中國古建筑排水系統,彰顯工匠精神!
中國古代排水系統起源較早。一般來說,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。兩者相互補充,相互補充。相對完善的古代排水系統從一個方面反映了中華文明的繁榮,其工匠精神歷史悠久。
古代排水系統比較完善
早在先秦時期,淮陽平糧臺古城遺址就出現了陶瓷排水管、二里頭木結構排水溝、偃師商城石材排水溝、安陽殷墟陶瓷排水管、周原卵石排水溝等遺跡。其中,平糧平臺陶瓷排水管是中國發現的最早的排水系統,已有4300多年。
排水系統的建設在秦漢時期越來越普遍。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,說明秦宮的排水系統與渭水相連。當時阿房宮下水道建,采用五邊形陶土管。與方形管道結構相比,道結構更能承受來自路面的壓力。在西漢長安城遺址的未央宮、長樂宮等地方,都發現了大量的排水管。部分水道末端排水口還設有滲井,確保暴雨后無積水。
唐代,長安市西內苑不僅建有排水溝,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。宋代,人們對城市排水防災的認識進一步加深。北宋蘇州人朱長文對蘇州城縱橫交錯的水道有感觸,如說: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,但城市中沒有墊溺分析?!?/p>
陸游《老學庵筆記》卷六年:京師溝渠深,死亡多匿,自稱‘無憂洞’……從國初到兵興,經常有,雖然尹不能絕也??梢韵胂?,東京地下排水溝的寬度和深度。明清時期,我們也非常重視排水系統。北京內外建設了相對完整的排水系統。當時修建的600多條排水管道仍在發揮作用。
民間也采用古代排水設施。1993年,考古人員在遼寧省綏中縣一處秦代遺址中發掘出兩間房間,一為污水處理間,一為浴室間。兩者相鄰,與排水管道相連,污水處理室內有1.6米深的滲水井。漢代民間也使用排水設施。1981年,河南省淮陽縣于莊生產隊取土時,挖出了包括前院、中院、后院、田園在內的漢代陶莊園建筑模型,田園旁邊有排水溝。
古代排水系統如何繁榮?
我國古代排水系統比較完善,使用也比較普遍。古代排水系統興盛的原因如下。
一是城市發展的影響。戰國時期,七國人口約2000萬。西漢初年,社會經濟逐步恢復,人口成倍增長。到西漢末年,人口已達5900多萬,出現了中國人口增長的第一個高峰。唐天寶年間,全國人口約6700萬。清咸豐元年(1851),中國古代人口最高,達到4.3億人。隨著人口的快速增長和商業的繁榮,歷代有許多大、中、小城市。隨著城市的增加和規模的擴大,其排水壓力逐漸增大,在這種情況下,歷代排水系統的大量建設,自然而然。
二是制度建設的作用。為了保證排水系統的質量,歷代制定了相關制度,對其進行管理和監督。例如,在官方制度方面,歷代城市排水都有專人負責。例如,在漢代,有一個特殊的職位,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,工作部的職責是掌管管理和建設的眾務、城市的修復、土木工程的修復、工匠的程序和咸經。
宋代非常重視排水系統的建設,專門設立了運河部門,負責運河的堤防安全和河流預防所需的材料。古代社會除了,古代社會還重視排水系統的法律建設。秦朝至明清時期,一直高度重視排水系統的法律建設,有效保證了排水系統的發展和質量。
三是科技推廣。雖然先秦時期有排水設施,但其施工技術相對落后。與先秦時期的方形和五角形管道相比,秦漢魏晉時期出現了圓形排水管道,這無疑是一次質的飛躍。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。
漢長安城在整體布局上呈現出由內而外,由小到大的網絡結構。其優點是整個城市的排水系統網絡清晰,層次分明,覆蓋面廣,保證了整個城市的排水順利進行。唐宋時期,鐵鏤空閘門出現,用于攔截管道雜物,防止堵塞。到了明朝,宮廷的排水系統甚至用巨石或生銅建造,技術水平大大提高。總之,科技的不斷進步推動了古代排水系統的建設和發展。
工匠精神歷久彌新
自古以來,中國人就一直追求工匠精神,如《禮記》、《詩經》、《如交流》、《如思考》等。這種工匠精神也充分體現在古代排水系統的建設中。
一是精益求精的精神。例如,紫禁城建成600年來,從未有過洪水的危險,這與排水系統的精心設計、精心施工和精心維護密不可分。在紫禁城建成之前,首先建立基礎土層并鞏固,這相當于在紫禁城下鋪設一塊巨大的海綿,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,使建筑物排水、地表徑流順暢排出,流入內金水河,最終流入護城河。
可以看出,紫禁城排水系統的規劃布局非常詳細、嚴謹,充分體現了工匠的智慧,體現了卓越、細致的獨創性。隨著時代的發展,古代排水系統不斷完善,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,也體現了工匠不斷探索、卓越的精神。
二是創新精神。2001年7月,考古學家在洛陽漢河南縣南墻外發現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,施工簡單,與榫卯結構相似。這種套接接口在中國已經使用了幾千年,而且自使用以來,中國已經成為第一個使用這種管道接口的國家。
同時,檢查井也設計在管道的出口處,表明人們已經意識到,隨著時間的推移,管道中會堆積沉積物,通過檢查井定期清洗,可以防止管道堵塞。這些設計是前所未有的,充分反映了當時工匠們的創新意識。另一個例子是宋代江西贛州的福壽溝,出口處安裝了十二水宿門。
該閘門設計十分巧妙,江水低于閘門時,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,江水不會倒灌。“十二水宿”閘門的創新設計在歷史上是開創先河的,充分彰顯了古人的聰明才智。
第三,奉獻精神。奉獻精神是工匠精神的靈魂。正是由于古代工匠的奉獻精神,歷史上留下了許多惠及子孫后代的不朽項目。就古代排水系統的建設而言,工匠的奉獻精神也得到了充分的體現。宋朝的王龔在《近錄》中說:汴河的舊底有石頭和石頭,以記住它的地理位置。興夫每年都開導石頭和石頭。
汴河每年都要疏導清理。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。這么大的作業量是民夫完成的,可見民夫的敬業精神。