吳慶洲

中國城市規(guī)劃學(xué)會歷史文化名城規(guī)劃學(xué)術(shù)委員會委員

華南理工大學(xué)建筑學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師

1

中國古城水系十大功能及其防洪排澇作用

中國古城從選址營建之始，就十分重視它與江湖水系的利害關(guān)系，并建立城市自身的水系，使之與江湖水系有機結(jié)合，形成統(tǒng)一的有機體。中國古城最重要的防澇經(jīng)驗，是建設(shè)一個完善的城市水系，形成古城避免澇災(zāi)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。它由環(huán)城壕池和城內(nèi)外河渠湖池組成，具有多種功用，被譽為“城市之血脈”。

1.1

古城選址與江湖水系

我們的祖先很早就從實踐中認(rèn)識到水的重要?！渡袝?· 洪范》九疇中第一項是“五行”：“一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土?！边@五種最基本的物質(zhì)，是構(gòu)成世界不可缺少的元素，第一便為水?！兑捉?jīng)》以天（乾）、地（坤）、雷（震）、火（離）、風(fēng)（巽）、澤（兌）、水（坎）、山（艮）八種自然物為世界眾物之根源，其中也有水?！吨芤住泛汀逗榉丁肪捎谝笾苤H，即距今約3 000年以前，古人對水的重要性已有了充分的認(rèn)識，并上升到哲學(xué)的高度。

親水是古城選址的普遍規(guī)律。我國歷代古都名城多沿江湖水系分布，選址既得水利，又能有效避免水害。明永樂二年（1404年）所建的天津衛(wèi)城，選址于三汊口附近唯一的高阜上，既可充分利用水運的優(yōu)越條件，又減少了洪水的威脅（圖1）。廣州城的前身番禺古城，營建不晚于戰(zhàn)國時期。其城址位于番山上，有甘溪流過以供飲用，又因地勢較高，較少洪潮之患，加上江海航運的優(yōu)勢，經(jīng)2000多年的發(fā)展，終于成為今日華南最大的城市（圖2）。北京城選址遠離永定河，而位于永定河沖積扇的背脊上，不易受到永定河洪水的威脅，又接近泉水豐富的西山山麓，以便得到充足的水源。

圖1天津城郭圖

（圖片來源：《津門保甲圖說》）

圖2“中華民國”廣州城圖

（圖片來源：史澄等的《廣州府志》）

1.2

城市水系的十大功用

歸納起來，中國古城水系發(fā)揮著十大功用:?供水、交通運輸、溉田灌圃和水產(chǎn)養(yǎng)殖、軍事防御、排水排洪、調(diào)蓄洪水、防火、躲避風(fēng)浪、造園綠化和水上娛樂和改善城市環(huán)境。城市水系有上述十大功用，古人形象地把它比喻為“城市之血脈”。

1.3

中國古城的水系是古城避免澇災(zāi)的重要基礎(chǔ)設(shè)施

城市水系的十大功用中，排水排洪和調(diào)蓄洪水二大功用對城市的防洪排澇尤其重要。中國古代的城市基礎(chǔ)設(shè)施，往往以“城池”二字概稱，強調(diào)以濠池、河渠和湖泊等水系為重要基礎(chǔ)設(shè)施。古城須結(jié)合上述水系要素，內(nèi)部建設(shè)一個周連貫通的溝渠系統(tǒng)，外部與自然水系溝連，形成“城壕環(huán)繞、河渠穿城、湖池散布”的水系規(guī)劃布局方式，可調(diào)蓄洪水，并排水于江河之中。

城市外部的自然河流水系，更多地起到“排洪”作用；城市內(nèi)部的河渠水系，將城市分為若干個排水分區(qū)，“四向可排，就近接納”，同時也增加蓄容能力；城市內(nèi)的湖泊池塘，或與河渠連通，或不連通，均起到“化整為零、分區(qū)承蓄”的作用。古代城市尊重、保護自然水系，視之為“血脈”——事關(guān)城市命運興衰的基礎(chǔ)設(shè)施，使城市水系起到“排蓄并舉”的作用，構(gòu)建成多層次一體化的防洪排澇系統(tǒng)（圖3、圖4）。

圖3贛州城（1872年）、菏澤城（1960年）與安陽城（1933年）

圖4荊州城（1880年）、南陽城（1870年）和開封城（1898年）

當(dāng)代中國城市建設(shè)忽視水系保護，破壞了這一基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)作用。一方面，城市建設(shè)填占或擠占行共河道，使江河洪水位升高，使排水困難而增加內(nèi)澇風(fēng)險；另一方面，填占城市河、湖等水體、洼地，使城市水系缺少調(diào)蓄功能。因此，城市普遍出現(xiàn)暴雨之后的嚴(yán)重澇災(zāi)。

分析古代城市河渠調(diào)蓄能力，折算為降雨量，不難發(fā)現(xiàn)，保護城區(qū)的河渠、湖泊水系及其周邊綠化等開敞空間，可以有效蓄洪，在短時間高強度暴雨的情況下延長排水時間，大幅減輕內(nèi)澇（表1）。

表1 ?中國古都河渠調(diào)蓄能力分析

2

中國古城水系營建和管理的歷史經(jīng)驗

通過對漢長安城、漢魏洛陽城、隋唐長安城、隋唐東都洛陽城、宋東京城、元大都城、明清北京城、明清紫禁城八例關(guān)于京都城市防洪情況的研究，有以下重要發(fā)現(xiàn)（圖5-圖9）。

（1）

城市排洪河道密度和行洪斷面是二個重要技術(shù)指標(biāo)，對防止內(nèi)澇十分重要。

唐長安城在城市排水排洪系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計上，有較大的失誤。明清紫禁城為我國古城排水系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)最完美的典范，其行洪河道密度達8.3km/km2，為唐長安城的18.4倍。

（2）

城市水系的調(diào)蓄能力是城內(nèi)防止雨澇之災(zāi)的重要因素。

城市水系的調(diào)蓄洪水的功用是十分值得重視的。城市水系有無足夠的調(diào)蓄容量，是城市能否避免內(nèi)澇的關(guān)鍵因素。這一科學(xué)原理對現(xiàn)代城市防洪也有重要參考價值。

（3）

必須十分重視城市水系的管理。

歷代京都對城內(nèi)排水設(shè)施的管理情況，總的來說，唐長安城管理欠佳，宋東京城做得較好，但宋初較好，以后略差。元大都城的排水系統(tǒng)管理較好。明清北京城以清代管理較好，制度健全，賞罰分明。明清紫禁城每年開春淘浚溝渠，明代已形成制度，清代沿用，使城內(nèi)排水系統(tǒng)暢通，有效地發(fā)揮排水排洪作用，在管理上是最好的。

圖5唐長安城平面圖

（圖片來源：西安市地理志,1988年）

圖6宋東京城平面圖

（圖片來源：中國古代建筑史第3卷, 2003年）

圖7元大都平面圖

（圖片來源：北京歷史地圖集,1985年）

圖8明清北京城平面圖

（圖片來源：中國建筑史 第5版,2004年）

圖9明清北京城平面圖

（圖片來源：紫禁城宮殿，1982年）

3

中國古城水系營建的典范：紫禁城

明清北京城的城市排水系統(tǒng)中，規(guī)劃、設(shè)計得最周密、最科學(xué)的部分是紫禁城的排水系統(tǒng)。自永樂十八年(1420年)紫禁城竣工，其城外繞護城河，內(nèi)貫金水河，兩河共長約6千米。

紫禁城的排水系統(tǒng)，不僅設(shè)計和施工科學(xué)、精確,而且有妥善的管理。至今已近600年，竟無一次雨潦致災(zāi)的記錄，排水系統(tǒng)一直沿用而有效，這不僅是中國城市建設(shè)史上，也是世界城市建設(shè)史上的奇跡。

宮城是在元大都的基礎(chǔ)上營建的。當(dāng)時，負(fù)責(zé)規(guī)劃的官員、匠師對原元大都內(nèi)水系的來龍去脈以及暗溝的排水坡度和高程有相當(dāng)?shù)牧私狻Ｔ跔I建紫禁城時，盡量利用了原有的排水系統(tǒng)，并在原有的基礎(chǔ)上作了改進。

首先，開鑿了繞城一圈又寬又深的護城河。還開挖了城內(nèi)最大的供排水干渠——內(nèi)金水河,總長2097.6米,河身最寬有10.4米，河?xùn)|西兩端接涵洞處則為8.2米,最窄處也有4-5米。地面排水方面，巧妙利用地形坡度，水順坡流到溝漕匯流，自“眼錢”漏入暗溝內(nèi)。明代的墻角與暗溝交叉處，均用整齊條石做出溝幫和溝蓋，或法式上的“券輂水窗”，均無掏鑿亂縫之處。其明代排水系統(tǒng)工整，坡降精確，上萬米的管道通過重重院落，能夠達到雨后無淤水的效果，堪稱古代市政工程一大奇跡。

紫禁城排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工都很科學(xué)、精確，這套排水系統(tǒng)一直沿用至今，其堅固和耐久令人嘆服。

4

中國古城水系碩果僅存的另一典范：贛州福壽溝

4.1

贛城的險要地勢與嚴(yán)峻水患

贛州地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，春夏降水集中，年平均降水量為1494.8mm。古城選址于章、貢兩江交匯處，控扼兩江，“三面環(huán)水”。險要的地形使贛州古城獲得了軍事防御優(yōu)勢，也有水陸交通便利，還給古城帶來了嚴(yán)峻的洪災(zāi)威脅。每年雨季，上游的贛康盆地和于都盆地匯集了群山的雨水，循章、貢兩江涌向贛州（圖10）。

圖10.?贛江洪澇匯水示意圖

（資料來源：吳運江.贛州古代城市發(fā)展及空間形態(tài)演變研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2016:112.）

據(jù)統(tǒng)計，民國以前贛州古城有壞城或灌城記錄25次，次數(shù)居長江流域第一，洪澇災(zāi)害成為古城的第一大威脅。為了防洪抗沖，宋代贛州古城墻就改為磚石城，城至今仍保留著沿江城墻部分；為了防澇排洪，贛州又建立了“章、貢二江（環(huán)城段）—城壕—福壽溝—水塘”相互銜接的城市排蓄水體系統(tǒng)，成為我國古代城市理水的又一典范。

4.2

“龜城”贛州的地形和排蓄機制

（1）“龜城”贛州的“龜背”地形

贛州古城能建立合理的排洪防澇水系，首先跟其“龜背”地形有關(guān)。城內(nèi)地勢大體為三級臺地，城西北田螺嶺、百家?guī)X部分最高，為第一級；其下至城中部為第二級；城東部、南部地勢低平，為第三級。贛州歷史上有三代城墻：東晉高琰古城對應(yīng)第一級高地；南朝陳霸先土城對應(yīng)第二級高地；唐初盧光稠擴城以后，城墻囊括了東部、南部的低平處。此城在宋代為孔宗翰等人改為磚石城，遺構(gòu)至今，因此被稱為“宋城”，也被后人形象地稱為“龜城”（圖11，圖13）。

如圖所示，贛城中部偏東有一條地勢脊線，以此分野，東西兩側(cè)地勢走低，呈中部隆起的“龜背”狀。“龜背”地形無疑有利于贛城的分區(qū)排水，城中雨水由中部向兩邊匯集，隨形就勢向四周排出，匯入章、貢二江。

古人對“龜背”地形的優(yōu)點是有清晰認(rèn)知的，并把贛州古城定義為吉祥的“上水龜形”——龜頭逆水朝南，在南城門；古城中北部，地勢脊線的一處高地（景鳳山）被稱為“龜岡”；北部章貢二江合流處至今仍名為“龜尾角”?？梢娫诠湃诵哪恐械内M州城，確實就是龜狀的城市，正如其地方志中描繪的形態(tài)。雖然不盡準(zhǔn)確，卻表達出了營建的意匠（圖11）。

圖11. 同治《贛州府志》中的贛州龜形地圖（資料來源：同治《贛州府志》）

（2）留地蓄洪的規(guī)劃布局

與此同時，古代贛州古城內(nèi)的建設(shè)用地得到了合理的安排。宋代的重要公建，基本上都沿著脊線分布在一、二級臺地，城中民居的興建也相對克制，并不占據(jù)洼地和水塘（圖12）。1942年的贛州城區(qū)圖中，城中地勢低洼處仍保留大量的空地，應(yīng)為農(nóng)田、水塘、沼地和公園（圖14）。直至1985年，贛州城內(nèi)仍然有大小數(shù)十口水塘，與城壕-福壽溝共同形成排蓄一體的水系（圖18）。

“城壕-福壽溝-坑塘-洼地”使贛州城區(qū)形成一套有相當(dāng)容蓄調(diào)節(jié)能力的水系，減少了大量降雨時的外排壓力；在極端情況下，章、貢兩江洪水臨城時，雨水無法外排，則這套水系減免澇災(zāi)的作用會更加凸顯。據(jù)水文站資料，贛州章江28年中有26年最高水位超過洪水警戒水位(99.00m)，貢江28年中有25年最高水位超過洪水警戒水位(97.50m)，略高于前述城中洼地。此時城內(nèi)雨水無法外排，全靠“城壕-福壽溝-坑塘”和洼地蓄洪。

80年代初馮長春在調(diào)研贛州之后寫的《試論水塘在城市建設(shè)中的作用及利用途徑——以贛州市為例》，討論了這套坑塘水系廣泛而有益的作用。這種留地蓄洪，不與洪水爭地的做法與當(dāng)今“海綿城市”、“雨水花園”等城市建設(shè)理念完全一致，原理樸素而有效，體現(xiàn)了古人與自然和諧共處的價值觀和大智慧。

圖12.東晉-宋代的贛州古城公共建筑分布示意圖

（資料來源：吳運江.贛州古代城市發(fā)展及空間形態(tài)演變研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2016:112.）

圖13贛州城區(qū)歷史發(fā)展示意圖

資料來源：吳運江.贛州古代城市發(fā)展及空間形態(tài)演變研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2016:112.

圖14?1942年贛縣城區(qū)

資料來源：贛州市地名委員會辦公室.贛州市地名志[M].贛州:贛州印刷廠,1988.

（3）排蓄并舉的“城壕-福壽溝-坑塘”水系

贛州城內(nèi)并非從未潴澇，建國以來，城東部的低洼地曾遭遇大水漫灌，但從未久澇卻是事實。這須歸功于一套罕見的古代地下排水管網(wǎng)系統(tǒng)——“福壽溝”。

福壽溝是贛州古城地下的大規(guī)模古代磚石排水管溝系統(tǒng)。根據(jù)清同治年間的《福壽二溝圖》和1990年代繪制的福壽溝路線圖測算，當(dāng)時的福壽溝總長不少于12.6公里，溝體截面積普遍約0.8~1㎡，這在古代是一個規(guī)?？捎^的市政工程（圖15，圖16）。

福壽溝并非單獨作用，而是利用地形聯(lián)通城內(nèi)的坑塘水系，又經(jīng)單向水窗透過城墻聯(lián)通城外濠池、河流，共同形成了一個可靠的單向排澇蓄洪體系。該溝至少聯(lián)通了鳳凰池、金魚池、嘶馬池、清水塘、荷包塘、蕹菜塘、花園塘、鐵盔塘等幾十口池塘，再以單向水窗聯(lián)通至城墻外的城壕和河流（圖17）。

圖15同治《贛州府志》中的福壽二溝圖（圖片來源：同治《贛州府志》）

圖16?1990年代繪制的福壽溝示意圖

（圖片來源：《贛州市城建志》，原贛州城建局編?。?/p>

圖17贛州城市豎向地形與坑塘分布

（以1985年城市測繪圖為底圖）

圖18贛州古城福壽溝分布現(xiàn)狀

福壽溝的工作原理可稱為“小雨積存，大雨直排，暴雨容蓄”，是蓄、防、排一體的設(shè)計。

小雨時，池塘積蓄雨水，城市水用充足。普通大雨時，江水低于城內(nèi)，福壽溝能直接排雨。暴雨洪汛來襲時，江水高于城內(nèi)洼地，福壽溝系統(tǒng)能以單向水窗防止江水倒灌，而且能有效地承蓄雨水，緩解排水壓力；待雨汛過后，江水下降，福壽溝又能經(jīng)單向水窗迅速地向城外排澇（圖19）。

圖19-1水塘(獅子塘)

圖19-2水塘(清水塘)

圖19-3地表排水溝

圖19-4支溝

圖19-5主干溝

圖19-6水窗

圖19 贛州“福壽溝”排蓄水系統(tǒng)示意

測算城內(nèi)外濠池和城內(nèi)諸多池塘、洼地的面積和蓄水量，可以粗略估計暴雨來臨時贛州城內(nèi)的排澇狀況。只要章貢二江水位不高于城內(nèi)，即便按已知的最大降雨量，贛州城內(nèi)的雨水可以依靠福壽溝隨降隨排。

可見，只要城墻不坍圮，水窗不損壞，福壽溝暢通無阻，絕大多數(shù)情況下，古贛州城罕見洪澇。“城壕-福壽溝-坑塘”水系的排蓄能力居功至偉。?

4.3

福壽溝的歷史和現(xiàn)狀勘察

（1）福壽溝的可信記載

關(guān)于福壽溝的歷史記載，最早見于嘉靖《贛州府志·卷五·創(chuàng)設(shè)》和《卷八·名宦》：

宋熙寧中，知州劉彝謀置水窗。

城東北瀕江，作水窗，視水消長而啟閉之，水患逐息。

可見，至少在北宋熙寧劉彝為官的時候，福壽溝已經(jīng)存在，劉彝是為福壽溝添置了水窗。這樣一個浩大的工程應(yīng)該是歷代修建，歷代修浚更新的，并非一任官員能完成。

最近一次大修在1953—1963年，為期十年，改原木水窗為鐵閘門。此次修繕使用了數(shù)以萬計的，印有銘文的宋-清代歷朝贛州城墻磚。

（2）福壽溝的現(xiàn)場勘察

2015年7~8月間，在華南理工大學(xué)吳慶洲教授的帶領(lǐng)下，研究團隊初步對贛州舊城區(qū)仍在使用的福壽溝地段進行了一次較為全面的地下勘察(圖20)。

圖20. 贛州福壽溝現(xiàn)場調(diào)研照片（圖片來源：自攝）

經(jīng)現(xiàn)場實勘，福壽溝地下部分已發(fā)生了較大的變化:部分溝段已經(jīng)廢棄使用，部分溝段已經(jīng)改為現(xiàn)代水泥涵管，部分溝段已出現(xiàn)嚴(yán)重塌陷狀況，影響地面道路的居民出行安全。目前發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)存磚石拱券結(jié)構(gòu)的福壽溝共約有1.8km。主要分布在5條路線(圖18)。

除這幾條線路外，在東門井和忠節(jié)營巷還有約200m青磚拱券結(jié)構(gòu)的福壽溝，因為溝井相隔太遠，這部分情況并不十分明確；另外，由于厚德路的地面翻新改造，無法探明此路段福壽溝全長，但可推斷其沿線福壽溝遺存的可能性；還有東橋路沿線有紅磚拱券的排水溝，考慮其不在城內(nèi)，且為紅磚砌筑，并未計入1.8km。

研究團隊進入地下溝內(nèi)勘察，拍攝了大量現(xiàn)場照片（圖21）。通過照片展示，現(xiàn)存的福壽溝盡管歷經(jīng)千年歲月，仍然保持較為良好的使用狀況：

① 大部分福壽溝的結(jié)構(gòu)狀況尚好，仍能發(fā)揮良好的排水排澇功能；

② 局部有坍塌損毀的狀況，需及時搶修，但整體不影響功能使用；

③ 水流通暢，部分溝底有淤積，但并不十分嚴(yán)重。

觀察到的現(xiàn)狀說明，①主要布局和線路基本與清代同治年間地方志中《福壽二溝圖》和1990年代《贛州市城建志》中所記載福壽溝的走向布局基本相符，歷史記載真實可信；②福壽溝的設(shè)計和施工是優(yōu)秀的，歷代維護得力，留存至今的部分狀況較好，仍然發(fā)揮著排澇泄洪的作用。

圖21.贛州福壽溝現(xiàn)場調(diào)研照片（圖片來源：自攝）

（3）福壽溝的營造——石基磚券，歷代修筑

根據(jù)現(xiàn)場勘察，大部分福壽溝主溝埋深1.9~2.3米，寬0.6~1米，高1.1~1.35米。少數(shù)特別大的溝段有1.5米寬，2米高。溝體多為青磚拱券頂，兩側(cè)壁下部為條石砌筑，高160mm~880mm不等，上部轉(zhuǎn)為磚砌（圖22）。

歷代修筑的福壽溝，留存有大量的歷史信息，是研究古代城市建設(shè)發(fā)展的歷史寶庫。均井巷-姚衙前段的福壽溝，局部為紅砂巖或花崗巖條石平頂，結(jié)合明代天啟《贛州府志》“砌以磚，覆以石”的記載，疑為早期形制（圖23）。羅家巷段的福壽溝，局部有繁體“福壽”銘文的青磚拱券，這說明古代贛州人專門燒磚砌溝確有其事（圖24）。1963年大修福壽溝，在方竿巷下的福壽溝留下了“贛州城建局1963年11修建” 銘記的青磚（圖27）。這次修建使用了數(shù)以十萬計的宋-清各朝代、各種尺寸的帶銘文城墻磚，種類數(shù)以千計，遍布溝體，都具有珍貴的實物史料價值（圖25、圖26）。

為了測繪福壽溝，記錄營造信息，考察隊用激光三維掃描的方法記錄了可勘察的溝體，形成三維點云圖像，獲取其切面，并以CAD繪制、整理（圖28、圖29）。

2019年，國務(wù)院核定并公布福壽溝為第八批全國重點文物保護單位。

圖22典型的石基青磚拱券構(gòu)筑方式（自攝）

圖23均井巷的平頂福壽溝（自攝）

圖24帶有“福壽”銘文的青磚拱券（自攝）

圖25?“嘉靖十三……贛州府城磚銘文”

圖26 “乾隆二年城磚記“的銘文（自攝）

圖27 “贛州城建局1963年11修建”的銘文（自攝）

圖28.贛州福壽溝（部分）激光三維掃描點云剖面圖（圖片來源：自制）

圖29.贛州福壽溝（部分）井口激光三維掃描點云圖及其CAD繪制的剖面（圖片來源：自制）

（4）中國古城的其它暗渠管溝

考古挖掘發(fā)現(xiàn)和文獻記載的明代以前的城市排水系統(tǒng)，當(dāng)以平糧臺古城、偃師商城、臨淄齊國故城、西漢長安、隋唐長安、宋東京、廣州等城的排水系統(tǒng)為代表。其中長達數(shù)公里的，均為明渠，目前尚未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的地下暗渠為主的排水系統(tǒng)。因此，北宋熙寧以前創(chuàng)建的，沿用至今、保存良好、功效卓著的大規(guī)模城市地下暗渠排水系統(tǒng)，贛州福壽溝當(dāng)首屈一指。

5

結(jié)語

我國古城在利用連通自然水系的同時，構(gòu)建了“環(huán)城壕池、穿城河渠、湖塘散布”的城市水系。臨暴雨之際，雨水或自然下滲地下，或匯入城內(nèi)河渠水塘，或排向環(huán)城壕池流入自然江河，這一循環(huán)過程古今一轍。紫禁城、贛州“福壽溝”等等為典型的我國古代城市水系營建經(jīng)驗，代表了城市防洪御澇、水資源利用的一種樸素自然的理水理念與建設(shè)模式，對當(dāng)前“海綿城市”的規(guī)劃設(shè)計具有諸多現(xiàn)實啟示和借鑒意義。中國古城水系作為華夏珍貴遺產(chǎn)，我們一定要保護好，用古城水系營建的智慧和理念豐富當(dāng)代的城市規(guī)劃理論，規(guī)劃和營建好當(dāng)代城市水系，使其成為城市血脈和基礎(chǔ)設(shè)施，讓城水交融，各顯特色！

本文來自中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院歷史文化名城研究所