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故宫为何不积水

2016/8/8 9:53:00 点击数: 【字体:

故宫为何不积水

大殿前广场积水不过脚背。
 
故宫为何不积水
 
雨水沿着建筑屋顶琉璃瓦落到地面,顺着明沟流到地下暗沟。
 
 
故宫为何不积水
 
“千龙出水”——大殿台基上的积水由螭首流出,入明沟排走。
 
 
  【关注】
 
  7月19日凌晨至20日夜间,北京遭遇长达55个小时的降雨天气过程,是2016年入汛以来最强降雨,全市平均降雨212.6毫米,城区平均降雨274.0毫米,均超过了2012年“7·21”特大暴雨过程,为多年所罕见。雨后,媒体争相传播一组故宫雨景照片,展示了难得一见的“千龙出水”场景,特别是大暴雨时故宫博物院内地面未出现明显积水,更显示出故宫完善的排水系统的强大排水能力。
 
  持续大雨,往往使各地的现代化城市排水网络遭受重创,“城中看海”的情形频频出现。可是,近600岁的故宫却为何能不内涝?故宫的排水系统何以有如此强大的功能?本刊请故宫博物院院长单霁翔为您解密。
 
  近日,近600岁的紫禁城,因京城连日大雨成为关注焦点。人们都好奇,为何故宫不会出现大面积积水的。其实,这一方面要感谢古人建筑营造的智慧与匠心,另一方面也得益于今人保护遗产的执着与悉心。
 
    古人的智慧与匠心
 
  紫禁城建造之初,对排水系统进行了精准测量、精密设计和精细施工。其地面顺应北京地区地理环境,整体走势呈北高南低、中间高两边低,而且有坡度,为自然排水创造了有利条件。紫禁城内的排水沟渠全部通向内金水河。内金水河又与紫禁城城墙外侧52米宽的护城河相连,之后同周边的外金水河、中南海等水系相通,这些水系同时兼有排水功能。相对整个北京城区排水体系来说,紫禁城排水系统是第一级的,这是昔日皇家地位的体现。
 
  此外,紫禁城整个排水系统经过统筹规划,还设计营造了主次分明、明暗结合的庞大人工排水网络,沟通各个宫殿院落的排水系统有干沟、支沟,有明沟、暗沟,有涵洞、流水沟眼等众多排水设施。紫禁城排水系统分为三类,分别是建筑排水、地表径流、地下暗沟。雨水降落时,一部分雨水落到建筑上,沿着建筑屋顶琉璃瓦落到地面,之后雨水会顺着明沟流到地下暗沟沟口,还有一部分雨水直接形成地表径流,顺地面坡度流入院落和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,汇入暗沟。地下暗沟纵横交错、四通八达,雨水排入暗沟以后,再由支沟汇集到干沟,经干沟排入内金水河。历年固定时间淘挖养护,几百年来排水效果良好,无论雨量多大,并无积水之弊。
 
  故宫前三殿的排水功能格外引人注目。太和殿、中和殿和保和殿均坐落在一个8米多高的工字型台基上,台基面积25000平方米,分为三层。在台基四周栏杆底部,有排水的孔洞,每根望柱下还有一个雕琢精美的石龙头,其口内为凿通的圆孔,也是主要的排水口。三层共有龙头1142个。雨水逐层下落,使得台面无积水。值得一提的是,台基底部的石龙头也称螭首或角兽,是用于须弥座转角处和望柱外缘之下的排水构建,多镌刻成龙首形,具有很好的装饰作用。雨水从螭首龙头孔中流出,小雨时如冰柱,大雨时如白练,暴雨时则会呈现“千龙出水”景象,蔚为壮观。三台雨水逐层向下流,院内地面留有泛水坡度,北高南低,绕四周散水都有石槽明沟,在台阶下有石券涵洞接通干沟,使流水顺利通过,最后排入内金水河。
 
    今人的执着与悉心
 
  故宫人为紫禁城的智慧营造而感到骄傲,更认识到保护文化遗产的责任重大。我们开展了一系列研究、保护工作,使紫禁城的排水功能永葆青春。
 
  近年来,故宫博物院启动了故宫排水系统专项课题研究,除了众所周知的排水渠道外,还计划对故宫区域内不同类型的地面铺装的渗、滞和透水能力进行研究,最终评估其绿色排水设施的排水能力(海绵能力),这样有助于全面和科学地认识故宫整体排水能力,同时也可以对海绵城市的相关研究提供数据支持。
 
  紫禁城古代排水设施是故宫世界文化遗产的重要组成部分,应该和故宫古建筑一样得到精心呵护。故宫内的明、暗雨水沟由石质和砖质两种材质砌筑而成。相对来说,石制雨水沟更加结实耐用,所以一些保存较好的盖板沟和暗沟都是采用全石制建造。同时,也有大量的砖砌雨水沟,甚至还有砖石混砌雨水沟。这些都是历朝历代改建维修的见证。因为古代青砖质地较好,现存很多砖砌雨水暗沟依旧可以正常使用。
 
  故宫的排水系统十分庞大,仅保留至今的古代雨水沟的长度就超过15公里,其中暗沟的长度将近13公里。因此,故宫博物院将排水系统分成几个区域,按区域制定集中清理计划。2014年对东六宫区域排水系统进行修缮,包括对管道维护保养、更换残损构件等,确保这一区域排水管线的畅通。在此次大雨中,东六宫区域未发现积水现象。从今年6月开始,重点对御花园区域进行古代排水暗沟的疏通,恢复了御花园西侧雨水沟的排水能力。下一步将更换御花园东侧管线。按照2016年的既定计划,还将对西六宫等其他区域的雨水管沟进行专项排查和清理。
 
  排水系统的正常运转要有合理的设计,更需要全身心投入的日常维护。比如有的雨水沟塞满淤泥或杂物,导致排水能力下降,就需要及时清除栏板下、螭首中、排水孔内的堵塞物。由于古代的栏板和螭首都已年代悠久,在清理过程中产生震动可能导致螭首的断裂,因此不能用坚硬的工具进行疏通,只能用竹签一点一点地清理,这项工作需要足够的耐心和细致,并持续开展。
 
  为保证故宫排水设施的完好和通畅,多年来故宫博物院坚持排水设施的专项巡查。巡查的对象包括古建筑、河道、排水沟渠、地面等。每当大雨、暴雨来临时,故宫博物院会组织工作人员进行全院巡查,避免出现积水情况。
 
  古代排水系统与现代排水系统相结合,主要在于内金水河水位的调节。每当雨季开始之前,故宫博物院都要做好充分的准备,一是制定防洪预案,专职人员到位,预备疏通工具到位,以便随时到岗排除堵点,随时保证开闸放水。二是与北京市水务局河湖管理处建立紧密的联系,保证通信畅通,在雨季随时监查内金水河水位,通过开闸放水的方式,适时调节内金水河水位,共同保证排水系统的正常运转。
 
  在暴雨过程中,负责单位和人员坚持现场管理,掌握现场的实时情况。一是全员上岗,按片分工,通过安全防范中控室,现场监视各区域的排水情况。二是及时清理上游漂浮至雨水口的杂物,保证排水畅通。三是出现局部积水时,及时判断堵点并进行疏通。同时,加强广播宣传,及时告知观众服从故宫博物院管理人员指挥,做好自我保护,有序撤离。
 
  总之,故宫排水系统沉淀着世代传承的“工匠精神”,在“天时地利人和”的综合作用下,才造就了今天强大的排水防灾功能。
 
  (单霁翔,作者为故宫博物院院长)本文图片均为李韵摄于7月20日

 
责任编辑:M005文章来源:光明日报
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