中国古代的城市供水

何寿平

（中国水网顾问）

地球上的生命起源于水，人类的生存离不开水。考古学证明：人类四大文明的发祥地就位于长江与黄河、幼发拉底河与底格里斯河两河、恒河和尼罗河等广大流域中。近代有人制作的人口密度分布模型表明：点状水资源（如湖泊、水井等）密度线是一个围绕水源的同心圆，而在线形水资源（如河、江等）附近则与之平行分布在两岸的环绕带。而且流域气候条件越干燥，人口居住密度就越趋近水源。“择水而居”是人类生存、发展的共同点，这无疑表明水对人类生存的重要作用。随着人口的增长、生产力的发展，人们对水的需求也由跟随自然到遵循自然规律人为开发水源。

我国新石器时代河姆渡遗址所发现的供水设施，是目前所知长江流域最早的人工水源的结构形式。

几千年来，人类的聚居、市井城镇的形成、古代城镇供水等随着历史的脚步在不断地进步、发展。

一、水井是我国先民的重要水源

水井作为水源有着比江河湖泊更大自由度的选择，可以在近距离内取到水，而且水井星星点点分布更广。基于这样的情况，即使紧临地面水源的城镇，人们仍然离不开“水井”。

自古以来，凡有人群居住的地方就有井。几千年来，水井是我国先民乃至现代人们的重要水源。

中国很早就有关于掘井和凿井技术的记载。《吕氏春秋·勿躬》“伯益作井”（前约2200年），为世界上最早较可靠的掘井记载。1～2世纪的西汉时代出现深井钻井机械。这些钻井机械在南北宋时期经过较大的改进后，一直沿用到明清，并在11世纪左右传入西方。

唐代徐坚《初学记》卷七有“伯益作井，亦云黄帝见万物，始穿井”。东汉许慎《说文解字》中有“八家为井”。我国凿井取水自黄帝创始已有4000～5000年的历史，而且在2000多年前的秦代，就掌握了穿凿深井的技术。在升水设备方面，我国古代创造有轱辘、简车、桔槔，此外，还有流传至今的龙骨车和龙尾车等。

二、古代遗址中的水井

浙江余姚河姆渡新石器时代遗址第二文化层，发现原始木构水井遗迹。在一个直径约600厘米的不规则圆形坑边，发现环绕布置的桩木残段。桩木残存28根，间距不等。朽木直径一般约5厘米，垂直入地约100厘米，最深者为142厘米。其中两根柱较为特殊，朽木直径各8厘米左右，南北对峙，斜向入地，与水平成55°角。

坑呈锅底状，深处不足100厘米，坑内为黑色淤泥。坑底中央稍偏西北有一方坑，边长约200厘米，方坑底距当时地表约135厘米。方坑壁四周密排圆桩或半圆桩，并加水平方框支护。

根据出土遗迹和遗物情况判断：锅底形圆坑内沉积黑色淤泥，说明此坑原来是一个水塘。聚落内的水塘，自然形成当时居民的一个方便的生活用水的水源。水塘的水位不定，枯水时仅在锅底状的坑底稍有积水，所以在底部中央掏一个小深坑，以保持集中的一定水量的积水。淤泥中掏坑，需要先设四壁的支护结构。方坑外所见平面朝上安置的大石块，显然是步石，它证明枯水季节人民正是蹋着这些步石到中央方坑取水的。中央方坑内出土带耳可以系绳的汲水陶罐之类，可以进一步证明这是一处生活水源。这一水源的使用方式是：水塘水满时，在塘边取水；枯水时，踏步石到塘底方坑内取水。

发掘所见的大圆坑底部设有支护结构的方坑，是目前所知长江流域最早的人工水源的结构形式。它是高水位地区的一种木构支护水井的雏形，其结构正是古老象形文字所描写的“井”和“＃”的形象。《释名·释宫》说：“井者，清也”。对照这种地表水源的原始水井来看，确是由于有了木构方框的支护，才避免了坑壁泥土造成的混浊，从而保持了水质的清净。

在黄河流域，近年在河南汤阴白营的一座龙山文化晚期（与河姆渡第二文化层时代相近）的聚落中发现一口水井，其深度已达3米左右，下部残存叠置的木构井干。

河北藁城台西村遗址的两口商代水井，其支护结构也是采用木构井干方式。台西村一号水井，井口直径295厘米，深为590厘米。井口以下450厘米开始直径缩减，形成一个二层台。井底设木构井干，共叠置四层，高82厘米，节点为搭口交接。井干周围尚有30余根桩木加固。这口井中也遗存有当时汲水失落的完整或破碎的陶罐，有的颈部尚系有绳索。

以上各例说明，我国的“原始水井”历史悠久，在井干结构上得到逐步改进。

我国考古挖掘的各个朝代的水井众多，不胜枚举。从筑井的材料上来看，就有土井、陶井、瓦井、石井、砖井、木井等。

河北邯郸市西郊涧沟遗址（前2000～2800年）中发现的房屋建筑边有水井3口，均成筒状。井的上部有缺口与沟相通，从井口往下深1米处，径长2.30米，往下逐渐缩小，到5.50米处，径长1.15米，下部为黄沙堆积。《周书》中虽有记载：“黄帝穿井”，“尧民凿井而饮”，但未见实物资料，而在涧沟遗址中发现的古井建筑，为《周书》提供了实物依据。

北京在东周时即有大量的土井、瓦井，汉、唐、辽、金时又建有砖井。历史上，北京城区居民大多自打土井，取用浅层地下水。元、明、清时的北京城，尽管不断开渠引水，使城市供水从未间断，但遍布全城的水井也是城市供水的重要源泉。今天北京城内的无数条胡同，就是居民区的地域名称。据考证，“胡同”一词来自蒙古文，也就是蒙古文“水井”的意思。至清光绪十一年（1885年）北京内外城已有土井1245眼。但水质多数咸苦。

南京是六朝古都，虽然背靠长江，但城内古井星罗棋布，不但井栏千奇百怪，而且以井取名的也有不少，如金沙井、杨公井、铜钩井、板井、锁井、双井、白云井、邀贵井、胭脂井。有史料统计，到清朝（19世纪），南京有水井5000余口。直到20世纪80年代，南京仍有水井3000多口。

我国城市给水之制在诸多史籍的记载中，以钱塘六井最为详细。苏轼之记略中提及：唐宰相李公长源始作六井，引西湖水以足民用，其后刺史白公乐天（810年左右）治湖浚井，刻石湖山。这是当时官方为解决百姓饮水、用水的城市公共工程。

三、古代都城的水源

水是城市存在的根本。作为都城，国家的政治、文化、经济的中心，人口众多，对水的需求就更显得十分重要。

我国古代夏、商、周三朝的都城多数在河流沿岸。从秦以后，各统一王朝的都城也毫不例外都在大河的沿岸。首都是全国或一个地区的政治、经济、文化中心，人口众多，建设宏伟，园林如画，用水量巨大，如果没有地面供水，仅靠地下水是不能解决问题的。因此，都城城址必须选择在河流沿岸，就几乎成为不可抗拒的规律。

在今西安建都的有十个朝代。四个城址都在河流的沿岸。随着城址的转移，愈加靠近渭河的重要支流，城市供水也愈加丰沛。

洛阳号称九朝古都，三个城址都离不开洛河。

在南京建都的有八个朝代，三处城址均位于今南京市区、长江岸边，互相重叠或相距不远。明南京城规模宏大，包上述城址于城内，不仅横跨秦淮河，而且更靠近长江。

在开封建都的有六个朝代，城址位于黄河之南、汳水岸上。

杭州建都的有两个朝代，城址不断向东展出，靠近钱塘江。

北京最早的城址位于灅水（今永定河）以北的洗马沟岸上。元代把城址转移到蓟城东北，另建大都城，横跨高梁河。明代中叶时建北京外城，城址南移，不仅横跨高梁河，更靠近洗马沟和灅水。

六大古都的城址很典型，其他古都也不例外，城址均位于河流岸上。譬如十六国、南北朝、五代十国时期的都城就是如此。

中国历史上建都都毫无例外位于河流的沿岸，可见中国的都城离不开河流，其根本原因就是为了解决城市供水和水路交通问题。

四、古代城市供水工程

我国古代城市供水工程有着悠久的历史，在水源、输配水系统、净化处理等方面都有着瞩目的成就。这对城市的生存、发展提供了最基本的条件。

早在公元前1600年商城（位于现在的郑州）是盘庚迁殷之前商朝的都城。考古发现城内北部和东北部为宫殿区，宫殿区东部建有蓄水池和输水管道等贮水设施，保证了该区域的用水。

西安是周、秦、汉、隋、唐等朝代建都的地方，城市地面水供水系统十分完备，开创了中国都城以地面供水为主的先河，成功地解决了古代大城市供水的问题，为中国都城解决水源树立了样板。

周代丰镐横跨沣水，自然靠沣河供水。秦咸阳横跨渭水，引渭河水开凿兰池，是都城咸阳的人工蓄水库，供给咸阳城东南地区用水。

西汉长安城的水源主要来自城西潏水，同时凿井，引用地下水。到了中叶，人口大增，大规模地开辟水源，开凿渠道，引用地面水。开辟了中国都城地面水供水的新格局。

唐长安城从东南、西南两个方向引水入城，渠道密如蛛网，使西安地区诸河大都被加以利用，为解决西安城市发展中的供水问题，奠定了东、西两个方向供水的格局。长安四周有泾、渭、灞、沣、涝等河流。由于城市规模大，人口众多，在城市供水方面，唐朝初期，整修了龙首渠、永安渠、清明渠等渠道，把水从长安城外引入城内。这几条渠道穿过长安城内，形成了一个完整的供水网，东西长18里115步（约10.6千米），南北长15里175步（约8.9千米），周长67里（约38.6千米），妥善解决了长安城百万人口的供水问题。

古代广州受海潮的影响，井泉水偏咸。到宋朝，城市发展迅速，人口剧增，供水矛盾突出，被贬惠州途经广州的苏轼向广州太守提出了引水入城的建议，他建议用竹筒引蒲涧水入城，是广州最早的“自来水”规划蓝图。苏轼当时亲自参与总体规划，解决了广州城居民的饮水卫生问题，广州也因此成为全国最早有“自来水”的城市。

考古专家论证，长沙市坡子街现已发掘出的3000平方米地下“屋脊”形木构，系南宋时期一处规模庞大的城市供水系统。其东西走向，全部由黑褐色厚木板筑成，每块木板长、宽各约1米。与木槽垂直相连的木制“屋脊”长约30米，西高东低，一直延伸到发掘基坑之外。这是一种掩盖式的输水渠道。考古现场同时还发现了20多口古井。

金代的中都城位于今北京市西南广安门一带，城市供水主要利用洗马沟水系。金人扩建中都城时，有计划地把发源于城西一片天然湖泊（即今莲花池）中的一条小河圈入城内。同时开凿护城河：引入宫苑，解决城市供水问题。元代的大都城充分利用了高梁河水系。高梁河水系中的瓮山泊，也就是今天颐和园昆明湖的前身，为明清北京城的水源奠定了基础。明初扩大了皇城，供水主要靠汇集玉泉山诸泉的瓮山泊供水。积水潭为主要的蓄水库，并与西苑太液池（即今北海、中海和南海）相通，为皇城、宫城（紫禁城）提供水源。清乾隆十六年（1751年），为增加运河水量，开拓瓮山泊，把西山碧云寺、卧佛寺的泉水经玉泉山麓也导引入泊，建成了北京西北最大的人工蓄水库，这就是今天的昆明湖。使北京城的水源发生了巨大变化，为北京城提供了丰富的水源。

仅举以上几个城市供水工程的范例，可见我国古代十分重视水在城市中的作用，并投入了巨大的人力和物力。

五、古代净水技术

我国唐代陆羽的《茶经·四之器》中有一段关于饮茶用水处理的阐述：“漉水囊：漉水囊若常用者，其格以生铜铸之，以备水湿，无有苔秽腥涩。意以熟铜苔秽、铁腥涩也。林栖谷隐者或用之竹木，木与竹非持久涉远之具，故用之生铜。其囊织青竹以卷之，裁碧缣以缝之，纽翠钿以缀之，又作绿油囊以贮之，圆径五寸，柄一寸五分。”这漉水囊，就是作为滤水用的滤水器，供清洁净水之用。

中国是首先采用明矾降低水的浊度，正式文字记载最早见明宋应星在明崇祯十年（1637年）刻印的《天工开物》一书。在1744～1746年出版的西班牙教士纳瓦雷特撰写的《中国帝国游记》中，详细记载了当时所看到的，普遍应用的明矾使黄河水变为清水的情况，并说这是自然的秘密，为当时西方所不知。

2004年浙江永嘉溪口乡溪二村考古发现了一套400多年前明朝晚期保留完好的古代净水系统。它由5个大小不一、排列有序的水池组成。大的水池8.00平方米，小的仅1.56平方米。考古人员赶赴现场发掘后发现，整个水池的四壁均用大块鹅卵石垒砌而成，5个水池深度不一，最深的0.75米，最浅的0.58米。原水从距村700～800米远的山麓用陶制水管引入1号池。这是一个铺满沙石、瓦砾的池子，长1米多，宽约50厘米。水经过过滤后，再流进2号池。这个池子全部用砖头砌成，里面铺的是木炭。这是否是最早采用的“过滤—活性炭”处理的工艺，有待考证。不过，这具有现代净水处理工艺雏形的发现，让人惊叹不已。水流过这两个池子后，通过池底的水管流进3号池。3号池是5个池中最大的一个。它是一个边长约2米的正方形池子，深约1米。可能是储水用的“清水池”，亦可作为“消防水池”使用。这个池的水溢出后，再流进第四个池子。该池呈 “凹”字形。水池周边用砖镶嵌，底下用3块圆形的石块铺平，储存的水用于饮用，它的造型最为精致。5号池则是用来洗涤物品的，池底有小排水孔专用于排放污水。400多年前交通闭塞的山区，当地村民就设计建造了功能齐全的“净水系统”，说明我国古代劳动人民在水处理工艺上已具有很高的水平。

人类的发展、人类聚居城市的发展都离不开水，让我们更加珍惜水资源，为人类的生存和城市的发展与大自然和谐共存！