鐘慶祿+蔡德清
福壽溝最科學(xué)的設(shè)計(jì),要數(shù)水窗。
贛州和“浮城”畫上了等號(hào)。夏季洪澇,南方城市內(nèi)澇嚴(yán)重,而被江水環(huán)繞的江西贛州,卻處驚無險(xiǎn),宛如浮在水面上的城市。而讓贛州城安然無恙的大功臣,就是福壽溝。
擴(kuò)城與內(nèi)澇
地處江西南部的贛州,是江西的南大門,轄18個(gè)縣市區(qū),中心城區(qū)章貢區(qū)坐落在章江、貢水的合流處,三面環(huán)江。
自公元前201年建立贛縣始,贛州至今有2000余年的歷史,不過,最初的縣治城池并不在現(xiàn)今的贛州城址,而是在東晉永和五年(公元349年),才選在了章貢二水之間。后因水患、戰(zhàn)亂等原因,城址遷往他處,但在南梁承圣元年(公元552年),贛州城址又回遷到章貢二水之間。
此后,歷經(jīng)唐宋元明清幾朝,贛州城址再也沒有改遷過。現(xiàn)今的贛州城是唐末時(shí)期的土城奠定的規(guī)模。
贛州古城坐落在章、貢二水匯合處,形似烏龜,傳說贛州千年不澇,城池能像烏龜一樣浮于水面,所以老百姓又稱贛州為龜城。其實(shí),早先的贛州城并不是真的不澇,而是飽受水患之苦。
水利萬物,也傷萬物,贛州三江環(huán)繞,對(duì)于一座城市而言,既是幸事,也蘊(yùn)含著傷痛。江水溫柔時(shí)滋養(yǎng)百姓,肆虐時(shí)便侵害生靈。
唐末僖宗光啟元年(公元885年),南康人盧光稠起兵攻占贛州后,做起了土皇帝夢,啟動(dòng)了規(guī)模浩大的城建工程,規(guī)劃建設(shè)了皇城、行政管理區(qū)域和軍事重地,使城市面積擴(kuò)大了1.48倍,達(dá)到3.05平方公里。
位于贛州古城門湧金門連接貢江的一處福壽溝出水口,雖然已經(jīng)過改造,但出水口構(gòu)造仍和古時(shí)一樣,能在內(nèi)城水位高時(shí)排水,貢江水位高時(shí)關(guān)閉防止江水倒流
這次擴(kuò)城,既奠定了贛州日后輝煌的基礎(chǔ),為創(chuàng)造贛州“商賈如云,貨物如雨,冬無寒土,萬足踐履”的宋代繁華積累了條件,也給這座城市帶來了嚴(yán)重的災(zāi)害隱患。
由于擴(kuò)城工程浩大、城西北地勢低洼及城市排水系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)不合理,特別是將貢江沿岸的河灘地括入城中,擴(kuò)城后城墻沿貢江河岸修建,破壞了原始地貌,阻斷了城區(qū)地表水的入江通道,致使城區(qū)排水不暢。
此后的一兩百年,贛州城屢遭洪澇災(zāi)害侵襲,每逢大雨或暴雨,三江洪水泛濫,城市內(nèi)澇不斷,百姓苦不堪言。史載“每歲大雨時(shí),東北一帶街衢蕩溢,廬舍且潴為沼”,每逢江水暴漲,“輒灌城”。
防水進(jìn)城的城墻,城內(nèi)排水的福壽溝
贛州水患嚴(yán)重,史書多有記載。如《宋史·五行志》記載,至道元年(995年)五月,“虔州(即贛州)江水漲二丈九尺,壞城,流入深八尺,毀城門”,宋代一尺約合今31.4厘米,則此次城中積水竟然深達(dá)2.5米。
為達(dá)到防水入城的目的,北宋嘉祐年間(1056~1063年),時(shí)任贛州知州的孔宗翰,有感于“城濱章、貢兩江,歲為水嚙”,于是“伐石為址,冶鐵錮之,逐蠲水患”,即用條石做墻基,熔鐵水澆縫。
大約至北宋熙寧二年(1069年),土城全部改為磚城,即用磚石包裹土城,形成強(qiáng)大的防水功能。贛州古城墻歷經(jīng)后來歷朝歷代近千年的修繕,至今依然保存完好的有3.6公里,是國內(nèi)唯一的宋代磚城墻,現(xiàn)為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。
然而,城墻只解決了防止城外江河之水灌入城內(nèi)的問題。若遇惡劣天氣,連降大雨,城內(nèi)之水無法排出,依然會(huì)形成嚴(yán)重的內(nèi)澇。
贛州福壽溝的沙盤模型,可以看到福壽溝的基本走向
為解決這一問題,北宋熙寧年間,知州劉彝主持規(guī)劃建設(shè)了贛州城區(qū)的街道,并根據(jù)街道布局,地形特點(diǎn),采取分區(qū)排水的原則,修建了兩個(gè)排水干道系統(tǒng)。東南部排水溝形似古篆體的“?!弊郑鞅辈颗潘疁闲嗡乒抛w的“壽”字,故人們給它起了個(gè)吉祥的名字——福壽溝。
劉彝從城市風(fēng)水學(xué)的角度,把福壽二溝線路走向設(shè)計(jì)成古篆體之形,“縱橫紆析,或伏或見”,作為贛州龜形城的龜背紋嵌在龜背上,充分地考慮了贛州城的永固。
福壽溝的修建,從北宋神宗熙寧元年(1068年)開始,一直到北宋熙寧九年(1077年)結(jié)束,整整用了十個(gè)年頭才竣工。
其中,福溝主溝長約11.6公里,集水面積約2.3平方公里;壽溝主溝長約1公里,集水面積約0.4平方公里。主溝之外,又修建有眾多的支溝,形成“旁支斜出,縱橫紆曲,條貫井然”的排水網(wǎng)絡(luò)。
福壽二溝有12個(gè)排水口直通城外的章貢二江,總排水面積超過2.7平方公里,整個(gè)贛州古城僅城西南約0.3平方公里無下水道。
最科學(xué)的設(shè)計(jì)是水窗
福壽溝的設(shè)計(jì)建造者劉彝是一位著名的北宋水利專家。他在贛州上任后,為了永絕水患,經(jīng)過反復(fù)思考和實(shí)地踏勘,提出了根據(jù)城市地勢西南高,東北低的地形特點(diǎn),來設(shè)計(jì)和建造福壽溝。
這樣的思路使得福壽溝走勢依地形而變,憑借地形的高低錯(cuò)落,通過疏導(dǎo),使市內(nèi)的雨水、污水自然流入江中。
同時(shí),福壽溝采用明溝和暗渠相結(jié)合、與城區(qū)池塘相串通的方式,防止溝水外溢,進(jìn)行廢水再利用和雨水調(diào)節(jié),打造了城內(nèi)主次分明且排蓄結(jié)合的排水網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)與星羅棋布的城內(nèi)池塘聯(lián)通后,形成了一個(gè)強(qiáng)大的防洪系統(tǒng)。
值得一提的,也是福壽溝最科學(xué)的設(shè)計(jì),要數(shù)水窗。每逢雨季,江水上漲超過出水口,就會(huì)出現(xiàn)江水倒灌入城的情況。為此,劉彝根據(jù)水力學(xué)原理,在出水口處,“造水窗十二,視水消長而后閉之,水患頓息”。
位于贛州章江新區(qū)的中央生態(tài)公園,兼具了生態(tài)、休閑、蓄洪、排澇功能,也是根據(jù)福壽溝經(jīng)驗(yàn)建造的一處工程
實(shí)際上,水窗設(shè)計(jì)原理很簡單:每當(dāng)江水水位低于水窗時(shí),即借下水道水力將水窗沖開排水。反之,當(dāng)江水水位高于水窗時(shí),則借江水之力將水窗自外緊閉,以防倒灌。
為了保證水窗內(nèi)溝道暢通和具備足夠的抗沖擊力,劉彝還采取了改變斷面、加大坡度等方法。有專家曾以度龍橋處水窗為例計(jì)算,該水窗寬1.15米、高1.65米,而度龍橋?qū)?米、高2.5米,于是通過度龍橋的水進(jìn)入水窗時(shí),流速陡然增加了2~3倍。同時(shí),該水窗溝道的坡度為4.25%(指水平距離每100米,垂直方向上升或下降4.25米),這是正常下水道采用坡度的4倍。這樣可以確保水窗內(nèi)能形成強(qiáng)大的水流,足以帶走泥沙,排入江中。
至今,全長12.6公里的福壽溝仍承載著贛州近10萬老城區(qū)居民的排污功能。有專家評(píng)價(jià),按照現(xiàn)在集水區(qū)域人口的雨水和污水處理量,即使再增加三四倍流量都可以應(yīng)付,也不會(huì)發(fā)生內(nèi)澇。
由于福壽溝設(shè)計(jì)科學(xué),工程堅(jiān)固,歷經(jīng)千年仍發(fā)揮排水作用,護(hù)佑了贛州老城區(qū)的一方平安,與其他城市地下管廊建設(shè)形成鮮明對(duì)比,被譽(yù)為“地下良心工程”,并作為經(jīng)典案例寫入了《中國古代建筑史》教材,以供規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑工程等專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)。
將洪水變成水資源
法國文學(xué)家雨果曾說過“下水道是城市的良心”,福壽溝確實(shí)是贛州的良心。它充分利用城市位置與地勢,與城區(qū)大小數(shù)十上百口池塘相聯(lián)通,形成收集雨水、排出污水、池塘養(yǎng)魚積淤、調(diào)蓄雨水、淤泥種菜的環(huán)保系統(tǒng)。
其實(shí),這和當(dāng)下的治理城市內(nèi)澇理念不謀而合,如目前不少城市都在建設(shè)的“海綿城市”,強(qiáng)調(diào)要遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的理念不謀而合。
而福壽溝,早已讓贛州老城能像海綿一樣,在應(yīng)對(duì)暴雨洪水災(zāi)害時(shí)具有良好的彈性,有很強(qiáng)的吸水儲(chǔ)水滲水凈水能力。也就是,下雨時(shí)把雨水存儲(chǔ)起來,等需要用水時(shí)把儲(chǔ)存起來的水釋放出來。
將洪水變成水資源是福壽溝的建設(shè)宗旨,也給現(xiàn)代城市治理帶來啟示。福壽溝留給后人的,不僅是福澤千年的生態(tài)工程,也是合理的城市建設(shè)理念。