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傳統(tǒng)水文化元素與“海綿城市”建設(shè)

時(shí)間：2015-05-14 來(lái)源：《求是》

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城鎮(zhèn)化打破了人水之間的傳統(tǒng)格局，在一定程度上阻斷了雨水循環(huán)的天然通道。雨水的流失徒增了市政管網(wǎng)的壓力，甚至造成城市澇災(zāi)，同時(shí)也加劇了地下水位的沉降，進(jìn)而降低了城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。我國(guó)古代城市罕有水患，其因在于多采取尊重自然、順應(yīng)自然的生態(tài)化設(shè)計(jì)。繼承和弘揚(yáng)傳統(tǒng)水文化所體現(xiàn)的樸素生態(tài)文明理念，對(duì)于“海綿城市”建設(shè)極具應(yīng)用價(jià)值，是建設(shè)“美麗中國(guó)”、提高城市生態(tài)服務(wù)功能、傳承城市文脈的重要舉措。

    黨和國(guó)家將“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”作為推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的“雙引擎”的一個(gè)重要舉措。這一戰(zhàn)略安排勢(shì)必對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮積極的推動(dòng)作用。確保這一戰(zhàn)略得以順利實(shí)施既要依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和制度變革的支撐，也需要從我國(guó)傳統(tǒng)文化寶庫(kù)中汲取智慧和養(yǎng)分。

    一個(gè)國(guó)家是否善于繼承本民族的文化遺產(chǎn)，決定著其內(nèi)在的發(fā)展動(dòng)力和潛力。人類文明進(jìn)步的層累效應(yīng)表明，無(wú)論是技術(shù)創(chuàng)新還是制度創(chuàng)新，都既不能因循守舊，也不能因一味求新而拋棄優(yōu)秀的歷史遺產(chǎn)，包括文化遺產(chǎn)、技術(shù)遺產(chǎn)和制度遺產(chǎn)。

    在推進(jìn)社會(huì)主義生態(tài)文明建設(shè)的過程中，認(rèn)真汲取我國(guó)歷史文化和民族文化中的生態(tài)文明元素，不僅會(huì)帶來(lái)直觀的、可資借鑒的啟迪，而且其中所包含的大量生態(tài)技術(shù)更可為當(dāng)前的生態(tài)文明建設(shè)直接應(yīng)用。總之，傳承并創(chuàng)新傳統(tǒng)生態(tài)文化有助于生態(tài)文明建設(shè)從被動(dòng)升華為能動(dòng)的“自由王國(guó)”。正所謂“沒有生態(tài)文化的土壤，就不會(huì)結(jié)出生態(tài)文明的碩果”。

    一、古代節(jié)水技術(shù)的因勢(shì)利導(dǎo)

    我國(guó)歷史文化和民族文化中的水生態(tài)文明元素堪稱俯拾皆是。特別是在雨水收集方面，古代先民創(chuàng)造了眾多的節(jié)水技術(shù)。本文僅以御咸蓄淡、雨水循環(huán)、自然排水、庭院集水、暗渠集水、坑塘集水為例，闡釋我國(guó)傳統(tǒng)城市中蘊(yùn)含的開源節(jié)流等技術(shù)成就，以期對(duì)我國(guó)方興未艾的水生態(tài)文明和“海綿城市”建設(shè)帶來(lái)啟迪和借鑒。

    御咸蓄淡。我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)達(dá)18000多公里，早在唐宋時(shí)期，濱海而居的古代先民為了衛(wèi)護(hù)農(nóng)田和村莊免受海潮侵襲，創(chuàng)建了世界罕見的海堤工程，以抵御海水回灌導(dǎo)致農(nóng)田鹽堿化，同時(shí)蓄貯淡水，以利農(nóng)業(yè)灌溉。江浙濱海平原修筑御咸蓄淡工程始于唐代，至五代時(shí)期已全線建成。閩粵沿海地區(qū)也相繼在河口海灣修筑漫長(zhǎng)而形態(tài)各異的御咸蓄淡工程，其中以浙江寧波它山堰最為著名。

    唐代修建的浙江鄞縣它山堰，通過渠首和州城三處水尺控制水位，具有御咸蓄淡、農(nóng)業(yè)灌溉和排水泄洪等綜合功能。樞紐工程主要包括攔河壩、進(jìn)水口、沉沙池。渠系工程有渠道（今南塘河）、側(cè)向溢流堰（碶）、拒潮閘（城東石橋閘、城內(nèi)平橋閘）和蓄水湖（日湖和月湖）。它山堰的修建，有效促進(jìn)了寧紹平原乃至古代長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開發(fā)和社會(huì)進(jìn)步。

    雨水循環(huán)。古代先民將城市及建筑布局與自然地勢(shì)巧妙結(jié)合，借助地勢(shì)排水，不乏精妙絕倫之作。例如，始建于明正德六年（1511年）的河南商丘睢陽(yáng)古城，坐落于四周環(huán)水的高地之上。當(dāng)年的城市設(shè)計(jì)建造者將城內(nèi)地面修整為龜背狀，整體略向南傾斜。這樣的地表形態(tài)使得古城無(wú)需任何排水設(shè)施，雨水便可沿著城內(nèi)縱橫交錯(cuò)的街道直接流向南城墻的兩個(gè)水門，由此集中排向城外的護(hù)城河，從而既可規(guī)避暴雨時(shí)城內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)澇1，又可借助降雨一年四季為護(hù)城河補(bǔ)給水源，實(shí)現(xiàn)了排水與蓄水的“雙贏”。商丘古城的雨水循環(huán)系統(tǒng)受到中國(guó)工程院前院長(zhǎng)徐匡迪等專家學(xué)者的高度重視和一致贊道。

    自然排水。北京紫禁城的布局凸顯了我國(guó)古代自然排水設(shè)計(jì)之精妙。故宮北高南低（神武門地面與午門地面高差約2米），其廣場(chǎng)和庭院的地面大都由磚石鋪就，太和殿前的巨大廣場(chǎng)沒有任何排水管道，地面雨水可全部順勢(shì)流至南墻之前的金水河內(nèi)2。

    我國(guó)古代村落也不乏依地勢(shì)而建的自然排水系統(tǒng)。始建于明萬(wàn)歷年間的湖南岳陽(yáng)張谷英村，至今仍一直“晴不曝日，雨不濕鞋”。村中地勢(shì)東西北三面高，南面偏低，各家堂屋由外向內(nèi)地勢(shì)逐步升高。村中的張谷英大屋平面呈“豐”字形，即南北向的中軸線建好后，后續(xù)的其他建筑皆依中軸線向東西兩側(cè)擴(kuò)建，以此保證南面一直處于村落的最低位置，從而使雨水徑流可自然流向此處。

    除了借助地勢(shì)排水，利用地質(zhì)條件引導(dǎo)雨水下滲的設(shè)計(jì)亦屬常見。山東泰安舊城地勢(shì)平緩，城內(nèi)地表多為砂礫層或粉砂質(zhì)黏土，透水性能良好，雨水沿地面及道路流淌過程中可自然下滲，而無(wú)需溝渠導(dǎo)排積水。與之鄰近的泰安岱廟，其地表除了甬道用石板鋪砌并略高于周圍地面之外，其余地表均為土質(zhì)3，甬道上的雨水可及時(shí)就近流入周邊地表而自然下滲。在江南地區(qū)，類似的工程設(shè)計(jì)更是屢見不鮮。如杭州等諸多古城中的老宅都是通過設(shè)在天井中的滲坑排放雨水。由于當(dāng)?shù)赝寥罏閬喩巴粒瑵B水性能好，故不存在天井積水之虞。

    地處長(zhǎng)江中游的江西贛州歷史上洪澇頻發(fā)，老城區(qū)東側(cè)的貢江和西側(cè)的漳江最高水位可高出城市沿河地區(qū)6米左右，從而導(dǎo)致大暴雨時(shí)城內(nèi)積水往往難以排入河道。北宋年間福、壽兩條地下排水溝渠相繼建成，從此解決了城市內(nèi)澇的難題。其關(guān)鍵技術(shù)是在溝渠末端設(shè)置“拍門”，類似于今天的單向閥，當(dāng)水位低于拍門時(shí)，雨水通過溝渠排入江中；當(dāng)江水水位超過拍門底部時(shí)，江水的側(cè)壓力迫使拍門關(guān)閉，從而可以有效防止江水倒灌4。

    庭院集水。庭院集水是我國(guó)傳統(tǒng)建筑中最為普遍的集水方式。我國(guó)關(guān)中地區(qū)自古乃形勝之地，系周秦漢唐的國(guó)都之所在。但這里 “十年九旱”的偏干旱氣候使得這里的人們倍加珍惜天然降水，因此當(dāng)?shù)厮赜小胺孔影脒吷w”的傳統(tǒng)，目的在于將雨水匯集、儲(chǔ)存于院落的水窖中。

    我國(guó)南方流行“天井”式院落，其平面結(jié)構(gòu)是：院落的三面或四面為房屋，院子中央辟為天井，屋頂皆向內(nèi)傾斜，雨水可順屋頂流入地表天井。每逢降雨，主人待雨水將屋頂沖刷干凈之后，便將天井之水導(dǎo)入蓄水缸中，以供人畜飲用。當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為，天落水比井水更為純凈5。除飲用之外，雨水還可作為消防和道路清潔用水。

    暗渠集水。地處西北內(nèi)陸的吐魯番盆地，年降水量?jī)H16毫米，而蒸發(fā)量則高達(dá)3000毫米 。面對(duì)極度干旱的環(huán)境，古代先民因地制宜地建造了“坎兒井”這一地下引水工程。其結(jié)構(gòu)和功能是：依靠坎兒井引出豐水時(shí)節(jié)流入山谷、潛入戈壁的高山雪水和雨水，發(fā)展自流灌溉農(nóng)業(yè)。坎兒井由豎井、地下渠道、地面渠道和“澇壩”（小型蓄水池）組成，核心結(jié)構(gòu)是地下暗渠。暗渠輸水不受季節(jié)和風(fēng)沙影響，蒸發(fā)量小且流量穩(wěn)定，不存在地上明渠的滲漏之弊，可常年保證當(dāng)?shù)鼐用耧嬎娃r(nóng)業(yè)灌溉。

    地處東南沿海的浙江寧波前童古鎮(zhèn)和臨安河橋古鎮(zhèn)則采用在路面之下修筑水庫(kù)的方式，將街面和街道兩側(cè)居民庭院中多余的雨水匯集于此，以供消防用水之需。有趣的是，該鎮(zhèn)清代所設(shè)消防隊(duì)特意建在地下水庫(kù)的路邊，以便及時(shí)取水。浙江寧波與新疆吐魯番相距數(shù)千公里，但兩者的暗渠工程卻異曲同工，令人嘆為觀止。

    坑塘集水。對(duì)于雨量充沛的南方地區(qū)，地面星羅棋布的坑塘堰壩具有穩(wěn)定的蓄水功能。贛州福壽溝一端通過拍門與江水相連，另一端則連接城內(nèi)大大小小的坑塘。逢降雨時(shí)，排不出去的雨水先在溝渠內(nèi)匯聚，蓄滿之后，雨水便匯入城內(nèi)水塘。坑塘不但可以防洪排澇，也起著調(diào)節(jié)城市小氣候、緩解熱島效應(yīng)的作用，同時(shí)居民還利用水塘養(yǎng)魚，種植蓮藕，可謂一舉多得。如今贛州市古老的李王塘已被改辟為八境臺(tái)公園，成為省級(jí)重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)，這更為坑塘增加了社會(huì)效益。

    化汛為源。我國(guó)古代建筑中“化汛為源”的例證枚不勝舉，北京團(tuán)城堪稱典范。坐落于北海和中南海之間的“世界最小城堡”—團(tuán)城是一個(gè)孤立而封閉的人工建筑，總面積5760平方米。由于城內(nèi)地面高出周圍地表5米左右，城內(nèi)草木難以從地下得到水分補(bǔ)給，而北京地區(qū)天然降水量又難以滿足城內(nèi)草木生長(zhǎng)。鑒此，當(dāng)年的設(shè)計(jì)者在城內(nèi)建造了工藝簡(jiǎn)單卻成效非凡的雨水涵養(yǎng)工程。

    團(tuán)城雨水收集系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是地表鋪設(shè)的青磚上大下小，呈倒梯形，磚與磚之間的縫隙沒有灰漿，即使縫隙被塵土積滿后，仍然具備滲水功能。滲水系統(tǒng)的另一關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)繞城內(nèi)地表之下的涵洞。團(tuán)城中散布多處水眼，每個(gè)水眼之下皆有一個(gè)豎井，豎井之間以涵洞相連。涵洞高約80-150厘米，系青磚構(gòu)成。大量的多余雨水儲(chǔ)存于涵洞，形成一條地下“暗河”。暴雨時(shí)雨水通過青磚及涵洞滲入地下，多余之水則順著涵洞圍繞團(tuán)城逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后流出。團(tuán)城排水系統(tǒng)可謂渾然天成，通過下滲和儲(chǔ)存，化汛為源，有效解決了城內(nèi)草木的水源供給。

    二、總結(jié)

    實(shí)踐證明，城市建設(shè)如果僅僅依賴現(xiàn)代的工程技術(shù)手段，對(duì)自然擅加改造，不但耗資巨大，而且阻斷了城市水體自然循環(huán)的通路，加劇了城市內(nèi)澇，也降低了城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。2015年12月中央城市工作會(huì)議指出，要強(qiáng)化尊重自然、傳承歷史、綠色低碳等理念。城市建設(shè)要以自然為美，把好山好水好風(fēng)光融入城市。目前，國(guó)家和不少地方政府都在規(guī)劃“海綿城市”建設(shè)，水體的循環(huán)好比城市生態(tài)系統(tǒng)的筋絡(luò)血脈，只有將其打通，才能使其富有鮮活的生命力。讓雨水自然回歸生態(tài)系統(tǒng)是“海綿城市”之要義，也是生態(tài)文明所倡導(dǎo)的順應(yīng)自然理念的實(shí)際響應(yīng)。

    鑒古識(shí)今，當(dāng)代城市應(yīng)著重結(jié)合既有地形地貌，因地制宜地構(gòu)建“海綿城市”，藉此將大量的雨水由負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源。具體而言，可通過路面徑流、建筑屋頂、廣場(chǎng)綠地、居住小區(qū)、工業(yè)園區(qū)、機(jī)關(guān)學(xué)校等匯集雨水，用于生產(chǎn)生活和景觀用水；通過滲井、透水路面、滲透溝池等將雨水轉(zhuǎn)化為生態(tài)涵養(yǎng)水源，補(bǔ)給地下水；通過儲(chǔ)水設(shè)施和雨水專用管道實(shí)現(xiàn)雨水回用。總之，借助我國(guó)古代精妙的雨水收集技術(shù)建設(shè)“海綿城市”，對(duì)于改善城市生態(tài)，促進(jìn)人水和諧，豐富文化景觀，均具有無(wú)可估量的意義。

    （作者：宋豫秦，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授。陳昱昊，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生。）