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图①:清代绘制的福寿沟竣工图。 |
在江西赣州古城地下,藏着一套沿用900多年的古代排水系统——福寿沟。它于北宋年间奠定格局,历经近千年,至今仍在发挥作用,是我国古代“海绵城市”理念的生动实践。
福寿沟依托地形地势,采用分区排水、沟塘联动、自动水窗等设计,形成“通、集、运、滤、蓄、排”的完整排水体系,有效解决了城市内涝和江水倒灌问题。如今,当地通过建设博物馆、实施保护修缮,并借鉴其理念建设现代海绵城市,让千年智慧古为今用。
——编 者
“大家看这个沙盘模型,因为这两个排水系统的走向形成篆体的‘福’‘寿’二字,所以被称为‘福寿沟’。”
“现在各位听到的,正是福寿沟真实的排水声……”
走进全国唯一的地下排水系统博物馆——位于江西省赣州市章贡区的福寿沟博物馆,讲解员徐铭惠正热情地为游客讲解排水知识。
排水系统何以成为文物?
赣州古城始建于东晋永和五年(349年)。章、贡二水在城北交汇成赣江,形成三面临水的三角地带,城市被水环绕。自北宋熙宁年间至今,正是依靠一套地下排水系统,古城900多年来极少发生严重内涝。这套依然在发挥作用的古老工程——福寿沟,既是保存完好的城市水利遗产,也被誉为中国古代“海绵城市”的典范。
福寿沟由福沟和寿沟两组排水系统构成,福沟受东南之水,寿沟受西北之水。作为集蓄、防、排于一体的城市综合水利工程,福寿沟历经近千年,至今仍在发挥作用。
六字秘诀化解千年水患
去年夏天,一段赣州古城的视频在网络上引起热议。城外江水滔滔涌动,城内却安如泰山。
赣州古城的防洪排涝,是一项内外兼顾的系统工程。外有国内现存规模最大、保存最完整的宋代城墙,其以坚硬山石为基、铁水浇筑,将滔滔江水拒之城外;内则依靠总长12.6公里的福寿沟彻底疏导积水。
“古人排水的智慧在于借势,根据古城地形高低,修建大小不同的沟渠,以此增加水的流速。”赣州市博物馆前研究员万幼楠介绍,福寿沟沿着古街的走向分布,利用地形高低落差,让进入沟渠的水流能迅速排出城外。
68岁的居民刘正萍从小在赣州古城长大,福寿沟从她家房子地下穿过,排涝效果之好让她印象深刻:“下大暴雨时,古城外水位很高,但是城内积水却很少。”
福寿沟何以成为古代“海绵城市”的典范?关键蕴藏于“通、集、运、滤、蓄、排”六字秘诀中。
以“通”理水,巧布管网。古人因地制宜采取分区排水,建成两个排水干道系统,实现雨水畅流。与现代常见的水泥涵管不同,福寿沟采用拱形砖石结构,排水孔最大处宽约1.5米、高约1.6米,最小处宽高各0.8米。拱形设计不仅成本低、受力好,更有效增强了沟墙承重,极大地延长了使用寿命。
以“集”防涝,源头管控。古人采用“铜钱状”的福寿箅子收集雨水,其精巧的孔洞能阻挡树叶、石块和生活垃圾,将管道堵塞的隐患化解于源头。
以“运”冲淤,借势发力。这也是度龙桥的奥秘所在。万幼楠介绍,度龙桥就是一段精心设计的、断面突然变窄且坡度变陡的排水通道,高2.5米、宽4米,进入水窗断面尺寸为高1.65米、宽1.15米。独特的设计通过陡然增大的坡度形成强大水压,既能助力冲开水窗阀门,又能强力冲刷沟渠淤积。
以“滤”保洁,沉降去杂。福寿沟系统内设沉井过滤装置,裹挟沙石垃圾的污水经排水沟流经此处,杂质便自然沉淀在沉井中。维保人员定期下井清淤,极大减轻了沟渠淤堵风险。
以“蓄”调峰,涵养生态。在赣州古城,福寿沟与城内大小池塘相连贯通,构筑起天然的“海绵”。当江水高于沟渠水位时,城内汇集的雨水暂存水塘;待水位下降,再顺沟排入江中。“水塘在城市生态系统的循环过程中,不仅起着调节气温、美化环境、防洪排涝的作用,而且具有调蓄、灌溉和污水处理利用的综合效益。”万幼楠介绍。
以“排”收尾,巧夺天工。这是整个系统的最后一环,也是最为重要的创意设计。古人的智慧集中凝结在排水口关键的“水窗”之上——这实为运用流体力学原理的自动阀门。“江水水位低于水窗时,即借助水道水力将水窗冲开排出。江水水位高于水窗时,则借江水压力将水窗自动紧闭,防止江水倒灌。”万幼楠说。这种高效便捷的自动启闭设计,充分体现了古代工匠的卓越智慧。
持续接力护佑古城安澜
福寿沟的诞生与延续,非一人一时之功,而是一场跨越千年的接力。
北宋熙宁年间,虔州知军刘彝“作水窗十二,视水消长而启闭之,水患顿息”,奠定福寿沟格局。
清同治六年(1867年),面对沟渠受损而官府财政凋敝的困境,赣宁道巡道文翼等官员与士绅商议,采取“各家自修其界内之沟……无屋及公产之地,则官发其公项修之”的模式,最终解决了难题。
新中国成立后,赣州对福寿沟开展全面修缮与系统保护,摸清沟渠分布与排水能力,实施清淤、补缺、修复工程,恢复其原始排水功能。
清水塘是福寿沟体系中现存水域面积最大的水塘。曾经这里污水淤积、环境脏乱,周边居民意见强烈。当地对清水塘开展清淤、绿化与水质净化改造,昔日卫生死角变身整洁宜人的公共空间,人居环境明显改善。
为推动福寿沟排水系统保护,当地还积极开展福寿沟排水系统保护与更新工作,对福寿沟的分布、各路段排水能力等情况进行系统勘探,重点实施清淤、补缺与修复工程,恢复其原有排水功能。针对年久失修、淤积严重的沟段,以及穿越民房下方的古老沟道,逐步采用修旧如旧以及铁制排水管进行替换,提升沟渠结构安全。同时,明确福寿沟排水管网管护责任单位,定期对排水沟渠进行清淤作业,保障沟渠正常运行,继续发挥防涝排水功能。
赣州市政工程管理中心排水设施所所长王巍介绍,目前,福寿沟仍然承担着赣州古城近10万居民的日常排污和防汛的功能,方便着当地居民生产生活。
古老智慧赋能现代治理
如何让这份藏于地下的古老智慧重新“开口说话”,焕发时代光彩?福寿沟博物馆给出了答案。
为保护这一珍贵文化遗产、展示其科学价值,当地于2016年启动福寿沟保护与传承项目,决定建设专门博物馆。
福寿沟博物馆的选址便是一段佳话:2017年11月项目启动建设。选址确定在目前福寿沟博物馆所在地厚德路22号,在修建过程中,恰好发现地下有一段保存完好、带有铭文砖的罕见并排双沟遗址。为更好地保护和展示这一重要发现,当地对项目方案进行了重大调整,最终实现了“在遗址上建场馆”。
“我们打破传统博物馆冰冷的陈列模式,利用镜面、投影等手段,营造沉浸式参观体验。”福寿沟博物馆工作人员曾鑫说,观众能够看到仍在流淌的千年沟渠,直观感受“水窗”启闭的奥妙。
古老智慧不仅体现在展馆中,更融入现代城市建设。在赣州古城,福寿沟构建了主次分明、纵横交错的排蓄水网络,大幅提高城市韧性。在章贡区新区,当地在赣州城市中央公园建设上,借鉴福寿沟与池塘联动原理,将公园打造成调蓄雨洪的巨型“海绵”。
“城市中央公园的水体通过与雨水管网相连,就像福寿沟与各池塘相连接一样,不仅让水体流动起来,而且增强了城市蓄洪排涝的功能。另外,通过在水中种植菖蒲、荷花等水生植物来提高公园水体水质,增强城市蓄洪排涝的功能。”曾鑫说。
当地推进的城市污水管网改造工程,更是福寿沟智慧理念的实践运用。当地从“源、管、厂”三方面发力,系统开展排水单元源头治理、市政道路管网雨污分流改造、完善生活污水处理设施终端建设,提升城市排水防涝能力。
“我们大力推进雨污分流改造,逐步缩减地下管网覆盖‘盲区’,同步推进厂网泵一体化运维、信息化管理及排水设施监管,有效推动生活污水治理能力稳步提升。”赣州市章贡区城市管理局局长黄国旺说。
岁月流转,福寿沟早已不只是一条排水暗沟。它是古人顺应自然、匠心营造的工程奇迹,更是中华智慧古为今用、赋能现代城市的生动样本。一沟一塘、一砖一石,连接着过去与现在,守护着一方百姓的安宁,也书写着文化遗产活态传承的时代新篇。
