世界各地的城市下水道排水系统(5)
江西赣州宋朝排水系统:千年不涝
古人留下的福寿沟呈砖拱结构,沟顶分布着铜钱状的排水孔。据测量,现存排水孔最大处宽1米、高1.6米;最小处宽、深各0.6米,与志书上记载基本一致。
经过3小时通风换气,再穿上有点儿像孕妇装的连体雨衣,顺着2米多高的竹梯往下,终于见到了900多年前的下水道——福寿沟。借着安全帽的灯光,前方是一条不见尽头的砖砌通道。空气很难闻,就像那种多年未经疏浚的死水塘搅拌着垃圾的混合气息。
(足+尚)着齐膝的地下水和淤泥,人只能猫着腰往前走。好在没碰见目击者所述的“吐着信子的水蛇和成群结队的老鼠”,当然也未能如一位市政工人师傅那般幸运,她曾经在砖缝中发现了古人藏匿的金首饰。偶尔有几块刻着同心圆或井字形的青砖,经专家鉴定,都是唐代的花纹砖。
地面上对应的这片区域是一条叫姚衙前的古巷,这里大体保留着宋代的格局,散落着历朝历代的房子。在被问及“老城为啥不淹水”时,老人们都说,赣州是座“浮城”,而且是乌龟形,龟首在城南,龟尾在城北,所以不管江水怎样涨,赣州城都能跟着浮起来。
史料记载,在宋朝之前,赣州城也常年饱受水患。北宋熙宁年间(公元1068年—1077年),一个叫刘彝的官员在此任知州,规划并修建了赣州城区的街道。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。因为两条沟的走向形似篆体的“福”、“寿”二字,故名福寿沟。
万幼楠分析说,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。
不过,每逢雨季,江水上涨超过出水口,也会出现江水倒灌入城的情况。于是,刘彝又根据水力学原理,在出水口处,“造水窗十二,视水消长而后闭之,水患顿息”。
在万幼楠看来,水窗是一项最具科技含量的设计。原理很简单,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,则借江水力将水窗自外紧闭,以防倒灌。
同时,为了保证水窗内沟道畅通和具备足够的冲力,刘彝采取了改变断面,加大坡度等方法。有专家曾以度龙桥处水窗为例计算,该水窗断面尺寸宽1.15米、高1.65米,而度龙桥宽4米、高2.5米,于是通过度龙桥的水进入水窗时,流速陡然增加了2~3倍。同时,该水窗沟道的坡度为4.25%(指水平距离每100米,垂直方向上升或下降4.25米),这是正常下水道采用坡度的4倍。这样确保水窗内能形成强大的水流,足以带走泥沙,排入江中。
至今,全长12.6公里的福寿沟仍承载着赣州近10万旧城区居民的排污功能。有专家评价,以现在集水区域人口的雨水和污水处理量,即使再增加三四倍流量都可以应付,也不会发生内涝,“古人的前瞻性真令人赞叹”。
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