位于北京市中心的紫禁城（今故宮博物院），是明清帝王執政及生活的場所。紫禁城古建筑群建立于明永樂十八年（1420），距今已近600年。紫禁城現占地面積72萬平方米，有房屋9000余間，是世界上現存規模最大、保存最完整的的木結構古代宮殿建筑群，也屬于世界文化遺產。不僅如此，紫禁城古建筑有著清晰的軸線、開闊的格局、嚴謹的形制、絢麗的彩繪、生動的空間、精美的裝飾、優美的造型、真實的信息、豐富的景觀，其無論在建筑結構，還是在建筑藝術、建筑技藝、建筑文化等方方面面都代表著我國明清官式木構古建的最高水準，是我國古代宮殿建筑的精粹。

　　今天小編就來帶你全方面了解紫禁城的排水系統：

　　北京的地勢北依燕山、東臨渤海，其地形屬于北高南低，因而水流的方向為西北向東南流。北京城每年的汛期一般在6—9月，歷史上遭受水災的事件多次發生，如明代的276年間，北京地區有104個年份發生水災，其中嚴重水災29次；清代的268年間，北京地區發生水災的年份有128個，其中特大水災5次，嚴重水災30次。位于北京市中心的紫禁城為明清皇宮，距今近600年，有著精密完善的排水系統，建成至今從未在雨季遭受過水患。紫禁城地面順應北京地區地理環境而建，整體形勢亦呈北高南低、中間高兩邊低的走向。其中紫禁城北門神武門地平標高約為46.050米，南門午門地平標高約為44.280米，豎向地平高差約2米，排水坡度約為千分之二。這種排水坡度為自然排水創造了有利條件，使雨水能順利從紫禁城中排出，排水方向亦為西北向東南。紫禁城的排水系統可包括屋頂、地上和地下三個部分。所謂屋頂排水，即雨水降落到屋頂后，從屋頂排至地面；地上排水，即是指地表雨水流入明溝、再流入暗溝或內金水河；地下排水，即暗溝的水排入內金水河。需要說明的是，“金”在古代環境地理學中指的是西方，“內金水河”即指從西方流入紫禁城的河水。紫禁城的內金水河源于北京西部的玉泉山，從紫禁城的西北角流入（圖1），東南角流出（圖2）。紫禁城屋頂排水巧妙；而地上、地下排水系統縱橫交叉，巧妙地通向各個宮殿及院落，它們將雨水由中軸線排向東西兩側，再統一由北向南排向內金水河，并及時排出紫禁城，經筒子河流入通惠河。

　　圖1內金水河入口

　　Fig.1Infalloftheinnergoldenriver

　　圖2內金水河出口

　　Fig.2Outfalloftheinnergoldenriver

　　1屋頂排水

　　紫禁城古建筑的屋頂都是坡屋頂，這使得雨水降落到屋頂后，均會順著屋頂坡度由上向下排向地面。為達到良好的排水效果，并避免建筑屋檐下部的木構件遭受雨淋，紫禁城古建筑屋頂的坡面非平面，而是坡頂到坡底由陡峭變緩和的一種曲面形式，見圖3。這使得雨水降落到屋頂后，能夠迅速往下排，且到坡底位置時，又能夠向前方排出，即“上尊而宇卑，則吐水疾而霤遠”（《周禮·考工記》），其結果一方面使得屋頂的雨水能夠迅速排走，另一方面屋檐下的立柱、門窗位置受到了防水保護。屋頂瓦件的設計與安裝亦有一定的科學性。屋脊與屋頂相交的位置稱為“正當溝”，為防止該位置滲水，古代工匠采用立瓦封住正當溝，并用“壓當條”蓋住正當溝的頂部，“壓當條”往前伸出一定尺寸，猶如一個小出檐，見圖4。為了使屋頂雨水有序往下排，瓦面做成一道道小溝狀，稱為“瓦壟”。瓦壟由板瓦與筒瓦（竹筒狀的瓦）組成，板瓦為底瓦，筒瓦為蓋瓦。筒瓦扣在兩個相鄰的板瓦上，上下筒瓦之間一節一節搭扣，上下板瓦之間一塊塊扣壓（上瓦壓下瓦），各個瓦件之間用灰泥抹實，以上做法既有利于排水，同時也利于防止瓦面的雨水滲入基層。瓦頂的最下端即屋檐上的第一塊瓦，板瓦前伸做成三角尖狀，稱為“滴子”，其主要目的是讓瓦壟的雨水匯集成一條直線下落；筒瓦端部做成大圓餅狀，稱為“貓頭”，其主要目的是充分扣壓在滴子端部，防止雨水滲入屋檐內，見圖5。上述屋頂的坡度、瓦件的使用均有利于屋頂排水。

　　圖3瓦頂曲面

　　Fig.3Curvedroofwithtiles

　　圖4屋脊排水瓦

　　Fig.4Drainagetilesonroofridge

　　圖5屋檐排水瓦

　　Fig.5Drainagetilesoneave

　　2地面排水

　　2.1臺基排水

　　紫禁城古建筑一般坐落在高高的臺基之上，這樣不僅有利于建筑本身的穩定及建筑防潮，而且能夠體現出宮殿建筑的高大與威嚴。作為皇帝執政的代表性建筑，紫禁城前朝三大殿（太和殿、中和殿、保和殿）的臺基做法為我國古建筑臺基工藝的最高等級，即采用三層須彌座疊加而成，稱為“三臺”，總高度達8.13米，見圖6。三臺的周圈為石質須彌座，上表皮為地磚，而核心部分則為分層夯實的灰土。為避免其在雨季因存水、滲水導致下沉，紫禁城三臺的排水極其重要。而三臺由于所處位置的特殊性及建筑做法的高等級性，其排水做法極其引人矚目，亦可作為紫禁城古建筑臺基排水方法的代表。

　　圖6太和殿三臺

　　Fig.6Three-layerbaseplatformofTaihePalace

　　前朝三臺由三層須彌座臺基疊加而成，每層臺基的地面都有3%~5%的坡度，使得上層臺基的水直排向下層臺基。每層臺基的邊界都有欄板。每塊欄板端部都有望柱（短柱），欄板底部正中有直徑為0.1米的近似半圓形泄水口，而望柱底部則伸出類似于龍頭的石質構件。這個石質的“龍頭”稱為排水獸，其形象為古建筑龍生九子的老六“蟲八蟲夏”。排水獸探出欄板底部外側約0.8米，其寬度同望柱寬、高度同底部須彌座的上枋層，截面尺寸為0.28米×0.28米。獸嘴有直徑約為0.03米的圓孔，其貫穿排水獸，并與欄板內側的地面相通。這種設計不僅與臺基整體尺寸相協調，而且有利于雨水向前方排出，并且可避免欄板底部有雨水回流。不僅如此，龍頭造型的排水獸與三大殿的皇家宮殿氛圍相融合，產生恢弘的藝術效果。三大殿的三臺一共有1142個排水獸，在雨季每個獸頭都能發揮排水作用，如圖7所示的2016年7月20日太和殿三臺排水，具有“千龍吐水”的場景效果。

　　圖7三臺排水

　　Fig.7Drainageofthethree-layerbaseplatform

　　紫禁城普通宮殿建筑的臺基多做成臺階形式通向地面，其排水方式為雨水沿臺階流向地面。而在太和門廣場、東華門城墻馬道等區域，為便于較多人員通行，并防止產生滑倒，有一種特殊臺階地面，稱為“礓嚓”，其做法為建筑臺基通向地面為鋸齒形坡道，鋸齒高出坡面約1厘米，各鋸齒間距約為12厘米（即條磚的厚度）。礓嚓排水方法為臺基上雨水順著鋸齒形坡道直接滿鋪向下排向地面，在大雨時期亦可形成壯觀效果，如圖8所示的2018年7月16日協和門礓嚓臺階排水場景。

　　圖8礓嚓臺階排水照片

　　Fig.8Drainageofsawtoothshapestep

　　2.2廣場排水

　　紫禁城整體地勢北高南低，內金水河的流向為由東北向西南，以上決定了紫禁城各宮殿廣場的排水方向為西北向東南。下面以太和殿廣場為例來說明紫禁城廣場地面排水方法。太和殿廣場正中有一條漢白玉鋪砌的石材路面，南北向寬2.2米，截面為“熊背”形，中間比兩邊高0.03米，兩端與之相連的為0.6米寬的散水，這稱為“御路”，見圖9。御路是古代皇帝通行太和殿廣場的專用道路，不僅位于紫禁城中軸線上，而且比太和殿廣場其他區域地勢要高。這使得廣場的雨水首先由御路向東西兩側排，并達到廣場東西側端部。爾后，雨水順著兩側的明溝向南排，到廣場南端后，通過一個銅錢形狀的雨水口進入暗溝，該雨水口稱為“錢眼”，見圖10。由于廣場西高東低，因而暗溝的雨水匯入東南角，進入了更深的涵洞，見圖11。這個涵洞向東穿過太和殿東南端的廡房，直接排入文華殿區域的內金水河。由上可知，太和殿廣場的地面排水流向是中間→東西兩側、北→南、明溝→暗溝→涵洞→內金水河。

　　圖9太和殿廣場

　　Fig.9SquareofTaihePalace

　　圖10錢眼與暗溝

　　Fig.10Coppercoinshapegullyandblindditch

　　圖11太和殿廣場東南角的涵洞

　　Fig.11CulvertatsoutheastcornerofsquareofTaihePalace

　　紫禁城內廷區域為后妃的居所，其建筑體量普遍較小，猶如一個個小型四合院。這些院落的地面相當于小的“廣場”，其排水方法與宮殿廣場類似。在庭院正中，有十字形交叉的鋪磚地面，見圖12，稱為甬路，專供人員行走，甬路的斷面亦為中間高、兩邊低，因而雨水由甬路正中流向兩側牙子，再順著牙子流向庭院東南角。庭院中各個建筑屋檐下都有散水，坡度約為5%，因而建筑底部亦不會存水，散水底部的雨水亦排向東南角。上述雨水匯集到庭院東南角的錢眼位置（圖13），由錢眼進入暗溝，再由暗溝排向內金水河。對于毗連的院落，其共用院墻底部一般開有洞口，見圖14，以利于排水暢通。

　　圖12庭院內的甬路

　　Fig.12Pavedpathofcourtyard

　　圖13庭院內的錢眼

　　Fig.13Coppercoinshapegullyincourtyard

　　圖14院墻底部的排水口

　　Fig.14Outfallatbottomofcourtyardwall

　　2.3城墻排水

　　紫禁城四周為高10米、寬5.78米的城墻。城墻由內墻、外墻及墻芯土體組成，土體之上為地磚面層。研究表明：雨水滲入城墻地面會引起地面下沉，并增加墻芯土的側壓力，導致墻體開裂，對城墻的穩定性形成不利影響。因而城墻在雨季的排水亦很重要。我國古代城墻的排水主要通過墻上的排水槽來實現。紫禁城城墻的排水亦為此法，主要通過石質（豆渣石）水槽進行，即內墻每隔10米左右安裝一個石質水槽，水槽寬約0.45米，凸出墻體約0.6米，雨水通過水槽排出墻體，見圖15。為避免雨水順著水槽底部邊界回流到墻體側面，石槽下方安裝有鐵皮，鐵皮從石槽端部向外伸出0.15米左右，并利于雨水向前、向遠方排出，如圖16所示2018年7月21日午門城臺排水槽排水所示。需要說明的是，紫禁城外墻無排水槽，其主要目的是利于保持城墻外表面莊嚴、壯觀的效果。對于城墻地面而言，其外墻側的高度比內墻側高0.03米左右，以利于雨水排向水槽。

　　圖15城墻排水槽

　　Fig.15Thewaterchanneloncitywall

　　圖16城墻排水槽排水

　　Fig.16Workingstatusofthewaterchanneloncitywall

　　3地下排水

　　紫禁城地上的雨水一般通過地下排水系統排向南部的內金水河。其中，神武門內（南側）宮墻的北側，有一條自西向東的排水道，它是紫禁城最北側的排水道，內寬0.35米，深1.8~2.9米，其上部鋪設石板，且每隔一定距離的石板上有泄水的小孔，見圖17。該下水道源于紫禁城的西北角，向東延伸到紫禁城東北角，其間，分別在建福宮、西六宮、東六宮、乾隆花園（珍寶館）、十三排區域設置南向分支，以接納紫禁城宮殿區域的雨水，并將其向南運送到內金水河。比如，位于乾隆花園區域分支的下水道，其向南經過東筒子巷、御茶膳房，再流入文華殿東側的內金水河，見圖18。又如，紫禁城東側十三排區域的下水道，經北十三排、南十三排，向南流入清史館區域的內金水河。圖19為南十三排附近消防管線施工時挖出的暗溝，斷面寬該暗溝為東西向，其作用是將十三排建筑其中一個院落的雨水沿東西排入上述下水道，再經過下水道流向南端的金水河。再如，西六宮區域的下水道，向南流經乾清宮，再穿過養心殿，期間將沿途各宮殿的雨水匯集，再經隆宗門向南流入武英殿附近的內金水河。由上可知，紫禁城的地下排水系統縱橫交錯，條理有序，可將各個宮殿區域內的雨水排向東南端的內金水河。

　　圖17神武門下水道

　　Fig.17SewerinthesouthofShenwuGatearea

　　圖18東華門東側的內金水河

　　Fig.18InnergoldenriverintheeastofDonghuaGatearea

　　圖19排水暗溝斷面

　　Fig.19Sectionviewofblindditch

　　4維護保養

　　紫禁城完善的排水系統離不開及時有效的維護和保養，明代負責此項工作的機構為二十四衙門的惜薪司，清代為內務府營造司。歷史上，紫禁城排水系統的維護是全面和深入的。如清代紫禁城內最后一次大規模的河道溝渠清理工程，于光緒十一年(1885)4月開工，工期歷時2年，工程量包括清除了內金水河2100米長河道的全部淤泥，修砌了兩岸河墻及15座橋梁，并將紫禁城內總長度約為8000米的所有大小溝渠淤泥清理，同時還修整了河幫、更換了溝蓋等排水設施，保證了內金水河排水的通暢，以及各排水設施的有效運行。故宮博物院成立后，對紫禁城排水系統的維護和保養亦為重視，每年在汛期前會對屋頂的瓦件進行檢查修補（圖20），對古雨水溝進行疏通（圖21）、養護，更換失效的排水管道，及時修砌水溝、水渠、內金水河的側幫，清除淤泥和雜草，定期對排水系統進行巡查，保證其有效的運行。

　　圖20瓦頂修繕

　　Fig.20Roofrepair

　　圖21疏通排水溝

　　Fig.21Draindredging

　　5結束語

　　紫禁城的排水系統包括屋頂、地上和地下三個部分，其屋頂排水方式巧妙，地上明溝、地下暗溝，下水道的各條排水線路縱橫交織，溝通各個宮殿庭院，形成一個龐大而完整的排水網絡。紫禁城排水系統設計精良，施工可靠，歷年及時維護保養，不僅從未遭受過水患，而且至今能夠完整地發揮功能。這體現了古代工匠的勤勞和智慧，對我國現代城市的排水措施也提供了寶貴的借鑒與參考。

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