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故宮600年排水系統如何抵御特大暴雨？

2023-08-01 18:27

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

北京六七月進入汛期，多水患。傾盆大雨突降故宮的情景時有發生，但無論遭到何等大雨，六百年來，紫禁城從未出現漫溢之患。

太和殿前三臺排水龍頭

暴雨后故宮為何無明顯積水？紫禁城有著精密完善的排水系統，包括屋頂、地上和地下三個部分。所謂屋頂排水，即雨水降落到屋頂后，從屋頂排至地面；地上排水，即地表雨水流入明溝后再流入暗溝或內金水河；地下排水，即暗溝的水排入內金水河。今天，活字君與書友們分享紫禁城內的排水方法及排水溝道系統，出自《紫禁城宮殿》《故宮建筑細探》。

Part 1

金水河

紫禁城外，四面環有護城河，俗稱筒子河。河水源自玉泉山，引進北京城后，流入積水潭。其中一支流經北海入濠濮澗，向東經景山西墻外，流入紫禁城西北角的護城河，再經城垣下的地溝，流入紫禁城內，稱內金水河。另一支由中南海向東流入社稷壇(今中山公園)，再南流，到天安門前，稱外金水河。

太和門前金水橋全景

金水河在元朝時已經有了。據《元史·河渠志》所載：“金水河其源出于宛平縣玉泉山；流至和義門南水關入京城，故得金水之名。”和義門即今西直門，南水關舊址在今西直門南約120多米處。《古今事物考記》就載有：“帝王闕內置金水河，表天河銀漢之義也，自周有之。”元建大都，悉沿舊制，置水命名也不例外，所以把流入宮闕的水叫金水河。后來雖由于宮殿地址遷移等原因，明、清兩代金水河道有所改變，但基本情況和現在差不多。

內金水河從紫禁城西北角地溝流入紫禁城。水道沿紫禁城內西側南流，流過武英殿、太和門前，經文淵閣前到東三座門，復經鑾儀衛西從紫禁城的東南角流出紫禁城，全長2000多米。

左圖護城河入紫禁城涵洞右圖文華門東側內河

金水河的總流向，自西北向東南，是按堪輿風水之說及禮制而定的。但是長長的流水往復回環，原設計意圖并非全從美觀著眼，也是從便于給水和排水兩個角度去考慮的。劉若愚在《酌中志》中曾寫道：“是河也，非為魚游在藻，以資游賞，亦非故為曲折，以耗物料，恐意外回祿之變，此水實可賴。天啟四年六科廊災，六年武英殿西油漆作災，皆得此水之力......又如天啟年一號殿噦(音會)鸞宮被焚者二次，如只靠井中汲水，能救幾何耶?......”可見著意用金水河為救火的水源，皇極、太和等大殿施工時，和泥灰也用的是內金水河河水。

神武門下水道（揭開蓋板前和揭開蓋板后）

紫禁城內地下排水溝道縱橫交錯，最后合成幾條干溝，一一注入金水河，使內金水河成為最大的干溝，泄水通暢，所以無論遭到何等大雨，紫禁城內絕無漫溢之患。

太和殿廣場錢眼與暗溝

有河就要架橋。遇到地面上有建筑物，就以涵洞引入地下，所以說內金水河“或隱或現，總一脈也”。全流共有大小橋二十余座，涵洞十多處。

太和殿廣場東南角的涵洞

最古老最精美的橋，數橫跨在武英殿東側金水河上的斷虹橋。全長18.7米，通寬9.2米。石拱單孔結構，青石橋面，漢白玉雕石欄桿，欄板上刻有精致美麗的花紋，二十個望柱頭上各有一頭小獅子，或蹲或坐，情態各異，饒有趣味。此橋是明初所建，現在除局部構件有所添配更換外，從未大修過，依然堅固牢實。

Part 2

屋頂排水

故宮的曲面屋頂屋頂曲面可使雨水迅速下排，當雨水流至坡底時，可向前排出。

為達到良好的排水效果，并避免建筑屋檐下部的木構件遭受雨淋，故宮古建筑屋頂的坡面非平面，而是從坡頂到坡底呈現出一種由陡峭變緩和的曲面形式。這使得雨水降落到屋頂后，能夠迅速往下排，且雨水流到坡底位置時，又能夠向前方排出，即“上尊而宇卑，則吐水疾而霤遠”(《周禮·考工記》)，使屋頂和屋檐下的立柱、門窗都受到了防水保護。

屋頂瓦件的設計與安裝亦有一定的科學性。屋脊與屋頂相交的位置稱為“正當溝”，為防止該位置滲水，古代工匠采用立瓦封住“正當溝”，并用“壓當條”蓋住“正當溝”的頂部。“壓當條”往前伸出一定尺寸，猶如一個小出檐。為了使屋頂雨水有序往下排，瓦面做成一道道小溝狀，稱為“瓦壟”。瓦壟由板瓦與筒瓦(竹筒狀的瓦)組成，板瓦為底瓦，筒瓦為蓋瓦。筒瓦扣在兩個相鄰的板瓦上，上下筒瓦之間一節一節搭扣，上下板瓦之間一塊塊扣壓(上瓦壓下瓦)，各個瓦件之間用灰泥抹實，以上做法既有利于排水，也防止了瓦面的雨水滲入基層。

瓦頂的最下端即屋檐上的第一塊瓦，板瓦前伸做成三角尖狀，稱為“滴子”，其主要目的是讓瓦壟的雨水匯集成一條直線下落;筒瓦端部做成大圓餅狀，稱為“貓頭”，充分扣壓在“滴子”端部，防止雨水滲入屋檐內。

Part 3

臺基排水

◎三臺排水

太和殿前三臺排水龍頭

故宮古建筑一般坐落在高高的臺基之上，這樣不僅有利于建筑本身的穩定，彰顯宮殿建筑的高大與威嚴，還有利于建筑防潮。作為皇權的象征，故宮前朝三大殿(太和殿、中和殿、保和殿)的臺基做法為中國古建筑臺基工藝的最高等級，采用三層須彌座疊加而成，被稱為“三臺”，總高度達8.13米。三臺的周圈為石質須彌座，上表皮為地磚，核心部分則為分層夯實的灰土。為避免其在雨季因存水、滲水導致下沉，故宮三臺排水極其重要。由于所處位置的特殊性及建筑做法的高等級性，三臺排水極其引人矚目，可作為故宮古建筑臺基排水方法的代表。

前朝三臺由三層須彌座臺基疊加而成，每層臺基的地面都有著3%—5%的坡度，使得上層臺基的水直排向下層臺基。每層臺基的邊界都有欄板。每塊欄板端部都有望柱(短柱)，欄板底部正中有直徑為0.1米的近似半圓形的泄水口，而望柱底部則伸出類似龍頭的石質構件。這個石質的“龍頭”被稱為排水獸，其形象為“龍生九子”傳說中的老六。排水獸探出欄板底部外側約0.8米，與望柱同寬、與底部須彌座的上枋層同高，截面大小為0.28米×0.28米。獸嘴有直徑約為0.03米的圓孔，其貫穿排水獸，與欄板里側的地面相通。這種設計不僅與臺基整體體量相協調，而且有利于雨水向前方排出，還可避免欄板底部有雨水回流。不僅如此，龍頭造型的排水獸與三大殿的皇家宮殿氛圍相融合，產生恢宏的藝術效果。

◎礓嚓排水

故宮普通宮殿建筑的臺基多做成臺階形式，雨水沿臺階流向地面。而在太和門廣場、東華門城墻馬道等區域，為方便人員通行，并防止滑到，有一種叫作“礓嚓”的特殊臺階地面，即建筑臺基通向地面的鋸齒形坡道。鋸齒高出坡面約1厘米，各鋸齒間距約為12厘米(即條磚的厚度)，雨水順著鋸齒形坡道直接向下排向地面，在大雨時亦可形成壯觀效果。

Part 4

廣場排水

◎御路排水

故宮整體地勢北高南低，宮殿廣場西高東低，這就決定了廣場的排水方向為西北向東南。以太和殿廣場為例，正中有一條漢白玉鋪砌的石材路面，叫作“御路”。御路南北向，寬2.2米，截面為“熊背”形，中間比兩邊高0.03米，兩端與之相連的為0.6米寬的散水。御路是古代皇帝通行太和殿廣場的專用道路，它位于故宮中軸線上，比太和殿廣場其他區域地勢要高，這使得廣場的雨水首先由御路向東西兩側排，并直接排到東西側端部。爾后，雨水順著兩側的明溝向南排，到廣場南端后，通過一個銅錢形狀的雨水口進入暗溝，該雨水口稱為“錢眼”。由于廣場西高東低，因而暗溝的雨水匯入東南角，進入了更深的涵洞。這個涵洞向東穿過太和殿東南端的廡房，直接排入文華殿區域的內金水河。由上可知，太和殿廣場的地面排水流向是中間→東西兩側、北→南、明溝→暗溝→涵洞→內金水河。

◎甬路排水

左起：庭院內的甬路、錢眼、院墻底部的排水口

故宮內廷區域為后妃的居所，其建筑體量普遍較小，猶如一個個小型四合院。這些院落的地面相當于小的廣場，其排水方法與宮殿廣場類似。在庭院正中，有十字形交叉的鋪磚地面，稱為甬路，專供人員行走。甬路的斷面亦為中間高、兩邊低，因而雨水由甬路正中流向兩側牙子，再順著牙子流向庭院東南角。庭院中各個建筑屋檐下都有散水，坡度約為5%，因而建筑底部亦不會存水，散水底部的雨水亦排向東南角。雨水匯集到庭院東南角的錢眼位置，再由錢眼進入暗溝，再由暗溝排向內金水河。對于毗連的院落，其共用院墻底部一般開有洞口，以使排水暢通。

Part 5

城墻排水

故宮四周為10米高、5.78米寬的城墻。城墻由內墻、外墻及墻芯土體組成，土體之上為地磚面層。雨水滲入城墻地面會引起地面下沉，并增加墻芯土的側壓力，導致墻體開裂，對城墻的穩定性造成不利影響。因此，處理好雨季的排水很重要。

中國古代城墻的排水主要通過墻上的排水槽來實現。故宮的城墻的排水亦為此法，主要通過石質(豆渣石)水槽進行。內墻每隔10米左右安裝一個石質水槽，水槽寬約0.45米，凸出墻體約0.6米，雨水通過水槽排出墻體。為避免雨水順著水槽底部邊界回流到墻體側面，石槽下方安裝有鐵皮，鐵皮從石槽端部向外伸出0.15米左右，有利于雨水向前、向遠方排出。對于城墻地面而言，其外墻側的高度比內墻側高0.03米，以利于雨水排向水槽。

需要說明的是，故宮外墻無排水槽，主要是為了保持城墻外表面莊嚴、壯觀的效果。

Part 6

維護保養

瓦頂修繕、疏通排水溝

故宮完善的排水系統離不開及時有效的維護和保養。明代負責此項工作的機構為二十四衙門的惜薪司，清代為內務府營造司。歷史上，故宮排水系統的維護是全面而深入的。清代故宮內最后一次大規模的河道溝渠清理工程，于光緒十一年(1885)四月開工，工期歷時兩年，工程包括清除內金水河2100米河道及故宮內總長度約為8000米的大小溝渠的全部淤泥，修砌兩岸河墻及15座橋梁，同時還修整了河幫、更換了溝蓋等排水設施，保證了內金水河排水的通暢，以及各排水設施的有效運行。

故宮博物院成立后，對故宮排水系統的維護和保養亦很重視，每年在汛期前會對屋頂的瓦件進行檢查修補，對古雨水溝進行疏通、養護，更換失效的排水管道，及時修砌水溝、水渠、內金水河的側幫，清除淤泥和雜草，定期對排水系統進行巡查，保證其有效運行。

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《故宮建筑細探》