赣州千年不涝的秘密

  福寿沟最科学的设计,要数水窗

  赣州和“浮城”画上了等号。夏季洪涝,南方城市内涝严重,而被江水环绕的江西赣州,却处惊无险,宛如浮在水面上的城市。而让赣州城安然无恙的大功臣,就是福寿沟。

  扩城与内涝

  地处江西南部的赣州,是江西的南大门,辖18个县市区,中心城区章贡区坐落在章江、贡水的合流处,三面环江。

  自公元前201年建立赣县始,赣州至今有2000余年的历史,不过,最初的县治城池并不在现今的赣州城址,而是在东晋永和五年(公元349年),才选在了章贡二水之间。后因水患、战乱等原因,城址迁往他处,但在南梁承圣元年(公元552年),赣州城址又回迁到章贡二水之间。

  此后,历经唐宋元明清几朝,赣州城址再也没有改迁过。现今的赣州城是唐末时期的土城奠定的规模。

  赣州古城坐落在章、贡二水汇合处,形似乌龟,传说赣州千年不涝,城池能像乌龟一样浮于水面,所以老百姓又称赣州为龟城。其实,早先的赣州城并不是真的不涝,而是饱受水患之苦。

  水利万物,也伤万物,赣州三江环绕,对于一座城市而言,既是幸事,也蕴含着伤痛。江水温柔时滋养百姓,肆虐时便侵害生灵。

  唐末僖宗光启元年(公元885年),南康人卢光稠起兵攻占赣州后,做起了土皇帝梦,启动了规模浩大的城建工程,规划建设了皇城、行政管理区域和军事重地,使城市面积扩大了1.48倍,达到3.05平方公里。

  这次扩城,既奠定了赣州日后辉煌的基础,为创造赣州“商贾如云,货物如雨,冬无寒土,万足践履”的宋代繁华积累了条件,也给这座城市带来了严重的灾害隐患。

  由于扩城工程浩大、城西北地势低洼及城市排水系统规划建设不合理,特别是将贡江沿岸的河滩地括入城中,扩城后城墙沿贡江河岸修建,破坏了原始地貌,阻断了城区地表水的入江通道,致使城区排水不畅。

  此后的一两百年,赣州城屡遭洪涝灾害侵袭,每逢大雨或暴雨,三江洪水泛滥,城市内涝不断,百姓苦不堪言。史载“每岁大雨时,东北一带街衢荡溢,庐舍且潴为沼”,每逢江水暴涨,“辄灌城”。

  防水进城的城墙,城内排水的福寿沟

  赣州水患严重,史书多有记载。如《宋史·五行志》记载,至道元年(995年)五月,“虔州(即赣州)江水涨二丈九尺,坏城,流入深八尺,毁城门”,宋代一尺约合今31.4厘米,则此次城中积水竟然深达2.5米。

  为达到防水入城的目的,北宋嘉祐年间(1056~1063年),时任赣州知州的孔宗翰,有感于“城滨章、贡两江,岁为水啮”,于是“伐石为址,冶铁锢之,逐蠲水患”,即用条石做墙基,熔铁水浇缝。

  大约至北宋熙宁二年(1069年),土城全部改为砖城,即用砖石包裹土城,形成强大的防水功能。赣州古城墙历经后来历朝历代近千年的修缮,至今依然保存完好的有3.6公里,是国内唯一的宋代砖城墙,现为全国重点文物保护单位。

  然而,城墙只解决了防止城外江河之水灌入城内的问题。若遇恶劣天气,连降大雨,城内之水无法排出,依然会形成严重的内涝。

  为解决这一问题,北宋熙宁年间,知州刘彝主持规划建设了赣州城区的街道,并根据街道布局,地形特点,采取分区排水的原则,修建了两个排水干道系统。东南部排水沟形似古篆体的“福”字,西北部排水沟形似古篆体的“寿”字,故人们给它起了个吉祥的名字——福寿沟。

  刘彝从城市风水学的角度,把福寿二沟线路走向设计成古篆体之形,“纵横纡析,或伏或见”,作为赣州龟形城的龟背纹嵌在龟背上,充分地考虑了赣州城的永固。

  福寿沟的修建,从北宋神宗熙宁元年(1068年)开始,一直到北宋熙宁九年(1077年)结束,整整用了十个年头才竣工。

  其中,福沟主沟长约11.6公里,集水面积约2.3平方公里;寿沟主沟长约1公里,集水面积约0.4平方公里。主沟之外,又修建有众多的支沟,形成“旁支斜出,纵横纡曲,条贯井然”的排水网络。

  福寿二沟有12个排水口直通城外的章贡二江,总排水面积超过2.7平方公里,整个赣州古城仅城西南约0.3平方公里无下水道。

  最科学的设计是水窗

  福寿沟的设计建造者刘彝是一位著名的北宋水利专家。他在赣州上任后,为了永绝水患,经过反复思考和实地踏勘,提出了根据城市地势西南高,东北低的地形特点,来设计和建造福寿沟。

  这样的思路使得福寿沟走势依地形而变,凭借地形的高低错落,通过疏导,使市内的雨水、污水自然流入江中。

  同时,福寿沟采用明沟和暗渠相结合、与城区池塘相串通的方式,防止沟水外溢,进行废水再利用和雨水调节,打造了城内主次分明且排蓄结合的排水网络。该网络与星罗棋布的城内池塘联通后,形成了一个强大的防洪系统。

  值得一提的,也是福寿沟最科学的设计,要数水窗。每逢雨季,江水上涨超过出水口,就会出现江水倒灌入城的情况。为此,刘彝根据水力学原理,在出水口处,“造水窗十二,视水消长而后闭之,水患顿息”。

  实际上,水窗设计原理很简单: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,则借江水之力将水窗自外紧闭,以防倒灌。

  为了保证水窗内沟道畅通和具备足够的抗冲击力,刘彝还采取了改变断面、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。这样可以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10万老城区居民的排污功能。有专家评价,按照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。

  由于福寿沟设计科学,工程坚固,历经千年仍发挥排水作用,护佑了赣州老城区的一方平安,与其他城市地下管廊建设形成鲜明对比,被誉为“地下良心工程”,并作为经典案例写入了《中国古代建筑史》教材,以供规划设计、建筑工程等专业学生学习。

  将洪水变成水资源

  法国文学家雨果曾说过“下水道是城市的良心”,福寿沟确实是赣州的良心。它充分利用城市位置与地势,与城区大小数十上百口池塘相联通,形成收集雨水、排出污水、池塘养鱼积淤、调蓄雨水、淤泥种菜的环保系统。

  其实,这和当下的治理城市内涝理念不谋而合,如目前不少城市都在建设的“海绵城市”,强调要遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护的理念不谋而合。

  而福寿沟,早已让赣州老城能像海绵一样,在应对暴雨洪水灾害时具有良好的弹性,有很强的吸水储水渗水净水能力。也就是,下雨时把雨水存储起来,等需要用水时把储存起来的水释放出来。

  将洪水变成水资源是福寿沟的建设宗旨,也给现代城市治理带来启示。福寿沟留给后人的,不仅是福泽千年的生态工程,也是合理的城市建设理念。

  文/钟庆禄 蔡德清

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