□ 嵇立平

    科海史迹

    被称为“七下八上”（7月下旬到8月上旬）的这段时间，是我国北方的主汛期，降雨导致强降水多发，几乎每年都有城市变身“水城”、出现“看海模式”的新闻报道。

    近日，故宫再现“千龙吐水”，最大雨强却无积水的报道冲上热搜，引起了人们对我国古代排水方式的关注。据报道，7月22日上午，北京主汛期的最大雨强出现在故宫博物院内，虽然暴雨如注，但整个故宫地面却几乎不存积水，无数殿宇的飞檐流水如瀑，三大殿台基上的1142只排水“螭首”喷珠吐玉，出现了“千龙吐水”的壮观景象，令许多专程冒雨赶来欣赏的游客啧啧称奇。

    精密设计  巧解水患

    故宫为中国明、清两代的皇宫，始建于明永乐四年（1406年）。数据统计，在故宫建成后的600余年间，北京经历了一千多次的暴雨，其中较大的水灾就发生过200多次。如《明英宗实录》记载:“万历三十五年闰六月，顺天府大雨如注，昼夜不止，经二旬。雨潦浸贯城，长安街水深五尺，洼者深至丈余，各衙门皆成巨浸。”而故宫在这一次次的暴雨水灾中，从未被“水漫金山”，它是如何做到“风雨不动安如山”的呢？

    故宫是我国古代科学排水的一个典范。故宫在建造之初，就对排水系统进行了精密设计和精细施工。首先，故宫的地面整体走势呈北高南低，其中北部的神武门地面比南部的午门地面高约两米，整体形成约2‰的排水坡度。以中轴线建筑为核心的宫殿建筑群又使整体地势中间略高、两边稍低，呈“熊背”式样，这一坡降为自然排水创造了有利条件。

    故宫主体建筑“三大殿”建在三层高大的石基上，基座台面一致向外侧稍倾，便于雨水下注，台基的上千个“螭首”作为出水口，将积水“吐”至地面，即所谓“千龙吐水”。

    故宫的明沟暗渠四通八达，长度超过15公里，并有涵洞、流水沟眼等，纵横交错，主次分明，全部通向总干渠内金水河。内金水河又与故宫城墙外侧的外金水河、护城河、中南海等水系相通，使雨水顺着从高到低的地势，流到明沟暗沟，再流入总干渠内金水河，然后排到紫禁城城外的河道中，巧妙解决了水患问题。

    古代排水系统的中国智慧

    我国古人在排水系统上有许多巧妙构思，一些排水的理念、方法和排水系统甚至跨越千百年，仍惠泽后世。

    我国古代排水的理念是“以排为主，以防为辅”。例如我们熟知的“大禹治水”，大禹的父亲鲧治理水患的理念是堵，也就是修建大坝、大堤堵水，但最终以失败告终。大禹改变了父亲的治水方法，将堵改成了疏，取得了成功。“水在于疏，而不在于堵”，就成了中国历史上最早的排水理念。

    早在远古时期，我国古人“筑城以卫君，造郭以居民”，出现了城市，并初步形成修建明沟暗渠的城市排水措施。迄今所知中国最早的、最为完备的城市排水系统，出现在距今约4600年的新石器时代晚期，是一组出土于河南淮阳平粮台龙山时代城址的陶质地下排水管道，这些管道节节套扣，管道两端还有着非常明显的高差，与排水沟有序相连，其排水设施之完备令人惊叹。

    在我国封建时期，城市排水主要有地面沟渠、地下管道和城墙下涵洞等设施。古代有关下水道的名称有沟、窦、续、石渠、埔墁等多种，所用的材料和方法也有多种，如用陶管铺设，用石块修造，用砖头砌就。据春秋时期的《考工记》记载：“窦，其崇三尺”，表明当时的下水道已有3尺高度。

    长安是西汉及隋唐的都城，城市排水系统由排水明渠、暗渠和城壕组成。长安城大部分街道两侧都修有水沟、渗水井，与城内的大型排水渠相连，城门下建有排水涵洞，城墙外建有壕沟，还在郊外开挖大型池苑调洪蓄水。城内积水通过沟渠流入城壕，再汇入池苑和自然河流，形成完整的给排水网络。长安城宫苑的排水设施尤为讲究，在排水渠段安装了多道闸门，由铁条构成的直棂窗，可将雨水经过时裹挟的杂物拦截下来，以防止淤塞，这可以说是初级的水处理装置了。

    从明渠暗沟、排蓄结合、分流、过滤等理念和方法中，寻找古人智慧排水的印迹，可以为我们今天完善城市排水系统提供借鉴。

    （作者为中国科普作家协会会员、北京作家协会会员）