奧秘1:順應地形稍有坡度。
故宮在修建之初,就對排水系統進行了精確的測量、設計和施工。首都北臨燕山,東臨渤海。地勢北高南低,水流向東南。
故宮的地面符合北京的地理環境,整體趨勢也是北高南低,中間高兩邊低,略有坡度。其中,故宮北門神武門標高為46.05米,南門午門標高為44.28米,南北高差約2米。這種坡度為自然排水創造了有利條件,使積水得以緩慢排出。
另外,故宮所有的排水溝都通向內金水河。內金水河與故宮城墻外52米寬的護城河相連,再與外金水河、* * *等周邊水系相連,吸收故宮內的雨水。
謎團二:明溝和暗溝四通八達。
故宮雨水總的趨勢是東西方向的雨水流入南北主溝,再流入內金水河。整個排水系統經過統籌規劃,設計建造了壹個主次分明、明暗結合的龐大人工排水管網。疏通各種宮殿、院落的排水系統,包括幹渠、支渠、明溝、暗溝、涵洞、流水溝等多種排水設施。
故宮的排水系統分為三類,即建築排水、地表徑流和地下暗渠。雨水落下時,壹部分沿著建築物屋頂的琉璃瓦落到建築物和地面,然後沿著明溝流到地下涵洞口,壹部分直接形成地表徑流,沿著地面的坡度流入庭院和建築物基礎周圍的石槽明溝。如果明溝裏有臺階或建築物,就會穿過“溝眼”,匯入涵洞。地下涵洞縱橫交錯,四通八達。雨水排入涵洞後,由支溝收集,通過幹溝排入內金水河。多年來,定期挖掘維護,幾百年來排水效果不錯。雨量再大,也沒有積水的壞處。
玄機三:“千龍出水”從不積累。
網上流傳的“千龍出水”照片,讓人感嘆故宮雨景的壯美。
太和殿、中和殿、保和殿壹前壹後排列,坐落在壹個面積為25000平方米的工字形橋臺上,共分三層。在橋臺四周的欄桿底部,有排水孔,每個觀察哨下還有壹個雕刻精美的石龍頭,其口中鉆有壹個圓孔,是主要的排水出口。三樓有1142水龍頭。這些水龍頭,也被稱為無頭或有角的野獸,用於須彌角和了望塔外緣下的排水建設。多雕刻成龍頭,既能排水,又有很好的裝飾效果。
暴雨來了,雨水壹層壹層的落下,臺面上沒有壹點水。雨水從螓首的龍頭孔中流出,大雨中似白練,小雨中似冰柱,大雨中會呈現出“千龍出水”的壯觀景象。三組雨水層層往下流,院內地面有泛水坡度,北高南低。散水周圍有石槽和明溝,臺階下有石券涵洞連接主溝,使流水能順利通過,最終排入內金水河。
奧秘四:全石溝渠堅固耐用。
故宮古代排水設施是故宮世界文化遺產的重要組成部分,應該和故宮古建築壹樣受到愛護。18故宮古建築整體保護修繕工程包括古水系保護,正在穩步實施。
故宮的排水系統非常龐大,保存至今的古代雨水溝渠長度僅超過15公裏,其中涵洞長度近13公裏。故宮博物院將把排水系統分成幾個區域,按區域制定集中清洗計劃,分區進行,用四到五年時間完成全院排水系統的集中清洗。
此外,故宮的排水系統之所以依然強大,壹個重要原因是故宮很多明、暗雨水槽都是全石材的,堅固耐用。當然,也有壹些磚塊和石頭混合在壹起或者用磚塊做成的。在之前的維護和檢查中,發現損壞的部件及時更換,保證大雨時排水順暢。
奧秘五:雨汙分離提升功能
隨著故宮社會功能的增加和加強,在保護和保留原有雨水系統的同時,需要繼續建設和完善汙水排水系統,實現雨汙分流排水系統建設。目前,故宮博物院內部排水系統形成了雨汙分流的兩套排水系統。汙水系統是與市政管網相連的獨立管道,排水系統只是用來排除雨水。
古代排水系統和現代排水系統結合時,人員管理也要到位。暴雨期間,故宮所有工作人員都在值班。壹是制定防汛預案,專職人員到位,清淤工具準備到位,隨時上崗排除堵點。二是與北京市水務局河湖管理處建立密切聯系,確保通訊暢通,雨季隨時監控內金水河水位,通過開閘放水及時調整內金水水位。
故宮的排水系統之所以能經得起暴雨的考驗,不僅僅是因為古代的排水系統沈澱了代代相傳的“工匠精神”,更是因為“天時地利人和”的綜合作用,造就了今天強大的排水防災功能。