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論中國古代城墻排水

2016-11-12 03:37李合群河南大學歷史文化學院河南開封475000
安徽建筑 2016年2期
關鍵詞:鐵窗城門水道

李合群(河南大學 歷史文化學院,河南 開封 475000)

論中國古代城墻排水

李合群(河南大學 歷史文化學院,河南 開封 475000)

中國古代城墻上部排水主要用排水槽,包括木質、磚質與石質,以利于雨水下泄。同時,為了利于城內積水排向城外,在城墻下面又修筑有涵洞及鐵窗。古代城墻的排水設施與做法,將為今天的城墻維修與保護提供借鑒。

排水槽;涵洞;鐵窗;城墻護坡

中國古代城墻多為土筑,為了保護墻體,在墻頂部及護波往往有構筑排水設施。并且,為了排泄城內積水,在墻體下面亦修筑有排水涵洞或鐵窗。本文依據考古及文獻資料,對我國古代城墻的這些排水手段及設施予以探討。

1 城墻護坡上的排水槽

從考古上看,城墻墻體的排水問題,早在先秦時期即已被關注。如戰國時期趙國都城邯鄲。調查發現其為夯土城墻,墻體橫剖面呈臺階狀。在城垣內側,發現有陶質排水槽。槽橫斷面呈凹字形。在略寬的一頭內底,距邊沿6~7cm處,設有2個“頂鼻”。據此可知,其鋪設程序是先挖槽坑,然后將排水槽由下而上安放在坑內,即上一個安放在下一個的“頂鼻”上,互相銜接而成。此次共清理5處水槽遺址,其槽道形制基本相同,均鋪設在城墻內側緩坡上。從其位置及走向趨勢來看,排水槽道應是由墻基地面直至墻頂。墻頂可能還有防雨建筑,將雨水分段流入槽內,向下排泄。諸排水槽道間距不一,2號到3號(未清理)相距27m,其他三處15~16m[1](圖1)。

這種以槽排水之方式,從考古上看曾為元大都城墻所繼承。經發掘得知,元大都城墻全部用夯土筑成,基部寬達24m,城墻收分很大,它的基寬高和頂寬的比例推測為3∶2∶1。并且,還發現了土城頂部中心鋪設的排水半圓瓦管,順城墻方向斷斷續續長達300m。這一發現,證明城墻的防雨排水是采用管道泄水的方式,這是避免城頂雨水沖刷城壁的合理方法[2]。

明朝還出現有磚或石質的排水槽。如明代開封城墻,在西門北側臺壁上方曾發現一處蘭磚排水槽。槽上距城臺面0.5m,殘長2m多。槽中間流水道寬46~48cm,上窄下寬。在槽下正對的地面上,砌有一堵擋水磚墻和散水地面。擋水墻采用側鋪方式,使雨水能順磚縫向外流去[3]。

而明南京城砌筑有石質排水槽。因為這里終年雨水多,為了護坡,用桐油和黃土拌合封頂,厚度約1~2m。具體做法是:每30cm左右為一段,分段夯實,每段間還夾以粘汁和灰,最后在城墻頂面上再砌幾層城磚,以防止雨水滲入。同時,還在城墻內側頂面鋪設石質水平流水槽,收集雨水。每隔60m左右又設石質大滴槽一個,伸出城墻外50~70cm,把城墻雨水泄入城下[4]。

這種城內護坡修筑排水槽之做法,亦為西安明清城墻所效仿。如清代畢沅在增修西安城墻排水系統時,首先統一了城頂的傾斜度,然后在城墻內側每隔40~60m修一個排水槽,共有167個,均為磚石結構,從城頂直至城底。槽身口寬0.65m、深0.76m,兩壁各厚0.6m,槽頂部為石制吐水嘴,下部與溝渠相通。這樣,雨水會沿著海漫斜面導入流水槽中,下泄到城下溝渠里,避免了墻體被雨水浸泡[5](圖2)。

圖1 號水槽道俯視(上)、剖面圖(下)

圖2 西安城墻上的排水槽

為了排水順暢,城墻頂部往往留有一定坡度。如隋代大興城,解剖得知,三處皇城基槽斷面,其底部都有大致相近的坡度,且都是城外側高、內側低。通過測量,夯層坡比接近1∶50,即自北向南,水平延伸50cm,基礎升高1cm[6]。

2 涵洞與鐵窗

上述是城墻上面的排水情況,為了排泄城內雨水與污水,墻體下面還往往修筑有涵洞(這里不包括河流通過處所修筑的水門)。如漢長安城內的溝渠與城外的城壕相通,通過城內街道路溝、城墻底排水涵洞排泄。據對西安門的考古發掘得知,在其東門道之下,構筑有一段用磚筑成的水道,北自城內,南至城門之外,延伸甚長。在門道南端水道的斷面,量得水道下部寬1.65m,頂端高1.32m。水道的砌筑是在兩側用長方磚重疊,一層橫鋪,一層直鋪,交替鋪疊高至58cm時,由兩側往上券筑頂部。券頂的磚斷面成楔形,而磚的前端和后端又各設半圓形的榫頭和卯眼,可互相接合。水道的底是自然的黃土(生土),經過平整,但沒有鋪磚。據探測,水道的底面在北部稍高,在南部略低,有一定的傾斜度,利于將城內的雨水或生活用水等水流導向城外城壕。據推測,水道埋入城門門道底下的過程是先自門道地面向下掘一條溝,寬2.3m、深4.6m,由溝底向上砌筑水道,筑成之后再用土將溝填平并經夯打[7](圖3)。

圖3 西安門涵洞頂部

西漢長安城直城門下亦筑有水涵洞。其中北門道下面的排水渠東部位于北門道下面,為暗渠,呈東西向,主要用石板砌筑而成,局部也使用少量的條磚?,F存部分長19.73m,東口通寬1.28m、內寬0.65m、內高0.78m,西口通寬1.25m、內寬1m、內高0.77m、通高 1.2m。其建筑程序是先挖一個斷面基本呈方形的土溝,接著在溝底平鋪一層青石板,并在南北兩壁的內側立砌石板形成南北壁,最后以石板蓋頂。石蓋板僅存西端2塊。兩壁石板與土溝槽壁之間,有的地方用條磚或碎石塊填補縫隙。中部位于北門道以西,亦為暗渠,呈東南一西北向,磚券而成。這段渠長3.45m,東口通寬1.36~1.41m、內寬 0.84~0.85m、內高0.73m、通高1.01m;西口通寬1.36~1.41m、內寬0.8 ~0.85m、內高0.76m、通高1.07m。南、北兩壁用磚平鋪砌成,均為14層,所用磚主要為子母券磚。自第15層以上,開始用子母磚券頂。券磚現存12排,每排約40塊。完整的子母磚有的長28cm、寬18cm,厚2.5~4cm,有的長27cm、寬18.5cm、厚3~4.5cm,均為素面。渠內填土為較純凈的淤土。而直城門南門道下面的排水渠為1條地下排水渠。渠在城門以東與直城門大街南邊的排水溝相通,在南門道下面呈東西向通過城門,出城門之后折向西南,與直城門外大路南邊的排水溝相通。排水渠券洞的頂部距南門道地面2.5~2.59m。券洞內寬1.4m,通寬2.04m、內高1.33m、通高1.65m。水渠底部鋪以青石板,南、北壁全部用條磚砌成,砌法用丁磚,錯縫平鋪,各有8層。南壁高77cm,北壁高79.5cm。完整的條磚長39cm、寬19cm,厚9~9.5cm。南、北壁第8層條磚向上開始用子母磚券頂,頂部每排用子母磚 45塊[8](圖 4)。

圖4 直城門南門道涵洞斷面

漢長城的這種過水涵洞作法亦為隋唐皇城含光門所繼承。涵洞位于隋唐皇城南垣西段。發掘結果表明,其直壁高1.5m,經初步復原,涵洞上部為單拱拱券,由券磚5層構成,拱跨度約0.6m,拱高約1.2m,加上涵洞底部數層鋪地磚厚,則涵洞全高接近3m。拱洞南部外側,水平橫向埋設有大石條,左右砌入磚壁,下石條上面與上石條下面相對鑿有橫排3個方孔,內插鐵柵,作為涵洞外側的柵,拱洞內地平鋪二至五層地磚,全部磚構皆用泥勾縫[9](圖5)。

圖5 過水涵洞復原圖

唐代洛陽定鼎門兩側還發現有石質涵洞。其中西闕西側的涵道由青石砌成,呈南北走向,其穿郭城南垣而過。其東壁條石殘存上下兩層,殘高0.85m。西壁條石殘存一層,殘高 0.6~0.7m。居中有分水石,殘存一層,由3方條石構成,南北總長3.1m、東西寬0.6m、殘高0.25m。居中的分水石平面呈長方形。南北兩方條石的其中一頭壁沿齊平,另外一頭皆呈楔狀。由于分水石的緣故,該涵道實際上是一水兩道,每條水道寬0.83m。兩股水道底部,皆平鋪長方形條石,各長 0.7~0.8m、寬 0.83m。兩股水道底部石面上共發掘出16個菱形榫眼,每個邊長6.3cm、深皆6cm,相鄰榫眼間距為8cm。這些菱形榫眼可以分為4組,每組4個,原是用以安裝柵欄的。安裝柵欄所用鐵條僅存一根,豎插在右側水道北端偏東條石面上的一個榫眼內。鐵條截面呈方棱形,邊長5.9cm、殘高17cm[10](圖6)。

圖6 洛陽定鼎門西側涵道

此外,元大都中段和西墻北段的夯土墻基下,亦發現了兩處石砌的排水涵洞。涵洞底和兩壁都用石板鋪砌,頂部用磚起券。洞身寬25m、長約20m、石壁高1.2m。涵洞內外側各用石鋪砌出6.5m長的出入水口。整個涵洞的石底略向外作傾斜。在涵洞的中心部位裝置著一排斷面呈菱形的鐵柵棍,柵棍間的距離為10~15cm。石板接縫之間勾抹白灰,并平打了許多鐵錠。涵洞的地基則滿打地釘,其上橫鋪數條襯石枋,然后鋪砌涵洞底石及兩壁[11]。

上述城下過水涵洞,如果安置有鐵柵欄,可稱為鐵窗。如宋代雄州(治今河北雄縣)宋神宗元豐七年(1084年)曾上言:“準朝旨,‘依高陽關鑄城下九鐵水窗,工料以數十萬。緣今窗上下城塹堅固,本州最處極邊,若置鐵窗須開掘城身面三十尺、底十尺,不惟虛費功力,亦慮張皇。欲漸計工料,候有水窗城隨損處修換。'從之?!保?2]可見,雄州城原有9個鐵窗,這次地方建議只將損壞者進行維修或更換,而不是全部更換,省工省料,得到皇帝的許可。又如四川成都,在南宋紹興七年(1137年),“暴曼雨,城中渠堙,無所釧泄,城外堤防亦久廢。江水夜汜西門,由鐵窗入,與城中雨水合,洶涌成濤瀨,居人謹趨高阜地”[13],可見亦有城墻之下亦筑有鐵窗。

文中所附之圖,均來自所引之文獻。

[1]河北省文物管理處.趙都邯鄲故城調查報告[J].考古集刊,1984(4).

[2]中國科學院考古研究所.元大都的勘查和發掘[J].考古,1972(1).

[3]劉順安.開封城墻[M].北京:北京燕山出版社,2003:96.

[4]楊新華.南京明城墻[M].南京:南京大學出版社,2006:137.

[5]王卉:絲綢之路[J].2001(1).

[6]西安市文物局.含光門段明城斷面考古調查報告[J].文博,2006(3).

[7]劉慶柱.考古學集刊(第17集)[M].北京:科學出版社,2010:134.

[8]中國社科院考古所.西安漢長安城直城門遺址 2008年發掘簡報[J].考古,2009(5).

[9]西安市文物局.隋唐皇城含光門西過水涵洞遺址考古調查報告[J].文博,2006(4).

[10]中國社科院考古所洛陽唐城隊.定鼎門遺址發掘報告[J].考古學報,2004(1).

[11]中國科學院考古研究所.元大都的勘查和發掘[J].考古,1972(1).

[12]李燾.續資治通鑒長編[M].卷三百四十八八月辛卯.

[13]席益.淘渠記.全蜀藝文志[M].卷三十三.

TU992.1

A

1007-7359(2016)02-0017-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.005

李合群(1965-),男,河南蘭考人,河南大學土木建筑學院教授,主要從事建筑考古工作。

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