中国古代城市排水系统
编者按：近年来，由于设计规划理念和市政配套系统建设未及时赶上城市化发展速度，每遇暴雨极端天气，许多城市内涝严重。有关城市被淹、汽车成了抛锚的渡船、市民蹚水而行、交通严重堵塞甚至瘫痪等现象时常登上夏季媒体头条， “去城市看海”甚至成为网络嬉笑调侃的流行语。今年7月21日，北京再次降下的大暴雨造成77人死亡，160多万人受灾，经济损失巨大，百姓生活受到严重影响。于是，城市排水管理问题再成社会关注的焦点之一，考验着政府的社会管理水平。人们同时惊奇的发现，北京故宫、北海团城、江西赣州等古建筑和古城在暴雨面前的承受力远远超过钢筋混凝土铸成的现代都市。本期视点我们将目光焦距中国古代城市的排水系统，欣赏中国古人在城市配套设施建设方面的智慧。
由于古代经济以农业种植业为支柱，世界上大多数古代文明也就缘水而起——如起源于尼罗河流域的埃及文明，起源于幼发拉底河、底格里斯河流域的两河文明，发源于印度河与恒河流域的印度河文明，发祥于黄河、长江流域的中华文明等等。相应地，除部分有着浓烈军事性质的要塞和城堡外，大部分城市都沿河选址，以水为邻、依水而建。但凡事都有两面性，近水的城市虽有利于生产建设和经济发展，但水灾的隐患威胁同样增大，有关水患洪灾肆虐，水淹城市的事例经常见于史书记载。古人有很多与城市水患斗争的例子，甚至也有为躲避水患而迁都的。如公元前1526年，商代第十三位君王祖乙就为了躲避黄河水患，将国都由耿（今山西省河津市）迁都于邢（今河北邢台）。
但为躲避水灾而迁都的毕竟只是极端个例，大部分时候古人更多将精力放在城市规划设计和给排水系统建设上。成书于战国晚期的《管子》对都城选址原则有着科学建议，“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；因天材，就地利，故城郭不必中规矩，道路不必中准绳。”《管子》还论述了建设城市沟渠排水设施的原则：“地高则沟之，下则堤之”，“内为落渠之泻，因大川而注焉”。就是说说，古城城市在选址时已充分考虑了城市供水、灌溉、排水、防洪、防御、航运和防火等各方面需求。与现代城市管理者动辄向水面要土地，填河修路、填湖建房不同，古代城市管理者更多侧重于充分利用天然河流、湖泊和洼地，同时规划并开挖许多人工沟渠、湖池，共同组成发达的水系。如汉长安城内河道密度达到1公里/平方公里，明清北京城则达到了1.07公里/平方公里。“7.21北京大暴雨”发生的时候，北京故宫和其身后的北海团城之所以无积水发生，除其内部的干线、支线，有明沟、暗沟、涵洞、流水沟眼等完善排水系统外，其自身因高选址，以及内城护城河、西苑太液池、后海、外金水河、筒子河等河渠的作用更不可小觑。 迄今所知中国最早的排水系统，是一组距今4000多年前、埋于地下的陶质排水管道。它们出土于河南淮阳平粮台龙山时代城址。在中国古代，夯土城墙的功能之一，就是防洪。值得注意的是，这处中原国家形成期的城址，是同时代的城址中布局最为方正规矩的一座。而此后，（长）方形几乎成为中国历史上城市建设规划的一个根本思想和原则。它的南北两门大体居中，已颇有中轴线的味道。南门门道两侧还有门卫房。城内的建筑也颇为讲究，规格较高。有学者推测这应是一处贵族专用的“门禁社区”，因而应属雏形的城市或都邑。城址南门中间的路土下铺设有三组陶排水管，剖面呈倒“品”字形，水管节节相套，两端有高差，便于向城外排水。这应该是迄今所知中国最早的有规划的公共排水设施。
河南偃师二里头，是迄今所知中国最早的王朝都城遗址。这是一处经缜密规划、布局严整的大型都邑，其存在时间约距今3800～3500年。在早期宫殿建筑之间的通道下，发现了长逾百米的木结构排水暗渠。晚期宫城中大型宫殿建筑的院内，又发现了石板砌成的地下排水沟和陶排水管组成的地下排水设施，二者的铺设都是为了向院外排水。由于这类先进的排水系统仅发现于宫殿区，可知它并未走进大众生活，仍为当时的权力阶层所垄断。
稍晚的河南偃师商城，一般认为是商王朝的重要都邑。这里发现了规模更大、更为考究的排水设施。这一设施由宫城内的池苑，经东城墙上的一座城门通向城外的城壕。排水暗道铺设于门道路土下，水道宽2米，原水腔高度约1.5～1.8米，系用石板三面围砌，上面横铺粗大木料。两侧壁采用木石混合结构，垒砌的石块间夹木柱以加固。整个排水道全长约800余米，高差明显。在与这一排水道相对的西城门下，又有由西城壕引水入城并通向宫城内池苑的引水渠，组成发达而完备的给排水循环系统。
在商王朝的都城郑州商城、安阳殷墟，西周王朝的都城陕西丰镐遗址、周原遗址，以及北京房山琉璃河燕国都城遗址等地，都发现有排水管道、沟渠等排水设施。
春秋战国时期，列国分立、兼并战争频繁的政治军事形势和社会经济的长足进步，都促进了城市的进一步发展。与城市经济的发展相对应，夏商西周三代以宫殿区为重、偏于松散的城市居住形态开始瓦解，较严格的民居规划与管理体制开始出现。“筑城以卫君，造郭以守民”，居民区从分散状态逐渐集中于郭城之内，郭城内有更明确的功能分区。与此同时，统一的、惠及全城的给排水系统逐渐形成。山东临淄齐国故城、曲阜鲁国故城、河北易县燕下都、邯郸赵国故城、湖北江陵楚都纪南城等都发现有较完备的排水设施。
史载战国时期“临淄之中七万户……临淄之途，车毂击，人肩摩，连衽成帷，举袂成幕，挥汗成雨，家敦而富，志高而扬”。据推算其人口已超过30万人，富庶繁荣程度在诸侯国都城中名列前茅。其城市规划建设，也代表了当时的先进水平。齐都临淄城建于淄河和系水两条河流之间，由大、小两城组成。其南、北墙外有城壕，东、西两面则以两条河流为天然城壕。城内有全城性的排水系统，宫殿区所在的小城和居民点、手工业作坊集中的大城都发现有排水道。小城内宫殿区的排水设施尤其讲究，建筑的周围发现有卵石铺成的斜坡散水，地下排水管道由断面呈三角形或圆形的陶质水管组成，可使院内积水流出院外，汇入城市排水系统。临淄全城已发现三大排水系统。其中连通小城、纵贯大城西部的排水明渠长逾千米甚至数千米，宽达20米。由于城西北部是全城最低洼处，因而在北墙西部和西墙北部设置了两个排水道口，这里是大型排水渠的终点。
最精妙壮观的排水设施，是建于大城西墙北部城墙下的石砌涵洞。涵洞东西长43米，南北宽7～10.5米，深3米左右，用天然巨型青石砌垒而成。分为进水道、过水道和出水道三部分。位于西墙内外侧的进、出水道呈外窄内宽的喇叭口形，上面分三层砌筑15个方形水孔。中间的过水道穿过城墙，与进、出水道口相接。过水道和出水道内部石块交错排列，每个小孔不直通，水可通过石隙流过，人却不能通过，因而具有排水御敌的双重功效。
秦汉时期，历代王朝都城的建设都增强了规划性，以广大的京畿地区为背景，都城总体规划取开放之势，利用所处自然环境，建设周密完善的城市水系，从而综合解决城市给排水和交通等问题。
西汉长安城的城市排水系统由城壕和排水明渠、暗渠组成。除了宽大的城壕外，在郊外开挖的昆明池等池苑，具有调洪蓄水的作用。以其为中心，通过人工渠道串联长安附近的天然河流，形成完整的给排水网络。其中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。这些路沟与城内的大型排水渠相连，或直接流入城壕，再汇入附近的河流。这些路沟和水渠在经过城墙时都构筑了涵道。一般以砖石砌筑，宽可达2米，上部为拱形的券顶。城中宫殿、官署等建筑的排水设施主要有渗水井和排水管道。陶质管道剖面多呈五角形，也有呈圆形者，在排水量较大的地方还设置双排管道。
隋唐长安城在建城前经周密调查和精心设计，其后不断修建扩充，成为当时首屈一指的国际化大都市。对于这样一座总面积达83平方公里、人口逾百万的特大城市而言，排水系统对于整个城市的正常运转具有重要的意义。此时的中国古代城市已发展到了封闭式的里坊制阶段。隋唐长安城南北11条、东西14条大街，将全城划分为110个坊。排水系统就遍布于由“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。与汉长安城一样，隋唐长安城大部分街道的两侧都修有水沟，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。城门下则建有排水涵洞。永安渠、清明渠和龙首渠在流经城内的里坊和池苑后，注入渭河和浐河，除供应城市用水外，也起到了分洪的作用。
作为全国性的政治中心，隋唐长安城给排水系统的设计布局优先考虑了城内贵族人群的需求，宫室禁地中的排水设施也最为讲究。如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为砖石结构，为防止渠道淤塞，分段安装了多道铁质闸门，第一道闸门先由铁条构成直棂窗，拦阻较大的垃圾杂物，第二道闸门布满细小的菱形镂孔，可以滤出较小的杂物。闸门拆卸自如，方便疏通。这可以说是初级的水处理装置了。
北宋都城汴梁（现河南开封）有着发达的水系，四条穿城而过的河道连通三重城壕以及城内外的湖池。市内的排水系统，是在干道两侧用石条砌筑宽约1米的明渠，废水通过城墙下构筑的涵洞流向城壕。据记载，城内有排水沟二百余条，开封府安排专人巡逻，严禁居民倒垃圾入沟，以防堵塞。
中国古代都城规划，发展到北宋时期，已从封闭式的里坊制转变为开放式的街巷制。但北宋汴梁是在唐代汴州的基础上发展起来的。从城市规划的角度而言，属于新旧合一的城市。随着都城人口的膨胀和商业的繁荣，以往封闭的管理体制给城市生活带来的不便日益彰显，各种“侵街”之举层出不穷。与唐朝都城长安宽阔的街道相比，北宋汴梁的街道狭促了许多。按规定，主要街道大约宽三十米，道路两旁还有排水沟和绿化树木。街道两边林立的店铺，因招徕顾客和商业经营的需求，常常侵占道路、排水沟和绿化带。这类社会转型期特有的状况，给城市规划管理提出了新的课题，而这一新的问题在新旧合一的城市中很难得到圆满的解决。
历史把机遇留给了元大都的设计和建设者。元大都的选址避开了仍保存唐代街坊形式的金中都，平地起建，全面谋划，成为开放式街巷制城市规划的典范。就排水系统而言，其规划设计与排水设施的铺设与城市的整体规划与建设同步。其城市建设充分利用自然环境，因地制宜，最终成为中国古代城市建设史上的一座里程碑。
元大都城内的河湖水系分为两个系统，一是由高梁河、海子（积水潭）、通惠河构成的漕运系统；一是由金水河、太液池构成的宫苑用水系统。大都城的建设中，不仅充分利用自然河流开渠引水，而且修建了完善的排水系统，明渠与暗沟相结合。依北高南低的地势，大都城的南北主干道两侧，都有排水干渠，沟渠两旁还有东西向的暗沟，引胡同内的雨水排入干渠。在今西四附近的地下，曾发现石条砌筑的明渠，渠宽1米，深1.65米。在通过平则门内大街（今阜成门内大街）时，顶部覆以石条。
在大都城东、西城墙的北段和北城墙西段发现3处向城外泄水的涵洞。涵洞的底部和两壁以石板铺砌，接缝处勾抹白灰，并平打了很多铁锭。涵洞顶部用砖起券呈拱形，中部装置着一排铁栅栏。整个涵洞的做法，与《营造法式》所记“卷辇水窗”的工艺完全一致。
在元大都的基础上改扩建而成的明清北京城，放弃城北部分城区，后又展拓南城，加建外郭，最终形成“凸”字形格局。城市中心也由元代的城北积水潭一带逐渐转向城南。除南移和扩展宫城、皇城外，此时还开挖南海，扩大了原太液池的水面。但总体上看，其坊巷布局、市坊结合的城市格局，基本上继承元代旧制，没有太大的变革。在排水系统上，它保留和疏浚了元大都的排水沟渠。后继的清王朝仍以北京为京师，城市布局一仍其旧，除个别局部调整，在西郊兴建皇家苑囿外，总体上并无多少变化。此时增设了一些新的排水渠道，最主要的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至广渠门内的明沟，以及崇文门东南横贯东西的花市街明沟。作为明清王朝的政治中心，北京城的排水设施当然也不例外地具有区域和等级之别。内城尤其是东部城区，多是官仓和达官贵人的宅邸，这里修建有完善的下水道，通往排水主干渠。一般居民区的排水设施则相对较差。
据估算，明清北京城内的河道密度为每平方公里1.07公里，全城水系总容量超过1935万立方米，每平方米蓄水容量为0.32立方米，分别是唐长安城的2.4倍、3.3倍和4.5倍。一般认为，这应是北京城罕有洪涝灾害的主要原因。
可以说，元大都和明清北京城在排水系统上的设计建设，是积淀千年的中国古代都城排水智慧的高度结晶。
（《中国文物报》2012年8月3日5版）
