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论中国古代城墙排水

2016-11-12李合群河南大学历史文化学院河南开封475000

安徽建筑 2016年2期
关键词:铁窗城门水道

李合群(河南大学 历史文化学院,河南 开封 475000)

论中国古代城墙排水

李合群(河南大学 历史文化学院,河南 开封 475000)

中国古代城墙上部排水主要用排水槽,包括木质、砖质与石质,以利于雨水下泄。同时,为了利于城内积水排向城外,在城墙下面又修筑有涵洞及铁窗。古代城墙的排水设施与做法,将为今天的城墙维修与保护提供借鉴。

排水槽;涵洞;铁窗;城墙护坡

中国古代城墙多为土筑,为了保护墙体,在墙顶部及护波往往有构筑排水设施。并且,为了排泄城内积水,在墙体下面亦修筑有排水涵洞或铁窗。本文依据考古及文献资料,对我国古代城墙的这些排水手段及设施予以探讨。

1 城墙护坡上的排水槽

从考古上看,城墙墙体的排水问题,早在先秦时期即已被关注。如战国时期赵国都城邯郸。调查发现其为夯土城墙,墙体横剖面呈台阶状。在城垣内侧,发现有陶质排水槽。槽横断面呈凹字形。在略宽的一头内底,距边沿6~7cm处,设有2个“顶鼻”。据此可知,其铺设程序是先挖槽坑,然后将排水槽由下而上安放在坑内,即上一个安放在下一个的“顶鼻”上,互相衔接而成。此次共清理5处水槽遗址,其槽道形制基本相同,均铺设在城墙内侧缓坡上。从其位置及走向趋势来看,排水槽道应是由墙基地面直至墙顶。墙顶可能还有防雨建筑,将雨水分段流入槽内,向下排泄。诸排水槽道间距不一,2号到3号(未清理)相距27m,其他三处15~16m[1](图1)。

这种以槽排水之方式,从考古上看曾为元大都城墙所继承。经发掘得知,元大都城墙全部用夯土筑成,基部宽达24m,城墙收分很大,它的基宽高和顶宽的比例推测为3∶2∶1。并且,还发现了土城顶部中心铺设的排水半圆瓦管,顺城墙方向断断续续长达300m。这一发现,证明城墙的防雨排水是采用管道泄水的方式,这是避免城顶雨水冲刷城壁的合理方法[2]。

明朝还出现有砖或石质的排水槽。如明代开封城墙,在西门北侧台壁上方曾发现一处兰砖排水槽。槽上距城台面0.5m,残长2m多。槽中间流水道宽46~48cm,上窄下宽。在槽下正对的地面上,砌有一堵挡水砖墙和散水地面。挡水墙采用侧铺方式,使雨水能顺砖缝向外流去[3]。

而明南京城砌筑有石质排水槽。因为这里终年雨水多,为了护坡,用桐油和黄土拌合封顶,厚度约1~2m。具体做法是:每30cm左右为一段,分段夯实,每段间还夹以粘汁和灰,最后在城墙顶面上再砌几层城砖,以防止雨水渗入。同时,还在城墙内侧顶面铺设石质水平流水槽,收集雨水。每隔60m左右又设石质大滴槽一个,伸出城墙外50~70cm,把城墙雨水泄入城下[4]。

这种城内护坡修筑排水槽之做法,亦为西安明清城墙所效仿。如清代毕沅在增修西安城墙排水系统时,首先统一了城顶的倾斜度,然后在城墙内侧每隔40~60m修一个排水槽,共有167个,均为砖石结构,从城顶直至城底。槽身口宽0.65m、深0.76m,两壁各厚0.6m,槽顶部为石制吐水嘴,下部与沟渠相通。这样,雨水会沿着海漫斜面导入流水槽中,下泄到城下沟渠里,避免了墙体被雨水浸泡[5](图2)。

图1 号水槽道俯视(上)、剖面图(下)

图2 西安城墙上的排水槽

为了排水顺畅,城墙顶部往往留有一定坡度。如隋代大兴城,解剖得知,三处皇城基槽断面,其底部都有大致相近的坡度,且都是城外侧高、内侧低。通过测量,夯层坡比接近1∶50,即自北向南,水平延伸50cm,基础升高1cm[6]。

2 涵洞与铁窗

上述是城墙上面的排水情况,为了排泄城内雨水与污水,墙体下面还往往修筑有涵洞(这里不包括河流通过处所修筑的水门)。如汉长安城内的沟渠与城外的城壕相通,通过城内街道路沟、城墙底排水涵洞排泄。据对西安门的考古发掘得知,在其东门道之下,构筑有一段用砖筑成的水道,北自城内,南至城门之外,延伸甚长。在门道南端水道的断面,量得水道下部宽1.65m,顶端高1.32m。水道的砌筑是在两侧用长方砖重叠,一层横铺,一层直铺,交替铺叠高至58cm时,由两侧往上券筑顶部。券顶的砖断面成楔形,而砖的前端和后端又各设半圆形的榫头和卯眼,可互相接合。水道的底是自然的黄土(生土),经过平整,但没有铺砖。据探测,水道的底面在北部稍高,在南部略低,有一定的倾斜度,利于将城内的雨水或生活用水等水流导向城外城壕。据推测,水道埋入城门门道底下的过程是先自门道地面向下掘一条沟,宽2.3m、深4.6m,由沟底向上砌筑水道,筑成之后再用土将沟填平并经夯打[7](图3)。

图3 西安门涵洞顶部

西汉长安城直城门下亦筑有水涵洞。其中北门道下面的排水渠东部位于北门道下面,为暗渠,呈东西向,主要用石板砌筑而成,局部也使用少量的条砖。现存部分长19.73m,东口通宽1.28m、内宽0.65m、内高0.78m,西口通宽1.25m、内宽1m、内高0.77m、通高 1.2m。其建筑程序是先挖一个断面基本呈方形的土沟,接着在沟底平铺一层青石板,并在南北两壁的内侧立砌石板形成南北壁,最后以石板盖顶。石盖板仅存西端2块。两壁石板与土沟槽壁之间,有的地方用条砖或碎石块填补缝隙。中部位于北门道以西,亦为暗渠,呈东南一西北向,砖券而成。这段渠长3.45m,东口通宽1.36~1.41m、内宽 0.84~0.85m、内高0.73m、通高1.01m;西口通宽1.36~1.41m、内宽0.8 ~0.85m、内高0.76m、通高1.07m。南、北两壁用砖平铺砌成,均为14层,所用砖主要为子母券砖。自第15层以上,开始用子母砖券顶。券砖现存12排,每排约40块。完整的子母砖有的长28cm、宽18cm,厚2.5~4cm,有的长27cm、宽18.5cm、厚3~4.5cm,均为素面。渠内填土为较纯净的淤土。而直城门南门道下面的排水渠为1条地下排水渠。渠在城门以东与直城门大街南边的排水沟相通,在南门道下面呈东西向通过城门,出城门之后折向西南,与直城门外大路南边的排水沟相通。排水渠券洞的顶部距南门道地面2.5~2.59m。券洞内宽1.4m,通宽2.04m、内高1.33m、通高1.65m。水渠底部铺以青石板,南、北壁全部用条砖砌成,砌法用丁砖,错缝平铺,各有8层。南壁高77cm,北壁高79.5cm。完整的条砖长39cm、宽19cm,厚9~9.5cm。南、北壁第8层条砖向上开始用子母砖券顶,顶部每排用子母砖 45块[8](图 4)。

图4 直城门南门道涵洞断面

汉长城的这种过水涵洞作法亦为隋唐皇城含光门所继承。涵洞位于隋唐皇城南垣西段。发掘结果表明,其直壁高1.5m,经初步复原,涵洞上部为单拱拱券,由券砖5层构成,拱跨度约0.6m,拱高约1.2m,加上涵洞底部数层铺地砖厚,则涵洞全高接近3m。拱洞南部外侧,水平横向埋设有大石条,左右砌入砖壁,下石条上面与上石条下面相对凿有横排3个方孔,内插铁栅,作为涵洞外侧的栅,拱洞内地平铺二至五层地砖,全部砖构皆用泥勾缝[9](图5)。

图5 过水涵洞复原图

唐代洛阳定鼎门两侧还发现有石质涵洞。其中西阙西侧的涵道由青石砌成,呈南北走向,其穿郭城南垣而过。其东壁条石残存上下两层,残高0.85m。西壁条石残存一层,残高 0.6~0.7m。居中有分水石,残存一层,由3方条石构成,南北总长3.1m、东西宽0.6m、残高0.25m。居中的分水石平面呈长方形。南北两方条石的其中一头壁沿齐平,另外一头皆呈楔状。由于分水石的缘故,该涵道实际上是一水两道,每条水道宽0.83m。两股水道底部,皆平铺长方形条石,各长 0.7~0.8m、宽 0.83m。两股水道底部石面上共发掘出16个菱形榫眼,每个边长6.3cm、深皆6cm,相邻榫眼间距为8cm。这些菱形榫眼可以分为4组,每组4个,原是用以安装栅栏的。安装栅栏所用铁条仅存一根,竖插在右侧水道北端偏东条石面上的一个榫眼内。铁条截面呈方棱形,边长5.9cm、残高17cm[10](图6)。

图6 洛阳定鼎门西侧涵道

此外,元大都中段和西墙北段的夯土墙基下,亦发现了两处石砌的排水涵洞。涵洞底和两壁都用石板铺砌,顶部用砖起券。洞身宽25m、长约20m、石壁高1.2m。涵洞内外侧各用石铺砌出6.5m长的出入水口。整个涵洞的石底略向外作倾斜。在涵洞的中心部位装置着一排断面呈菱形的铁栅棍,栅棍间的距离为10~15cm。石板接缝之间勾抹白灰,并平打了许多铁锭。涵洞的地基则满打地钉,其上横铺数条衬石枋,然后铺砌涵洞底石及两壁[11]。

上述城下过水涵洞,如果安置有铁栅栏,可称为铁窗。如宋代雄州(治今河北雄县)宋神宗元丰七年(1084年)曾上言:“准朝旨,‘依高阳关铸城下九铁水窗,工料以数十万。缘今窗上下城堑坚固,本州最处极边,若置铁窗须开掘城身面三十尺、底十尺,不惟虚费功力,亦虑张皇。欲渐计工料,候有水窗城随损处修换。'从之。”[12]可见,雄州城原有9个铁窗,这次地方建议只将损坏者进行维修或更换,而不是全部更换,省工省料,得到皇帝的许可。又如四川成都,在南宋绍兴七年(1137年),“暴曼雨,城中渠堙,无所钏泄,城外堤防亦久废。江水夜汜西门,由铁窗入,与城中雨水合,汹涌成涛濑,居人谨趋高阜地”[13],可见亦有城墙之下亦筑有铁窗。

文中所附之图,均来自所引之文献。

[1]河北省文物管理处.赵都邯郸故城调查报告[J].考古集刊,1984(4).

[2]中国科学院考古研究所.元大都的勘查和发掘[J].考古,1972(1).

[3]刘顺安.开封城墙[M].北京:北京燕山出版社,2003:96.

[4]杨新华.南京明城墙[M].南京:南京大学出版社,2006:137.

[5]王卉:丝绸之路[J].2001(1).

[6]西安市文物局.含光门段明城断面考古调查报告[J].文博,2006(3).

[7]刘庆柱.考古学集刊(第17集)[M].北京:科学出版社,2010:134.

[8]中国社科院考古所.西安汉长安城直城门遗址 2008年发掘简报[J].考古,2009(5).

[9]西安市文物局.隋唐皇城含光门西过水涵洞遗址考古调查报告[J].文博,2006(4).

[10]中国社科院考古所洛阳唐城队.定鼎门遗址发掘报告[J].考古学报,2004(1).

[11]中国科学院考古研究所.元大都的勘查和发掘[J].考古,1972(1).

[12]李焘.续资治通鉴长编[M].卷三百四十八八月辛卯.

[13]席益.淘渠记.全蜀艺文志[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,河南兰考人,河南大学土木建筑学院教授,主要从事建筑考古工作。

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