在古代,没有长水泥管。排水系统是怎么建成的?谁能系统的说说古代城市排水系统的建设?

因为古代经济是以农业种植为基础的,所以世界上大多数古代文明都是从水开始的,比如发源于尼罗河流域的埃及文明,发源于幼发拉底河和底格里斯河流域的两河文明,发源于印度河和恒河流域的印度河文明,发源于黄河和长江流域的中华文明。相应的,除了一些军事性质很强的堡垒、城堡,大部分城市都是沿河而建,以水为邻,依水而建。然而,任何事情都有两面性。虽然临水城市有利于生产建设和经济发展,但洪水隐患的威胁也在增加。历史记录中经常可以找到洪水和被淹城市的例子。古人有很多抗击城市水灾的例子,有的甚至迁都避洪。如公元前1526年,商朝第十三任国王祖逖为躲避黄河洪水,将都城从耿(今山西河津市)迁至邢(今河北邢台市)。

但迁都避洪只是极端情况。很多时候,古人更侧重于城市规划设计和给排水系统的建设。成书于战国末期的《管子》对都城选址原则有科学的建议:“凡立国,必在广川之上,不在山下;高不近旱,水足;不要近水而走,沟防省;因天然之材,有利,故城墙不必在规,路不必在行。”《管子》还论述了修建城市沟渠排水设施的原则:“地高为沟,底为堤”,“内为沟排水,注意河道”。也就是说,古城在选址时已经充分考虑了城市供水、灌溉、排水、防洪、防御、航运、防火的需要。与现代城市管理者往往从水面上要地、填河修路、填湖建房不同,古代城市管理者更注重充分利用自然河流、湖泊和洼地,同时规划挖掘了许多人工沟渠、湖泊沼泽和* * *形成发达的水系。如汉代长安城的河流密度达到1km/km2,明清北京城的河流密度达到1.07km/km2。“北京7.21暴雨”发生时,北京故宫及其后面的北海、圆明园城堡除内部干线和支线有明沟、暗沟、涵洞、流水沟等完善的排水系统外,没有出现积水。,以及其本身的高区位,以及内城护城河、西苑太尉池、后海、外金水河、桐梓河等河渠的作用。迄今为止,中国最早的排水系统是一组埋在地下的陶瓷排水管,距今已有4000多年。它们出土于河南淮阳平凉台龙山时代城址。在中国古代,夯土墙的作用之一就是防洪。值得注意的是,这个中原国家形成时期的城址是当时城址中最方正、最规整的一个。从此,(长)广场几乎成为中国历史上城市建设规划的一个基本理念和原则。它的南北门大致在中间,颇有中轴线的味道。南门门口两侧也有警卫室。城里的建筑也挺精致的,规格很高。有学者推测,这应该是贵族专属的“门禁社区”,所以应该是一个雏形的城市或城市。城址南门中间的路土下有三组陶瓷排水管,截面呈倒“销”字形,水管一根接一根嵌套,两端有高差,便于城外排水。这应该是中国迄今为止规划最早的公共排水设施。

河南省偃师市二里头是已知最早的中国王朝都城遗址。这是一座规模宏大的大都市,规划周密,布局严谨,存在时间约在3800 ~ 3500年前。在早期宫殿建筑之间的通道下,发现了一条100多米长的木质排水暗渠。在宫城晚期大中型宫殿建筑的庭院中,发现了由石板和陶瓷排水管组成的地下排水设施,两者都是为了向庭院外排水而铺设的。因为这种先进的排水系统只存在于皇宫区域,所以我们可以看到它并没有进入大众生活,仍然被当时的权力阶层所垄断。

后来的河南偃师商城,一般认为是商代重要的都城。这里发现了更大更复杂的排水设施。这个设施通过东墙的一个门从宫城的池源通向城外的护城河。排水隧洞敷设在闸道土下,渠宽2米,原水腔高约1.5 ~ 1.8米。它三面用石板围着,上面横放着厚厚的木板。两侧墙为木石混合结构,木柱夹在砌好的石头之间进行加固。整个排水通道总长约800米,高差明显。在这条排水道对面的西门下,有一条引水渠,从西护城河引水入城,通向宫城的内池花园,形成了发达完整的给排水循环系统。

商代都城郑州商城、安阳殷墟、陕西丰濠遗址、西周都城周元遗址、北京房山刘立河遗址等都发现有排水管、沟渠等排水设施。

春秋战国时期,割据兼并战争频繁的政治军事形势和社会经济的巨大进步促进了城市的进一步发展。与城市经济的发展相对应,夏商周时期以宫殿区为中心的松散的城市居住形态开始瓦解,开始出现较为严格的居住规划和管理制度。“筑城保君,筑国保民”,居民区从分散的状态逐渐向郭城集中,郭城内部有了更加明确的功能划分。同时,一个惠及全市的统一供排水系统也逐渐形成。山东临淄的齐国古城、曲阜的鲁古城、河北易县的古城、邯郸的赵古城、湖北江陵的济南城,都发现了比较完备的排水设施。

战国时期,临淄有“七万户人家”...通往临淄之路,车撞枢纽,人们摩肩接踵,连成一帘,举袖成帘,汗流成雨,家财万贯,志存高远。”据估计,其人口已超过30万,其财富和繁荣程度在诸侯国的都城中名列前茅。其城市规划和建设也代表了当时的先进水平。齐都的都城临淄,建在何姿河和习水河之间,由大小两座城组成。南北墙外有护城河,东西两侧有两条河是天然护城河。城内有全市性的排水系统,宫殿区所在的小城镇和居民区、手工业作坊集中的大城市都有排水渠道。小城的宫殿区排水设施特别精致。建筑周围有鹅卵石铺成的斜坡,地下排水管由横截面为三角形或圆形的陶瓷水管组成,可使院内积水排出院外,流入城市排水系统。临淄市有三大水系。其中,连接小城镇、贯穿大城市西部的排水明渠,有多公里长,甚至上千米宽。因为城西北是城内最低的地方,所以在北墙的西面和北面设置了两个排水道口,是大型排水通道的终点。

最精致壮观的排水设施是建在大成西墙北墙下的石涵洞。涵洞东西长43米,南北宽7 ~ 10.5米,深约3米。它是由天然巨型青石制成的。分为进水口、过水通道、出水口三个部分。位于西墙内外的进、出水渠呈外窄内宽的喇叭形,分三层修建15方水孔。中间的水道穿过城墙,与进出水口交叉连接。过水通道和出水通道的石头是交错的,每个小孔都是不贯通的,所以水可以从石头缝隙中流过,而人不能,所以有排水和御敌的双重作用。

秦汉时期,加强了对历代都城的规划。以广阔的京畿地区为背景,首都城市总体规划采取开放的趋势,利用自然环境构建规划良好的城市水系,全面解决城市给排水和交通问题。

西汉长安城的城市排水系统由护城河、明渠和涵洞组成。除了宽阔的护城河,昆明池和其他在郊区挖掘的池塘都有调洪蓄水的功能。以此为中心,长安附近的自然河流通过人工渠道串联起来,形成完整的给排水网络。其中,明渠自西向东贯穿全市,长9公里。由护城河和明渠组成的主要排水渠道长35公里。长安的排水主要靠街道两边的沟渠。这些沟渠与城市中的大型排水管道相连,或者直接流入护城河,然后流入附近的河流。这些沟渠在穿过城墙时都修建了涵洞。一般用砖石建造,宽2米,拱形屋顶。城内宫殿、衙门的排水设施主要有渗井和排水管。陶瓷管截面多为五边形或圆形,在位移较大的地方也设置双排管。

隋唐长安在修建之前经过精心的勘察设计,之后不断的修建扩建,成为当时首屈一指的国际大都市。对于这样一个总面积83平方公里,人口过百万的特大城市来说,排水系统对整个城市的正常运转意义重大。此时,中国的古代城市已经发展成为一个封闭的李芳系统。隋唐时期,长安城南北有11条街,东西有14条街,将全城分为110个方格。排水系统遍布由“街道”和“广场”组成的方格城市,建筑物周围通常铺设砖块,有零散的水、渗井和排水管。像汉代的长安城,隋唐长安城大部分街道两侧都修建了沟渠,有土有砖,都是明沟。明沟外设置人行道。路面中间高两边低,便于雨水的及时排出。城门下有一条排水暗渠。永安渠、清明渠、龙首渠,流经市内的李芳、池源后,注入渭河、浐河,既供给城市用水,又起到分洪的作用。

隋唐长安城作为国家政治中心,给排水系统的设计和布局优先考虑了城内贵族的需要,皇宫禁地的排水设施也是最为精致的。比如大明宫宇泰池畔发现的排水沟里有一面水平的砖墙,可以拦截雨水经过时较大的杂物。Xi内园的排水涵洞为砌体结构。为了防止河道淤塞,分段安装了几道铁门。第一道门是用铁条做成的,用来阻挡较大的垃圾和杂物,第二道门上布满微小的菱形小孔,用来过滤较小的杂物。闸门可自由拆卸,方便疏通。这可以说是一次水处理装置。

北宋都城汴梁(今河南开封)水系发达,四条穿城而过的河流连接着城内外的三重护城河和湖沼。城内排水系统为主干道两侧用石条修建的宽约1米的明渠,废水通过城墙下修建的涵洞流向护城河。据记载,全市有200多条排水沟,开封政府安排专人巡查,严禁居民往沟里倒垃圾,防止堵塞。

中国古代的都城规划,发展到北宋时期,已经从封闭的里弄体系转变为开放的街巷体系。而北宋的汴梁是在唐代汴州的基础上发展起来的。从城市规划来看,属于新旧结合的城市。随着首都人口的膨胀和商业的繁荣,过去封闭的管理体制给城市生活带来的不便日益明显,各种“侵街”行动层出不穷。与唐朝都城长安宽阔的街道相比,北宋汴梁的街道要窄得多。按照规定,主要街道宽约30米,道路两侧有排水沟和绿树。街道两旁的店铺因为吸引顾客和商业经营的需要,经常占用道路、排水沟和绿化带。这种社会转型期的独特状况给城市规划管理提出了新的课题,而这个新问题在一个新旧融合的城市里是很难得到圆满解决的。

历史把机会留给了元朝的设计者和建造者。元大都的选址避开了仍保留唐代街区形态的金中都,平地而建,统筹兼顾,成为开放式街系城市规划的典范。就排水系统而言,其规划设计和排水设施的铺设与城市整体规划建设同步。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里程碑。

元代大都市区的河湖分为两个系统:一个是由高梁河、海子(积水潭)、通惠河组成的水运系统;首先是宫媛的水系,由金水河和太液池组成。在大都城的建设中,我们不仅充分利用自然河流来疏导水,还修建了完善的排水系统,将明渠和地下沟渠结合起来。根据北高南低的地形,大都城南北主干道两侧有主排水沟渠,沟渠两侧有东西向的涵洞,将胡同内的雨水引入主排水沟渠。在今天西四附近的地下,发现了一条石砌明渠,宽1米,深1.65米..经过平泽门内大街(现阜成门内大街)时,上面铺着石条。

在东西城墙北段和大都会北城墙西段发现三个向城市漏水的涵洞。涵洞底部和两壁铺着石板,接缝处抹着白灰,许多铁锭被压平。涵洞顶部用砖砌成拱形,中间安装一排铁栅栏。整个涵洞的做法与《建筑法式》中记载的“卷水窗”过程完全一致。

在元朝基础上改扩建的明清北京城,废弃城北部分城区,再扩建南城,修建外郭,最终形成“凸”字形格局。城市中心也从元代北方的积水潭地区逐渐转向南方。除了将宫城和皇城向南移动扩张外,南海也在此时开挖,扩大了原太液池的水面。但总的来说,胡同的布局和城巷结合的城市格局,基本上继承了元朝的旧制度,没有太大的变化。在排水系统上,保留和疏通了元代的排水沟。历代清朝仍以北京为首都,城市布局不变。除了局部的一些调整,皇家园林建在了西郊,整体上没有太大的变化。这时又增加了一些新的排水渠道。最重要的有内城东西城墙内侧的一条明凯沟,外城三里河以东大石桥至广渠门的明沟,崇文门东南的花市街明沟。北京作为明清的政治中心,排水设施当然是地域不同,档次不同。内城,尤其是东城,大多是官仓和达官贵人的府邸,这里有完善的下水道通往主排水渠。一般小区的排水设施都比较差。

据估算,明清北京的河流密度为每平方公里65438±0.07公里,整个城市的水系总容量超过65438±0.935亿立方米,蓄水量为每平方米0.32立方米,分别是唐代长安城的2.4倍、3.3倍和4.5倍。一般认为,这应该是北京罕见洪涝灾害的主要原因。

可以说,元代大都和明清北京的排水系统设计和建设,是中国几千年古都城市积累的排水智慧的高度结晶。