福寿沟的排水

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福寿沟的排水

山东茂隆新材料科技有限公司 2022-09-03 2870


随着现在考古的进行,我们常说一句话,那就是永远不要小瞧古人的智慧,今天小编要聊的是排水这一块古人的做法,今天要聊的是一个叫做福寿沟的地方,下面一起看一下吧。

人们常常津津乐道于有些国际大都市梦幻般的下水道,不仅保持了“地下血脉”的畅通无阻,还建成地下博物馆对游客开放。殊不知,在我国江西赣州也有一处值得称道的地下水利工程——福寿沟。

赣州千年不涝的谜底,一直以来被认为是得益于宋代修建的排水系统——福寿沟。历经近千年,全长12.6公里的福寿沟依然护佑着赣州的安宁。因此,当年亲自设计并带领那届人民修建福寿沟的知州刘彝受到群众的拥戴,他的铜像如今坐落在赣州城北的宋城公园。

环保耐用

古城赣州三面环水,章、贡二江穿城而过,并在城北汇成赣江。从地图上看,拥有千年历史的赣州如同一只老龟浮在江中,首南尾北。

北宋熙宁年间,曾任宋朝“都水丞”的福建长乐人刘彝出任知州,规划并修建了城区街道,同时根据街道布局和地形特点,采取分区排水的原则,建成了两个排水干道系统。

刘彝,你可能不知道!但是你一定知道他的名言——“行千里路,读万卷书”。是的,就是它说的。他还在庆历年间进士及第,或许是因为它是福建人,对水利工程非常感兴趣,所任官职地方都有一定作为。

福寿沟两个排水系统的断面为矩形,砖石结构,断面尺寸很大,“广二三尺,深五六尺,甓以砖,复以石”,因为两条沟的走向形似篆体的“福”、“寿”二字,故名福寿沟。

据赣州市城建局退休干部刘芳义考证,福寿沟两大主沟完成后,又陆续修建一些支沟,形成古代赣州城内“纵横行曲,条贯井然”,主次分明、排蓄结合的排水网络。

曾到福寿沟考察过的中国历史建筑专家万幼楠对于这座宋代留下的拱形下水道结构,以及他们使用的桐油、黄泥、沙石(俗称三合土)和青砖、麻条石等建筑材料赞不绝口。

“这些都是当时的人在自然界找到的最好的原材料,他们按照科学原理建造出这项伟大的工程,这好像比巴黎的下水道还早几百年。”万幼楠认为,与现代涵管排水器材相比,中国最传统的建筑材料石块、砖和三合土才是环保、低碳的下水道建筑材料。

“涵管是用水泥做的管道,空气会进入到水泥内部,让它内部的钢筋生锈,最后的结果就是整个水泥建筑损毁。”万幼楠说,“福寿沟用的这些砖石在地下也会老化甚至崩塌,但是只要维修人员换掉坏的那几块,一疏通就好了,这就是为什么900年的福寿沟能够沿用至今的原因。”

不涝之谜

根据史料记载,福寿沟虽然经过多次维修改进,但大部分仍保留砖沟墙、条石盖板的结构形式。在现存的沟道中,最大的宽1米,深1.6米;最小的宽、深各0.6米。

在现代,如果下水道的坡度不够,一般都要用抽水机,而福寿沟完全利用城市地形的高差,采用自然流向的办法,使城市的雨水、污水自然排入江中。

福寿沟的另一个特点,是与城内的三池(凤凰池、金鱼池、嘶马池)以及清水塘、荷包塘、花园塘等几十口池塘连通起来,组成了排水网络中容量很大的蓄水库,以调节暴雨流量,减少下水道溢流。

在靠近城北的八境公园内,有一座方圆约80亩的水塘,这是目前仅存的为数不多的与福寿沟相连通的水塘之一。

为了防止在雨季期间章、贡二江的江水上涨超过出水口,从而倒灌入城的情况,福寿沟还在出水口处,“造水窗十二,视水消涨而后闭之,水患顿息”。在离八境公园只有数百米远的赣江路涌金门,一度曾是赣州最为繁华的码头,而福寿沟其中一个水窗口就隐藏在其城墙之下。“其原理是,每当江水水位低于水窗时,即借下水道水力将水窗冲开排水;反之,当江水水位高于水窗时,则借江水之力将水窗自外紧闭,以防倒灌。”

总结下刘彝的工程智慧

首先,巧借地势,充分利用城市地形本身特点排水。

第二,巧借水势。它的12个水窗的闸门借水力自动启闭,十分巧妙。原闸门均为木闸门,门轴装在上游方向。当江水低于下水道水位时,借下水道水力冲开闸门,江水高于下水道水位时,借江中水力关闭闸门,以防江水倒灌。

为了保证窗内沟道畅通且有足够的水压力(冲力),刘彝采取变断面,加大坡度的方法来加大水的水流速度,进入水窗的水增加流速2-3倍,水窗的坡度是4.25%,比正常下水道大4.1倍,这样就保证了水窗内的水保持强大的水压,既可以冲刷走水中的泥沙和杂物,又可以冲开外闸门,排入江中。

第三,全盘布局。与十几口水塘连通,遇暴雨可调节雨水流量,减轻下水道溢流;江水回灌时,这些池塘又成为天然的蓄水池。

第四:城墙庇护。福寿沟能发挥作用,离不开一个基础:赣州城保留了古城墙和古城水系。

现存的赣州古城,是由唐末五代时风水学家杨筠松选址建造的“上水龟城”,城形如龟,可以减小洪水对城墙的冲击力。此外,建城时摒弃了当时流行的土城,改用砖石修砌城墙,并冶铁固基。

筑造符合力学原理的“浮城”、用铁水浇筑砖石城墙,这在古城防洪史上是个创举。另外赣州人历代以来还不断加高加固城墙,戒备洪水。明朝初年,城墙只有二丈四尺高,到明末增至三丈三尺。

除了赣州,我国尚有寿州、文安、潮州、荆州、台州等十多座古城至今仍起防洪作用,其建筑思路对今人很有启发。

以上就是今天的内容,感谢大家的阅读和观看,希望对大家有帮助,期待我们以后的合作。



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