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中國古代城市如何防洪排澇

多 難 興 邦

翻開二十四史,各地災荒和饑饉的年代幾乎沒有間斷過。
中國以農(nóng)立國,溫飽問題是長期縈繞在中國古人心中的大事。農(nóng)耕民族在古代只能靠天吃飯,于是,發(fā)展水利,抗旱排澇,就成了彌補一些地區(qū)先天不足的最能動的手段。王安石變法期間,農(nóng)田水利是他試圖變法圖強而采取的一項全國性措施,治水在統(tǒng)治階級中始終是一件牽動國家命運的大事。北宋淳化二年(991年)六月,汴河在開封附近決口,宋太宗率領文武百官前去查看,宋太宗看到堵口困難,親自下到洪水之中,于是文武百官爭先恐后,禁軍奮不顧身,終于堵住了缺口。史書中《河渠志》之類水利文獻的大量存在,從一個側面反映了中國古人對水利事業(yè)的重視。
盡管如此努力,洪澇依舊是中國人頻繁遭遇的災害。1949年以來,平均每年出現(xiàn)影響范圍較廣的洪澇5.8次,平均每年的受災面積0.08億平方公里。1998年我國南方長江、北方松花江、嫩江洪水泛濫,直接經(jīng)濟損失1666億元,死亡3300人。與這種自然災害頻發(fā)的狀況相對應的,是我國城市的抗洪標準普遍偏低。1994年底全國共有城市622座,其中531座有防洪任務,設防標準達到50年一遇及其以上的只有93座,占總數(shù)的18%。城市內部的排洪標準,一般只有5~10年一遇。
物競天擇,在長期的生活實踐過程中,古人逐漸形成了一些明確的思想,來指導建造人類的聚居地,以盡量趨利避害。《管子·乘馬篇》上說:“凡立國都,非于大山之下,必于廣川之上。高勿近旱而水用足,下勿近水而溝防省。因天材,就地利,故城郭不必中規(guī)矩,道路下必中準繩?!睆娬{“錯國于不傾之地”,“擇地形之肥饒者,鄉(xiāng)山左右,經(jīng)水若澤?!睂τ诔鞘械臏锨潘到y(tǒng),“地高則溝之,下則堤之”,“內為落渠之瀉,因大川而注焉?!痹诜鶈T廣闊的中國大地上,各地自然條件相差甚大,山區(qū)、丘陵、平原、低地,有的甚至處于海平面以下的“鍋底”,古人根據(jù)不同的地理環(huán)境,因地制宜地建造水利設施,其中既有區(qū)域性的宏觀調控,也有針對不同城市特點建造的具體工程,這些水利事業(yè)有寶貴的經(jīng)驗值得總結,也有慘痛的教訓需要吸取,但是,不論是經(jīng)驗還是教訓,都是留給我們今天的財富。

福 壽 千 年
“郁孤臺下清江水,中間多少行人淚。西北望長安,可憐無數(shù)山。青山遮不住,畢竟東流去。江晚正愁余,山深聞鷓鴣”。
辛棄疾一首郁結愁腸的千古名篇,讓贛州郁孤臺名揚天下。而郁孤臺附近的高地,就是贛州城市最初的生長點。
贛州位于江西省南部章、貢二水匯合處,贛州之贛字,就得自于章、貢二水的合字。贛江是北通內陸的唯一航道,而章、貢二水溝通閩粵。章江逆流而上,可直達大庾嶺下,過南嶺山脈隘口——梅嶺關,贛州城因此而成了“南撫百越,北望中州”,據(jù)五嶺之要會,溝通贛、閩、粵、湘的重鎮(zhèn)。贛州城區(qū)三面臨水,“山為翠浪涌,水作玉虹流”,城區(qū)內陸勢有起有伏,層次遞開,為構成優(yōu)美的自然和人文景觀提供了基礎。
贛州市區(qū)外圍多是200~300米的低山丘陵,全市水系呈輻射狀從東、南、西三面匯聚入章、貢二水,合為贛江北流。贛州具有典型的亞熱帶丘陵區(qū)濕溫季風氣候,四季分明,雨量豐沛,冷暖變化顯著,降水變率大,境內降水強度大,降水量年內分布不均,4~6月降水量約占全年降水的42%,春夏之交的雨季,各方河流之水匯向贛州盆地,章江和貢江的年過境水量為277.1億立方米,經(jīng)常形成洪澇災害。
適應這樣的地理條件,贛州城建史上經(jīng)歷了3個大的發(fā)展階段。第一個階段是南朝蕭梁時期,城址經(jīng)過不斷的選擇,最終選定在章、貢二水交匯處,在五代之前,城西北最高峰田螺嶺和向東綿亙的百家?guī)X一帶建有子城,今射箭坪東北、東溪寺仍保存東、西寬40.3米,南北最長100米,北倚城墻呈三角形,總面積2000余平方米的臺地。這一區(qū)域即贛州的子城所在,在這塊臺地的南部,保存著南宋嘉定年間知軍留元剛改建的軍門樓,軍門樓呈長方形,墻基上還有“嘉定八年”“嘉定十年”“軍門樓磚”字樣的宋磚。這樣的地形上修筑子城,在當時的條件下已經(jīng)能夠滿足基本的抗洪需要。因為這塊臺地是城內陸勢最高的地方,它與鄰近的八境路的高程相差12米。大雨時節(jié),這塊臺地上的水可以很快下瀉到江中。
五代后梁防御使、五嶺開通使盧光稠統(tǒng)轄虔、韶二州期間,擴建贛州城的東、西、南三面,建起了一座城周13里、高3丈、門5座的贛州新城,奠定了今天贛州舊城區(qū)的基礎。城區(qū)面積擴大到3平方公里。這是贛州城市發(fā)展史上的第二個階段。南方城市在唐代后期經(jīng)濟重心南移之后,曾經(jīng)經(jīng)歷了一個普遍的城市擴張期,許多南方城市都是在五代兩宋時期擴建的。這樣擴建后的贛州城,已經(jīng)將許多相對低洼的地方包括在了城區(qū)之內,城市的防洪排澇就成為了現(xiàn)實的問題。
北宋時期,贛州城的地位更加重要,贛州的城市建設也迎來了第三個高潮,這個高潮的標志性工程有4個,分別是城墻、街道、福壽溝和浮橋。北宋嘉祐年間(1056~1063年)權知虔州軍孔宗翰“因貢水直趨東北隅,城屢沖決,石當其嚙,冶鐵錮基,上峙八鏡臺”,將原來土筑的城墻加砌磚石,在提高軍事防御能力的同時,城市的抗洪能力明顯提高。另一個標志性的工程就是在贛州排澇中發(fā)揮重要作用、沿用至今的福壽溝。
北宋熙寧年間(1068~1077年)劉彝任虔州知軍時期,主持規(guī)劃建設了贛州城區(qū)的街道,并根據(jù)街道布局和地形特點,建成了排水干道系統(tǒng)——福溝和壽溝,主溝完成以后,又陸續(xù)修建了一些支溝,形成了古代贛州城內“旁支橫絡”、“縱橫行曲,條貫井然”,主次分明、排蓄結合的排水網(wǎng)絡。這些溝渠“縱橫紆折,或伏或見”形似篆書“福壽”二字,福壽溝由此而得名。其集水范圍大致以文清路為界,文清路以東即城東南之水流入福溝,排入貢江,文清路以西即城西北之水流入壽溝,排入章江,由于贛州城區(qū)兩面臨江,排水口直通章貢二江,洪水期間,江水倒灌,容易造成水患。劉彝于是又在出水口處“作水窗十二,視水消長而啟閉之,水患頓息”。宋代的福壽溝為矩形斷面,磚石結構,斷面尺寸很大,“廣二三尺、深五六尺,以磚,復以石”,水窗閘門的門軸裝在上游方向,當江水低于水道水位時,下水道的水力就會沖開閘門,而當江水高于下水道水位的時候,江水就會關閉閘門,這樣就可以防止江水倒灌。
贛州城內原有眾多的水塘,福壽溝將這些水塘串聯(lián)起來,形成城內活的水系,雨季可以調蓄城內徑流,在城內雨水無法及時外排時避免澇災,并且可以發(fā)揮養(yǎng)魚、種菜、污水處理等綜合效益,其原理與今天市政規(guī)劃中的防洪措施相符合。劉興昌主編之《市政工程規(guī)劃》在“城市防洪的一般措施”中,列舉的防洪堤布置之一:“只沿干流筑堤,支流和地面水則在支流與干流交接處設置暫時蓄洪區(qū),洪水到來時,閘門關閉,待河流退洪后,再開閘放出蓄洪區(qū)的洪水,這個方案適用于支流的流量小,洪峰持續(xù)時間較短,堤內又有適當?shù)耐莸亍⑺量勺餍詈閰^(qū)的情況?!?br>福壽溝建成后,由于管理不善,年久失修,到明天啟年間已經(jīng)是“居民架屋其上,水道浸失其故”,清末更是出現(xiàn)“春夏之交,雨潦時降,潢污停休,疾病易生,民患苦之”的情況,同治八年(1869年)時終于對福壽溝進行了一次較徹底的治理,并繪制了福壽溝的地圖,這次維修后的福壽溝總長12.6公里,至今依舊是贛州舊城區(qū)的主要排水干道。

歷史的經(jīng)驗值得記取
中國古代城市排水系統(tǒng)起源甚早,距今4300多年的河南淮陽平糧臺古城在南門門道路土之下就發(fā)現(xiàn)有鋪設的陶質排水管道。這些排水系統(tǒng)不斷完善,在一些城市中還發(fā)現(xiàn)了水關(水閘)遺址,經(jīng)過科學考古發(fā)掘的有廣州南越國時期的水閘遺址、北京金中都的水關遺址和北京元大都的水關遺址。南越國水閘時間早,采用的是全木結構。金中都水關遺址和元大都水關遺址屬于同一個系統(tǒng)。以大都水關為例,涵洞底和兩壁都用石板鋪砌,頂部用磚起券。洞身寬2.5米,長約20米,石壁高1.22米。涵洞內外側各用石鋪砌出長6.5米的出入水口。涵洞的地基滿打“地釘”(木橛),在“地釘”的榫卯上橫鋪數(shù)條“襯石枋”(橫木),地釘間摻用碎磚石塊夯實,并灌以泥漿,在此基礎上,鋪砌涵洞底石及兩壁。整個涵洞的做法與《營造法式》所記“卷輦水窗”的做法完全一致。
其實類似的水關在許多古城中都有,只是各地根據(jù)實際需要,做法上有所不同,如元大都整個涵洞的石底略向外作傾斜,涵洞的中心部位裝有一排斷面呈菱形的鐵柵棍。又如福壽溝為了保證水窗內溝道暢通和有足夠的沖力,利用地勢的落差,并采取了改變斷面比例,加大坡度以增加流速的辦法以更好地防洪排澇。再如度龍橋寬4米,高2.5米,水窗斷面尺寸為寬1.15米,高1.65米,從而使通過度龍橋的水進入水窗時,流速增加了2~3倍。水窗溝道的坡度也比一般下水道的坡度增大4~10倍。因此由度龍橋的水進入水窗內形成了強大的水流,足以沖開閘門,將泥沙等固體物質排入江中。這些因地制宜的措施,保證了古代城市在一定時期防災減災的成效。
但是,中國古代城市在排洪防澇方面,也并非都是成功的經(jīng)驗,也有許多教訓需要記取。如隋唐洛陽城在這方面就是一個不成功的例子。經(jīng)歷過魏晉南北朝長時期的動蕩,許多舊城已經(jīng)是滿目瘡痍,604年隋煬帝即位之后,即以鎮(zhèn)守東方為由,在“伊洛之間”新建東京(后改東都)洛陽城,每月役使200萬人,歷時僅10個月就完成了洛陽城的營建。東都在漢魏洛陽城之西,它北倚邙山,南有伊水,東有瀍水,西有澗水,洛水則自西南而東北流,穿城而過。宮城、皇城居于整個城市的西北,其余地區(qū)布置坊市?;食乔芭R洛水,有浮橋與全城最主要的街道定鼎門大街相連,形成全城的中軸線。
“洛水貫都”的設計,古人認為“有河漢之象”,這種設計可以充分發(fā)揮洛陽漕引東南的區(qū)位優(yōu)勢,隋代臨洛水的通遠市附近為“天下之舟船所集,常萬余艘,填滿河路”,洛水南的豐都市“榆柳交蔭,通衢相注,市四壁有四百余店,重樓延閣,互相臨映,招致商旅,珍奇山積”。但是,從隋唐300年間東都的歷史來看,“洛水貫都”并不是成功的規(guī)劃,原因是洛水變化無常,不斷泛濫,如唐如意元年(692年),“洛水溢,損居人五千余家”。洛水的泛濫對東都,尤其是洛河北岸的坊市造成嚴重破壞,有的時候已經(jīng)到了官方“倦于繕葺”的地步,足可證明“洛水貫都”的設計在防止城市水患方面的缺陷。
需要強調的是,中國古代的防洪措施,許多是針對某個特定的區(qū)域系統(tǒng),何弩在《荊江特大洪災的考古學啟示》中,分析了江漢平原新石器時代聚落的分布規(guī)律后認為,在距今5000~4600年的屈家?guī)X文化時期,江漢平原上的人們已經(jīng)懂得建筑城垣,以躲避洪水的侵襲。江漢平原是一個第四紀強烈下沉的陸凹地,受亞熱帶氣候帶的控制,夏季冷暖氣流場在這里對峙,帶來長時間持續(xù)性的降水,如果這時長江發(fā)生大水,加上漢水、洞庭湖、鄱陽湖洪水的頂托,江漢平原就勢必水位居高不下,因此,江漢平原的洪災主要以浸泡型為主,所以江漢時期屈家?guī)X石家河文化聚落的盡量避開海拔26~30米的平原腹地,呈半月狀盤踞在40~50米的平原北部、西北、西南邊緣和山前丘陵,并通過堆筑的形式建造城垣,這樣堆筑起來的城垣坡度較緩,可以起到防洪堤坡的作用。
而且,當時的人們似乎已經(jīng)知道在更高的山坡地帶利用自然隴岡結合人工圍堰的形式建造小水庫,截流部分山洪,人居于堤上,水塘蓄水以備生活和灌溉之用,這樣區(qū)域性有組織的防洪體系,顯示出當時社會復雜化的進程。這個現(xiàn)象說明早在新石器時代,中國古人在防洪方面已經(jīng)意識到區(qū)域系統(tǒng)的主要。如果這個系統(tǒng)產(chǎn)生了破壞,僅就一個城而言,原有的水利系統(tǒng)就可能失靈,皮之不存,毛將焉附!如朱長文載《吳郡圖經(jīng)續(xù)記》記載蘇州城在北宋時期“城中眾流貫州,吐吸震澤,小浜別派,旁夾路衢,蓋不如是,無以泄積潦,安居民也。故雖名澤國,而城中未嘗有墊溺蕩析之患”,但是到了南宋之后,吳淞江的淤塞,加之城市人口增多,對原有河道的侵占,使得蘇州頻遭水患。
古人在與自然長期的相處過程中,逐步摸索出了一些適宜當?shù)氐姆篮榇胧?,可以有效抗洪減災,留給我們的思考,不僅僅是技術上的問題。
本文原載于《中國文物報》
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