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中国古代海绵城市典范——故宫

2018-09-20

“城市看海”并非“中国特色”。发达国家在城镇化发展过程中,也曾出现过类似情况。他们及时调整城市规划、建设和管理理念,通过控制雨水径流,有效解决了上述问题。日本有雨水贮留渗透计划(LID),英国有水敏感性城市设计(SUDS),美国有LID低影响开发,澳大利亚有水敏感性城市设计(WSUD)。运用了这些设计的城市在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。因此被称为“海绵城市”。

而在现代化的北京城内,却有着这样一座拥有600多年历史的"海绵城市"建设典范——故宫。

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  • 北高南低依势而建

据专家介绍,从地势上看,北京北依燕山,东临渤海,西北高东南低,所以水向东南流。故宫的地面顺应北京地区地理环境特点,整体走势呈北高南低、中间高两边低,而且略有坡度。其中北门神武门地平标高46.05米,南门午门地平标高44.28米,南北地平高差约2米,故宫的排水设施充分利用了这一地形特点而建。专家称,这套排水系统的总特点是将东西方向的雨水汇流入南北干沟内,然后流入内金水河。疏通各个宫殿院落的排水系统有干线、支线,有明沟、暗沟、涵洞、流水沟眼等,经过精心测量、规划设计和施工,每年固定时间淘挖养护。值得一提的是,在城外安排了完整的排水系统,减轻了城内的负担。

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△ 故宫地势分析图

  • 排水主干道内金水河

内金水河是故宫的内河。在故宫西北角楼偏东的南河帮上,有一石砌券洞,便是内金水河流入宫内的进水口,设有控水闸,可以控制水位高低,遇汛则可以关闭。按照专家的说法,内金水河所引为西郊玉泉山水,因西在五行中属金,“金生丽水”,故名金水河。内金水河全长2000多米,河帮、河底通用白石铺砌。河道曲折蜿蜒,或隐或现,传流整座故宫。不止用于美化环境、欣赏鱼藻,在兴建施工时,它是建筑用水的来源,而平时也是作为城内井水之外,消防用水的来源。故宫内大小90多个院落,通过本院的排水沟道,利用北高南低的地势就近排入地下暗沟,最后都汇流于内金水河,再至东华门南隅的水闸流出,与外金水河汇合。

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△ 故宫内金水河与护城河之间的阀门

  • 御路甬道加暗沟

故宫占地面积72公顷,庭院都是中高边低、北高南低,遇雨首先流入四周房基下的石水槽,亦即明沟。台阶或建筑物之类的障碍物则都开有券洞,亦即沟眼,方便地面水穿过障碍物。地面或明沟的水再通过入水口流入地下。入水口多为方石板镂雕成明清铜币(大钱)形,即外圆中方镂成5个空洞,可以进水,称作钱眼。

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△ 铜钱眼入水口

以故宫前三殿太和殿、中和殿和保和殿为例,前三殿建在8.13米高的三层台基上,台基四周栏杆的底部,有排放雨水的孔洞;每根望柱下还有一个雕琢精美的石龙头,名曰“螭首”,其口内为凿通的圆孔,也是辅助排水的孔道。每逢雨天,雨水从1142个排水孔喷出,呈现“千龙吐水”景观,逐层下落,流到院内,使得台面无积水。台基四周设有石槽排水沟。

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△ 故宫“千龙吐水”景观

前三殿、后三宫都有一条南北向的御路。东西六宫等院落也都有南北向的甬道。御路、甬道均为中间高两边低的形式,顺其地势,雨水能够直接从中间向两边排水。如当太和殿的御路确定后,为使排水流畅,在铺砌地面前还要确定水流方向并找好坡度,将雨水汇集到东西两侧的排水明沟,又称荷叶沟内,引入院东南角的水沟门,经泊岸下的暗沟流入内金水河。

故宫这样一座顺应自然、结合自然、依势而建的“海绵城市”典范,其层层排水系统设计理念之先进令今人叹服。

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