老祖宗智慧大 谈故宫最厉害的一大设计(组图)
日前的杜苏芮台风残余环流却造成北京出现了严重洪灾。(图片来源:公有领域)
根据历史文献记载,无论老天爷降下多大的雨,故宫里面从来都没有出现雨水阻塞的现象。不过,日前的杜苏芮台风残余环流却造成北京出现了严重洪灾,号称建造了600多年不曾淹水的紫禁城罕见出现淹水现象,引发热议。难道老祖宗的大智慧不敌现代人吗?其实,透过故宫独一无二的“千龙出水”,即可知古人设计的故宫排水系统其实是非常厉害的。
故宫淹水无关设计不良 全因现代垃圾堵塞造成
那么,为何来了台风就导致故宫淹水呢?原来主要是因为排水沟内发现在现代社会中才会出现的塑胶瓶、塑胶袋等物品,是这些东西将排水沟给堵塞了,而不是故宫的排水系统设计的不好。
根据陆媒报导,北京故宫世界遗产监测部主任狄雅静说明,紫禁城的排水系统是非常复杂的,像雨水先降到了屋面上后,再从屋面导流到台基上。由于紫禁城院落整体呈现“北高南低”与“中间高两边低”状况,因此水会透过院落的中间向两边导至明沟,随后再汇流到流经紫禁城的金水河中。有些院落的雨水,会直接透过“钱眼儿”流落到下面的暗沟中,接着再流到院落外面的支沟,支沟再汇入到干沟中,最后再流到金水河中。
狄雅静表示,紫禁城在明、清两代,是每一年的黄历三月就会打开暗沟,进行清淤。至于现在的紫禁城是每一年的春、夏、秋来进行清淤,次数有三,并不算少。
其实故宫内蕴藏大智慧,古人除了利用地势之高低,还搭配他们精心设计的排水系统,以利拥有庞大建筑体的故宫在遭逢暴雨期间,能够快速地将雨水排出,不致发生淹水、积水状况。
针对积水,城市规划设计专家陈易定义为:直径超过50米,半小时内没有排完,即称积水。另一个获得广泛认同的积水概念则是:大型城市遭逢二十年一遇的暴雨时,如若在二十四小时内没有排干净,亦称为积水。
那么,故宫有没有发生过积水呢?其实上述这两种形式的积水,在这六百年间,确实不曾发生在故宫过。根据历史文献记载,明代万历年间京城曾出现过连续二十天的豪雨,当时的长安街道多处出现积水状况,但即便如此,故宫依旧安然无恙。
说到这,想必大家都好奇了,究竟是什么样的惊天设计能让故宫维持不积水的良好状况呢?其实,主要有五大原因:首先,当然是古人顺应地势;第二、设计了明沟与暗沟;第三、设计了独一无二的“千龙出水”;第四、非常耐用的全石沟渠;第五、雨水、污水分提高功能。
接下来,我们就来了解一下。
故宫的排水系统设计得十分精良。(图片来源:Adobe Stock)
故宫排水系统惊人 精密设计功效佳
一、顺地势走向与明暗两排水系统设计
首先,古人设计的这一套精密的排水系统,是依照紫禁城地势规划完成的。由于故宫是“北依燕山、东临渤海”,地势呈现“西北高东南低”之状。所以,北京的排水状况是走“东南向”,因此古人将故宫的排水系统设计为“北高南低”,而这一套排水系统是以帝王的正中御道做为分水线,而分水线东西两侧的地势则呈现逐渐低降之势。
此外,为了预防紫禁城出现淹水现象,古人还将排水系统设计成让地面的排水量大过降水量,以及特别设计了明、暗两套系统。
不过,为什么古人这么害怕紫禁城淹水呢?紫禁城虽然依循地势高低来做排水设施,也拥有河渠,但宫内的建筑物特别多,也特别密集,每一座院落都会彼此阻隔,进而导致排水系统的成效不佳。所以,明白问题所在的古人自然会针对院落里的状况,设计出更加精密的排水设施。于是,明沟、暗沟、涵洞、流水沟眼等设施就这么被设计出来了,它们每一条沟渠综横交错,形成完整且庞大的排水系统网络。
至于所谓的明排水是指:通过铺地进行泛水,并再借由各种排水口、吐水嘴排放到周边的河流中;暗排是指:通过地下排水道把水给排放到河流中,而这条河即是内外金水河。
二、千龙吐水与三道防线河渠
从太和殿前面的广场观望过去,即能看见太和殿、中和殿、保和殿三大殿坐落于高度大约达7公尺、分成三层的玉石底座上。这个底座的每一层都刻有龙头雕像,但与其说是龙头型雕像,倒不如称之为“龙头排水孔”能更加精准些。也就是说,每当老天降下大雨,这些雕像的龙嘴就会喷流出如瀑布般的水柱来。
根据纪录,这三重玉石台基上总共拥有1142个或大或小或明或暗的龙头排水孔。由于排水孔的数量众多,在非常短的时间内,台面上的雨水就能被排尽,并在泄水的过程中,形成“千龙吐水”的壮丽景象。古人之所以把排水设施设计成龙头状,主要在于符合皇家身分,最终成果当然得既美丽、宏伟又气派十足。
紫禁城正因为这些数量庞大的龙头排水孔及相关排水设施,让九十多个、面积占72万平方米的皇宫院落中的雨水能够通畅不受阻碍地排出,而这些排出来的雨水,则会再流入故宫的太和门前面的那一条东西流向的“内金水河”中。
不仅如此,古人还在故宫外头设置三条防线河渠,亦即所谓的护城河。第一至第三道护城河分别是“明内城护城河、大明濠、太平湖”、“西苑太液池、后海”与“外金水河、筒子河”。平日里,河渠内的水是专门供应给城市来使用,可若一旦遭遇暴雨,排水效能就会即刻奏效。这也是为什么故宫外围不会出现大量雨水,大量山洪也不会流进紫禁城内的原因。
总之,当天降大雨时,故宫内的雨水最后都会通过干线及支线的排水渠道,流入内金水河里,接着沿着河渠到东华门南边的水闸流出,与外金水河汇集在一起。故宫的排水系统分成明渠(排水沟)与暗渠(分布在地下的排水沟),而当明渠的积水遇上台阶、墙壁时,古人即在底下设计了洞,也就是“沟眼”,以利雨水顺利从地面流入暗渠的洞中。特别的是,暗渠的洞口设计成镂雕的明清铜币形状,又称作“钱眼”。也就是说,下雨期间,雨水会从地势高流到地势低的地方,接着再流进明沟或“掉入钱眼”中。掉落钱眼中的雨水则会再汇集到四通八达的暗渠中。但先后亦有分,因为雨水是先从支渠汇集到干渠,再通过干渠流到金水河内。
换言之,故宫内的排水沟渠全都是通向内金水河的,而内金水河又跟故宫城墙外面的、宽度达52公尺的护城河相连,后续再跟周边的外金水河、中南海等水系相连通,这些水系都兼具排水功能。
不过,即使古人设计了极为精密的排水系统,也是需要后人的定期维护,方能保有往昔的排水功能,并让故宫继续维持不淹水的绝佳状态。至于如此精巧又壮观的惊人的排水系统,是由被称为“紫禁城主设计师”的江苏籍剻富、剻祥父子于明代永乐年间所建造的。了解故宫排水系统后,想必折服不少专家学者,当然亦无人敢恣意轻视中国古人不容小觑的大智慧了。