水系統(tǒng)比較完善
早在先秦時(shí)期,淮陽(yáng)平糧臺(tái)古城遺址就出現(xiàn)了陶瓷排水管、二里頭木結(jié)構(gòu)排水溝、偃師商城石材排水溝、安陽(yáng)殷墟陶瓷排水管、周原卵石排水溝等遺跡。其中,平糧平臺(tái)陶瓷排水管是中國(guó)發(fā)現(xiàn)的最早的排水系統(tǒng),已有4300多年。
排水系統(tǒng)的建設(shè)在秦漢時(shí)期越來(lái)越普遍。杜牧在《阿房宮賦》中云:渭流漲膩,棄脂水。阿房宮妃宮女排出的洗臉脂水使渭水上漂浮一層油膩,說(shuō)明秦宮的排水系統(tǒng)與渭水相連。當(dāng)時(shí)阿房宮下水道建,采用五邊形陶土管。與方形管道結(jié)構(gòu)相比,道結(jié)構(gòu)更能承受來(lái)自路面的壓力。在西漢長(zhǎng)安城遺址的未央宮、長(zhǎng)樂宮等地方,都發(fā)現(xiàn)了大量的排水管。部分水道末端排水口還設(shè)有滲井,確保暴雨后無(wú)積水。
唐代,長(zhǎng)安市西內(nèi)苑不僅建有排水溝,還建有各種類型的鐵空心閘門,分別攔截不同大小的垃圾,不僅保證了管道暢通,而且避免了城外河流污染水質(zhì)。宋代,人們對(duì)城市排水防災(zāi)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深。北宋蘇州人朱長(zhǎng)文對(duì)蘇州城縱橫交錯(cuò)的水道有感觸,如說(shuō):城中,眾流貫州,吐吸震澤……蓋子不如,不能泄露,安居民也不如。因此,雖然有澤國(guó),但城市中沒有墊溺分析。”
陸游《老學(xué)庵筆記》卷六年:京師溝渠深,死亡多匿,自稱‘無(wú)憂洞’……從國(guó)初到兵興,經(jīng)常有,雖然尹不能絕也??梢韵胂螅瑬|京地下排水溝的寬度和深度。明清時(shí)期,我們也非常重視排水系統(tǒng)。北京內(nèi)外建設(shè)了相對(duì)完整的排水系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)修建的600多條排水管道仍在發(fā)揮作用。
民間也采用古代排水設(shè)施。1993年,考古人員在遼寧省綏中縣一處秦代遺址中發(fā)掘出兩間房間,一為污水處理間,一為浴室間。兩者相鄰,與排水管道相連,污水處理室內(nèi)有1.6米深的滲水井。漢代民間也使用排水設(shè)施。1981年,河南省淮陽(yáng)縣于莊生產(chǎn)隊(duì)取土?xí)r,挖出了包括前院、中院、后院、田園在內(nèi)的漢代陶莊園建筑模型,田園旁邊有排水溝。
古代排水系統(tǒng)如何繁榮?
我國(guó)古代排水系統(tǒng)比較完善,使用也比較普遍。古代排水系統(tǒng)興盛的原因如下。
一是城市發(fā)展的影響。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,七國(guó)人口約2000萬(wàn)。西漢初年,社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐步恢復(fù),人口成倍增長(zhǎng)。到西漢末年,人口已達(dá)5900多萬(wàn),出現(xiàn)了中國(guó)人口增長(zhǎng)的第一個(gè)高峰。唐天寶年間,全國(guó)人口約6700萬(wàn)。清咸豐元年(1851),中國(guó)古代人口最高,達(dá)到4.3億人。隨著人口的快速增長(zhǎng)和商業(yè)的繁榮,歷代有許多大、中、小城市。隨著城市的增加和規(guī)模的擴(kuò)大,其排水壓力逐漸增大,在這種情況下,歷代排水系統(tǒng)的大量建設(shè),自然而然。
二是制度建設(shè)的作用。為了保證排水系統(tǒng)的質(zhì)量,歷代制定了相關(guān)制度,對(duì)其進(jìn)行管理和監(jiān)督。例如,在官方制度方面,歷代城市排水都有專人負(fù)責(zé)。例如,在漢代,有一個(gè)特殊的職位,掌水土事。唐代遵循隋朝的政治制度,建立了三省六部制。其中,工作部的職責(zé)是掌管管理和建設(shè)的眾務(wù)、城市的修復(fù)、土木工程的修復(fù)、工匠的程序和咸經(jīng)。
宋代非常重視排水系統(tǒng)的建設(shè),專門設(shè)立了運(yùn)河部門,負(fù)責(zé)運(yùn)河的堤防安全和河流預(yù)防所需的材料。古代社會(huì)除了,古代社會(huì)還重視排水系統(tǒng)的法律建設(shè)。秦朝至明清時(shí)期,一直高度重視排水系統(tǒng)的法律建設(shè),有效保證了排水系統(tǒng)的發(fā)展和質(zhì)量。
三是科技推廣。雖然先秦時(shí)期有排水設(shè)施,但其施工技術(shù)相對(duì)落后。與先秦時(shí)期的方形和五角形管道相比,秦漢魏晉時(shí)期出現(xiàn)了圓形排水管道,這無(wú)疑是一次質(zhì)的飛躍。圓形管道橫截面積最大,流量最大,遇暴雨可加快排水速度,不影響人們的生活。從受力的角度來(lái)看,與其他形狀的管道相比,圓形管道受力均勻,埋在地下不易損壞。
漢長(zhǎng)安城在整體布局上呈現(xiàn)出由內(nèi)而外,由小到大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)城市的排水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)清晰,層次分明,覆蓋面廣,保證了整個(gè)城市的排水順利進(jìn)行。唐宋時(shí)期,鐵鏤空閘門出現(xiàn),用于攔截管道雜物,防止堵塞。到了明朝,宮廷的排水系統(tǒng)甚至用巨石或生銅建造,技術(shù)水平大大提高??傊?,科技的不斷進(jìn)步推動(dòng)了古代排水系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展。
工匠精神歷久彌新
自古以來(lái),中國(guó)人就一直追求工匠精神,如《禮記》、《詩(shī)經(jīng)》、《如交流》、《如思考》等。這種工匠精神也充分體現(xiàn)在古代排水系統(tǒng)的建設(shè)中。
一是精益求精的精神。例如,紫禁城建成600年來(lái),從未有過(guò)洪水的危險(xiǎn),這與排水系統(tǒng)的精心設(shè)計(jì)、精心施工和精心維護(hù)密不可分。在紫禁城建成之前,首先建立基礎(chǔ)土層并鞏固,這相當(dāng)于在紫禁城下鋪設(shè)一塊巨大的海綿,以便吸收水分,加速雨水滲入地下。鋪在路面上的青石磚也有利于雨水滲漏。地上、地下、明暗、縱橫交織的排水系統(tǒng),使建筑物排水、地表徑流順暢排出,流入內(nèi)金水河,最終流入護(hù)城河。
可以看出,紫禁城排水系統(tǒng)的規(guī)劃布局非常詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn),充分體現(xiàn)了工匠的智慧,體現(xiàn)了卓越、細(xì)致的獨(dú)創(chuàng)性。隨著時(shí)代的發(fā)展,古代排水系統(tǒng)不斷完善,從三孔圓形陶瓷排水管,到五孔五角形陶瓷排水管,十五孔石排水溝,再到拱形磚頂磚排水溝,也體現(xiàn)了工匠不斷探索、卓越的精神。
二是創(chuàng)新精神。2001年7月,考古學(xué)家在洛陽(yáng)漢河南縣南墻外發(fā)現(xiàn)了一條漢代陶瓷排水管。這段管道沒有用相同口徑的管道連接,而是一大一小連接。接口處縫隙小,不易漏水,施工簡(jiǎn)單,與榫卯結(jié)構(gòu)相似。這種套接接口在中國(guó)已經(jīng)使用了幾千年,而且自使用以來(lái),中國(guó)已經(jīng)成為第一個(gè)使用這種管道接口的國(guó)家。
同時(shí),檢查井也設(shè)計(jì)在管道的出口處,表明人們已經(jīng)意識(shí)到,隨著時(shí)間的推移,管道中會(huì)堆積沉積物,通過(guò)檢查井定期清洗,可以防止管道堵塞。這些設(shè)計(jì)是前所未有的,充分反映了當(dāng)時(shí)工匠們的創(chuàng)新意識(shí)。另一個(gè)例子是宋代江西贛州的福壽溝,出口處安裝了十二水宿門。
該閘門設(shè)計(jì)十分巧妙,江水低于閘門時(shí),憑借高度差,用城中排出的積污水沖開閘門,排入江中。若閘門低于江水,則江水的壓力迫使閘門封閉,江水不會(huì)倒灌?!笆蕖遍l門的創(chuàng)新設(shè)計(jì)在歷史上是開創(chuàng)先河的,充分彰顯了古人的聰明才智。
第三,奉獻(xiàn)精神。奉獻(xiàn)精神是工匠精神的靈魂。正是由于古代工匠的奉獻(xiàn)精神,歷史上留下了許多惠及子孫后代的不朽項(xiàng)目。就古代排水系統(tǒng)的建設(shè)而言,工匠的奉獻(xiàn)精神也得到了充分的體現(xiàn)。宋朝的王龔在《近錄》中說(shuō):汴河的舊底有石頭和石頭,以記住它的地理位置。興夫每年都開導(dǎo)石頭和石頭。
汴河每年都要疏導(dǎo)清理。為了保證河流暢通,不被淤泥堵塞,每次疏浚都要求清理河底的石頭和石頭。這么大的作業(yè)量是民夫完成的,可見民夫的敬業(yè)精神。