故宫为何不积水

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编者按

    7月19日凌晨至20日夜间，北京遭遇长达55个小时的降雨天气过程，是2016年入汛以来最强降雨，全市平均降雨212.6毫米，城区平均降雨274.0毫米，均超过了2012年“7·21”特大暴雨过程，为多年所罕见。雨后，媒体争相传播一组故宫雨景照片，展示了难得一见的“千龙出水”场景，特别是大暴雨时故宫博物院内地面未出现明显积水，更显示出故宫完善的排水系统的强大排水能力。

    持续大雨，往往使各地的现代化城市排水网络遭受重创，“城中看海”的情形频频出现。可是，近600岁的故宫却为何能不内涝？故宫的排水系统何以有如此强大的功能？本刊请故宫博物院院长单霁翔为您解密。

    近日，近600岁的紫禁城，因京城连日大雨成为关注焦点。人们都好奇，为何故宫不会出现大面积积水的。其实，这一方面要感谢古人建筑营造的智慧与匠心，另一方面也得益于今人保护遗产的执着与悉心。

古人的智慧与匠心

    紫禁城建造之初，对排水系统进行了精准测量、精密设计和精细施工。其地面顺应北京地区地理环境，整体走势呈北高南低、中间高两边低，而且有坡度，为自然排水创造了有利条件。紫禁城内的排水沟渠全部通向内金水河。内金水河又与紫禁城城墙外侧52米宽的护城河相连，之后同周边的外金水河、中南海等水系相通，这些水系同时兼有排水功能。相对整个北京城区排水体系来说，紫禁城排水系统是第一级的，这是昔日皇家地位的体现。

    此外，紫禁城整个排水系统经过统筹规划，还设计营造了主次分明、明暗结合的庞大人工排水网络，沟通各个宫殿院落的排水系统有干沟、支沟，有明沟、暗沟，有涵洞、流水沟眼等众多排水设施。紫禁城排水系统分为三类，分别是建筑排水、地表径流、地下暗沟。雨水降落时，一部分雨水落到建筑上，沿着建筑屋顶琉璃瓦落到地面，之后雨水会顺着明沟流到地下暗沟沟口，还有一部分雨水直接形成地表径流，顺地面坡度流入院落和房基四周的石槽明沟；明沟若遇有台阶或建筑物，则从“沟眼”穿过，汇入暗沟。地下暗沟纵横交错、四通八达，雨水排入暗沟以后，再由支沟汇集到干沟，经干沟排入内金水河。历年固定时间淘挖养护，几百年来排水效果良好，无论雨量多大，并无积水之弊。

    故宫前三殿的排水功能格外引人注目。太和殿、中和殿和保和殿均坐落在一个8米多高的工字型台基上，台基面积25000平方米，分为三层。在台基四周栏杆底部，有排水的孔洞，每根望柱下还有一个雕琢精美的石龙头，其口内为凿通的圆孔，也是主要的排水口。三层共有龙头1142个。雨水逐层下落，使得台面无积水。值得一提的是，台基底部的石龙头也称螭首或角兽，是用于须弥座转角处和望柱外缘之下的排水构建，多镌刻成龙首形，具有很好的装饰作用。雨水从螭首龙头孔中流出，小雨时如冰柱，大雨时如白练，暴雨时则会呈现“千龙出水”景象，蔚为壮观。三台雨水逐层向下流，院内地面留有泛水坡度，北高南低，绕四周散水都有石槽明沟，在台阶下有石券涵洞接通干沟，使流水顺利通过，最后排入内金水河。

今人的执着与悉心

    故宫人为紫禁城的智慧营造而感到骄傲，更认识到保护文化遗产的责任重大。我们开展了一系列研究、保护工作，使紫禁城的排水功能永葆青春。

    近年来，故宫博物院启动了故宫排水系统专项课题研究，除了众所周知的排水渠道外，还计划对故宫区域内不同类型的地面铺装的渗、滞和透水能力进行研究，最终评估其绿色排水设施的排水能力（海绵能力），这样有助于全面和科学地认识故宫整体排水能力，同时也可以对海绵城市的相关研究提供数据支持。

    紫禁城古代排水设施是故宫世界文化遗产的重要组成部分，应该和故宫古建筑一样得到精心呵护。故宫内的明、暗雨水沟由石质和砖质两种材质砌筑而成。相对来说，石制雨水沟更加结实耐用，所以一些保存较好的盖板沟和暗沟都是采用全石制建造。同时，也有大量的砖砌雨水沟，甚至还有砖石混砌雨水沟。这些都是历朝历代改建维修的见证。因为古代青砖质地较好，现存很多砖砌雨水暗沟依旧可以正常使用。

    故宫的排水系统十分庞大，仅保留至今的古代雨水沟的长度就超过15公里，其中暗沟的长度将近13公里。因此，故宫博物院将排水系统分成几个区域，按区域制定集中清理计划。2014年对东六宫区域排水系统进行修缮，包括对管道维护保养、更换残损构件等，确保这一区域排水管线的畅通。在此次大雨中，东六宫区域未发现积水现象。从今年6月开始，重点对御花园区域进行古代排水暗沟的疏通，恢复了御花园西侧雨水沟的排水能力。下一步将更换御花园东侧管线。按照2016年的既定计划，还将对西六宫等其他区域的雨水管沟进行专项排查和清理。

    排水系统的正常运转要有合理的设计，更需要全身心投入的日常维护。比如有的雨水沟塞满淤泥或杂物，导致排水能力下降，就需要及时清除栏板下、螭首中、排水孔内的堵塞物。由于古代的栏板和螭首都已年代悠久，在清理过程中产生震动可能导致螭首的断裂，因此不能用坚硬的工具进行疏通，只能用竹签一点一点地清理，这项工作需要足够的耐心和细致，并持续开展。

    为保证故宫排水设施的完好和通畅，多年来故宫博物院坚持排水设施的专项巡查。巡查的对象包括古建筑、河道、排水沟渠、地面等。每当大雨、暴雨来临时，故宫博物院会组织工作人员进行全院巡查，避免出现积水情况。

    古代排水系统与现代排水系统相结合，主要在于内金水河水位的调节。每当雨季开始之前，故宫博物院都要做好充分的准备，一是制定防洪预案，专职人员到位，预备疏通工具到位，以便随时到岗排除堵点，随时保证开闸放水。二是与北京市水务局河湖管理处建立紧密的联系，保证通信畅通，在雨季随时监查内金水河水位，通过开闸放水的方式，适时调节内金水河水位，共同保证排水系统的正常运转。

    在暴雨过程中，负责单位和人员坚持现场管理，掌握现场的实时情况。一是全员上岗，按片分工，通过安全防范中控室，现场监视各区域的排水情况。二是及时清理上游漂浮至雨水口的杂物，保证排水畅通。三是出现局部积水时，及时判断堵点并进行疏通。同时，加强广播宣传，及时告知观众服从故宫博物院管理人员指挥，做好自我保护，有序撤离。

    总之，故宫排水系统沉淀着世代传承的“工匠精神”，在“天时地利人和”的综合作用下，才造就了今天强大的排水防灾功能。

    （单霁翔，作者为故宫博物院院长）本文图片均为李韵摄于7月20日