古代排水系统排：良心、智慧和制度的交融

北京故宫角楼。图/视觉中国

    100多年前，法国作家维克多·雨果曾说：下水道是“城市的良心”。其实，中国古代的城市排水系统不仅是一个良心工程，而且还是智慧工程和制度工程。古人从三个方面来确保城市不出现因排水问题而造成内涝灾害，影响居民生活和政权稳定。

城市排水，首先是良心工程

    “筑城以卫君，造郭以守民”，城郭虽有明确的功能分区，但是惠及全城的给排水系统却是统一的。不仅长安、洛阳、开封、北京等曾经的京师，就是连山东临淄齐国故城、曲阜鲁国故城、河北易县燕下都、邯郸赵国故城、江西赣州、湖北江陵楚都纪南城等都有完备的排水设施。古代城市建设在设计之初都首先考虑城市的排水系统，把它当成最基本的也是最重要的公共基础设施。

    城市排水首先在选址时就有充分考虑，《管子》中都城选址的原则是：“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。”同时还提出了城市沟渠排水设施的建设原则:“地高则沟之，下则堤之”，“内为落渠之泻，因大川而注焉”。可见，古人在都城选址时对城市供水、灌溉、排水、防洪、防御、航运和防火等都提出了具体要求，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。

    据考证，出土于河南淮阳平粮台龙山时代城址是迄今所知中国最早的排水系统，它是一组距今4000多年前埋于地下的陶质排水管道。已知中国最早的王朝都城遗址河南偃师二里头发现了长逾百米的木结构排水暗渠。战国时繁华的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。全城已发现三大排水系统。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至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。

    西汉长安城的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。以此为中心，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。

    隋唐时期，城市排水系统主要由河流、沟渠、池沼、渗井、渗坑等分支共同构成。河流担负城市供水与排水双重职能，沟渠于城市引水与排泄城内积水方面发挥积极作用，池沼、渗井、渗坑则以其自身蓄水功能成为重要补充。城市排水规划时就已配置排水处理装置，防止沟渠淤塞，阻挡污物。

    江西赣州的福寿沟修建于北宋时期，工程由当时的水利专家刘彝主持，他根据街道布局和地形特点，采取分区排水的原则，建成了两个排水干道系统，因为两条沟的走向形似篆体的“福”“寿”二字，故名“福寿沟”。这条长达12.6千米的排水系统虽经历了900多年的风雨，至今仍完好畅通，可谓真正的良心工程。

    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，元大都城内的南北主干道两侧，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。在今北京西四附近的地下，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。

    明清紫禁城的建筑理念也充分利用了原有条件和地理特点，先设计一套涵盖地上、地下的排水系统的完整布局和总体规划，然后先地下后地上地逐步施工。排水系统是紫禁城地下规划最重要的组成部分，实践证明，在紫禁城初建时，就已经对排水系统考虑得十分周密。

城市排水，其次是智慧工程

    古代对城市排水系统这项看不见的工程，并没有应付了事，相反，在工程建设方面不断地推陈出新，新的创造发明层出不穷，体现出古代城市排水更是一项智慧工程。

    如北宋时期，身为虞州（今赣州）知州的刘彝亲自设计福寿沟，他最大的贡献是发明了“水窗”。水窗即是排水口的阀门，能在汛期防止江水倒灌。刘彝让排水口附近的管道呈现多层断面，将坡度增加到普通管道的4倍，这样就形成了足够的水压可以冲开水窗。当贡江水位高于水窗水位时，借江水之力将闸门关闭；当江水低于水窗时，借水窗内沟水之力将闸门冲开。

    位于临淄齐国古城西墙内外侧的进、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。

    近年来，全国多地城市遭受内涝被“看海”，宋代古城江西赣州因得益于古代下水道福寿沟“护佑”不涝而广受关注。图为福寿沟内部构造。摄影/新华社记者吴锺昊

    对于隋唐长安这样一座面积达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意义重大。有考古研究者撰文指出，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，注入渭河和泸河，除供应城市用水外，也起到了分洪的作用。

    长安西内苑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。

    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。

    在元大都，城东、西城墙的北段和北城墙西段有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，与北宋《营造法式》一书中所记载的“卷辇水窗”工艺完全一致。

    明清时期，紫禁城的排水系统则将东西方向的流水，汇流到南北走向的干沟，然后全部排入内金水河。内金水河是紫禁城的内河，也是紫禁城排水的最终汇集之地。内金水河全长2100多米，由紫禁城的西北流入，东南流出。这条穿流整个紫禁城的内河蜿蜒曲折、若隐若现，还起到了美化环境的作用。

    发达的城市水系往往要保持一定的河道密度和巨大的调蓄能力。在这方面历代都有精密的计算，如汉代长安城内河道密度为每平方公里1公里，昆明池蓄水能力达3549.7万立方米；宋代东京城河道密度为每平方公里1.55公里，总蓄水能力达1852.23万立方米；明清的北京城河道密度为每平方公里1.07公里，总蓄水能力为1935.29万立方米。

城市排水，还是制度工程

    清代学者刘献廷说：“水利兴，而后天下可平，外患可息，而教化可兴矣。”我国古代对城市排水系统的管理还是一项制度工程。

    首先，从官制上，城市排水一开始就有专人司职。春秋时期的齐国政治家管仲曾云：“请为置水官，令习水者为吏，大夫、大夫佐各一人，率部校长官佐各财足，乃取水左右各一人，使为都匠水工，令其行水道、城郭、堤川、沟池、官府、寺舍，及州中当缮治者，给卒财足。”《周礼·地官》记载，夏商周三代设司空一职，负责平水土，另有川衡管理河川，掌“巡川泽之禁令而平其守，犯禁者执向诛伐之”。《后汉书·百官志》也写道，汉设司空一职“掌水之事”。“凡营城起邑、浚沟洫、修攻防之事，则议其利，建其功。凡四方水土功课，岁尽则奏其殿最而行赏罚。”“凡郡县……有水池及渔利多者置水官，主平水收渔税。”

    自唐朝以来，工部虽总居于六部之尾，但凡官员升迁往往都要从工部起步。三省六部制正常运行之时，工部“掌经营兴造之众务，凡城池之修浚，土木之缮葺，工匠之程式，咸经度之”。《唐六典》卷七《尚书工部》“水部郎中”条较为详细地记载了水部郎中、员外郎的职责,即主管全国川读、阪池之政令,凡疏浚沟恤、堰决河渠，以及舟揖、航运、农田灌溉之利皆属其职掌范围。

    除中央外，地方政府在城市排水工程建设方面扮演了更为重要的角色，如北宋时期，路一级的转运司、提刑司、提举常平司等官员，不论是河防、河道的开凿、疏浚，还是地方上的农田水利建设，他们都要参与其中。这些要部门官员的参与显示了地方对排水工程建设的重视。至于中央水部郎官“掌沟洫、津梁、舟楫、漕运之事。凡堤防决溢，疏导壅底，以时约束，而计度其岁用之物。修治不如法者，罚之；规划措置为民利者，赏之”。中央主要负责修法和赏罚。

    其次，重视城市排水系统的管理。如《秦律》规定：“弃灰于道者被刑”，即将灰土丢弃于道路者将获刑，为的是避免堵塞排水系统。宋代都城开封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。

    防堵塞的同时，还要重视排水沟渠的疏浚。宋代对河渠的管理有着严格科学的制度规定，每年定期疏浚河渠，清淤时征用民夫数量多达30万，称为“汴夫”。说到对汴河的河道进行清淤的程度，据宋代的《东京梦华录》记载，汴河“每岁兴夫开导至石板石人以为则。岁有常役，民夫尝病之。而水行地中。京师内外有八水口，泻水入汴。故京师虽大雨无复水害，昔人之画善矣”。这就是说每年对汴河的清淤程度，一定要清理到汴河河底的石板石人为止，以保证河道畅通。

    清代对城市排水系统的管理十分重视，京城内外排水沟渠有专人分段负责管理。据记载，“顺治元年（1644年），定令街道厅管理京城内外沟渠，以时疏浚（若旗民淤塞沟道，送刑部治罪）。”

    紫禁城自建成以来，其排水系统一直备受重视，在数百年间，不断掏挖、疏通，几乎每年春季都会疏浚，必要时还会进行大修。当然，排水系统的维护和整修是要耗费大量的人力、物力和财力的。据记载，紫禁城内最后一次大规模河道沟渠疏浚维修工程，开始于光绪十一年（1885年）四月，直至光绪十三年七月完成。工程耗费白银超过22万两，不仅掏挖了内金水河2100米长的河道的淤泥，修砌了两岸河墙，修整河帮、沟盖，修缮了15座桥梁，还将紫禁城内总长度约8000米的所有大小沟渠全部掏挖了一遍。

    最后，排水工程的质量有严格的制度保障。《唐律疏议》规定：“物勒工名，以考其诚，功有不当，必行其罪。”说的是建筑中的每一块砖、每一件材料上都刻有制造者、监督者的姓名，一旦发现有质量问题，很容易找到责任人。这一制度一直实行。除此之外，民间行业也有质量负责的行规，如清光绪年间，某地泥作匠行业订立行规，其中规定：“泥墙须包三年，如三年内倒塌者，归泥匠赔修。”

    （文／刘绪义 作者为中国社会科学院哲学所博士后）