古人智慧太厉害故宫的排水系统千龙吐水的

你知道故宫为什么年不积水吗?

你知道故宫的排水系统有哪些精妙的设计和艺术效果吗?

你知道哪些景点也有类似故宫的排水系统吗?

故宫,是明清两代的皇宫,也是世界上现存规模最大、保存最完整的木结构古代宫殿建筑群。故宫占地面积72万平方米,有房屋余间,是我国古代宫殿建筑的精粹。

故宫位于北京市中心,北京的地势北依燕山、东临渤海,其地形属于北高南低,因而水流的方向为西北向东南流。北京城每年的汛期一般在6—9月,历史上遭受水灾的事件多次发生。但是,故宫建成至今从未在雨季遭受过水患。这是为什么呢?

原来,故宫有着精密完善的排水系统,包括屋顶、地上和地下三个部分。其屋顶排水方式巧妙,地上明沟、地下暗沟,下水道的各条排水线路纵横交织,沟通各个宫殿庭院,形成一个庞大而完整的排水网络。这些排水系统不仅有利于防洪防潮,而且有着精美的艺术效果。

让我们一起来看看故宫的排水系统有哪些精妙之处吧!

屋顶排水

故宫古建筑的屋顶都是坡屋顶,这使得雨水降落到屋顶后,均会顺着屋顶坡度由上向下排向地面。为达到良好的排水效果,并避免建筑屋檐下部的木构件遭受雨淋,故宫古建筑屋顶的坡面非平面,而是坡顶到坡底由陡峭变缓和的一种曲面形式。这使得雨水降落到屋顶后,能够迅速往下排,且到坡底位置时,又能够向前方排出。

屋顶瓦件的设计与安装亦有一定的科学性。屋脊与屋顶相交的位置称为“正当沟”,为防止该位置渗水,古代工匠采用立瓦封住正当沟,并用“压当条”盖住正当沟的顶部,“压当条”往前伸出一定尺寸,犹如一个小出檐。为了使屋顶雨水有序往下排,瓦面做成一道道小沟状,称为“瓦垄”。瓦垄由板瓦与筒瓦(竹筒状的瓦)组成,板瓦为底瓦,筒瓦为盖瓦。筒瓦扣在两个相邻的板瓦上,上下筒瓦之间一节一节搭扣,上下板瓦之间一块块扣压(上瓦压下瓦),各个瓦件之间用灰泥抹实,以上做法既有利于排水,同时也利于防止瓦面的雨水渗入基层。瓦顶的最下端即屋檐上的第一块瓦,板瓦前伸做成三角尖状,称为“滴子”,其主要目的是让瓦垄的雨水汇集成一条直线下落;筒瓦端部做成大圆饼状,称为“猫头”,其主要目的是充分扣压在滴子端部,防止雨水渗入屋檐内。

地面排水

故宫古建筑一般坐落在高高的台基之上,这样不仅有利于建筑本身的稳定及建筑防潮,而且能够体现出宫殿建筑的高大与威严。作为皇帝执政的代表性建筑,故宫前朝三大殿(太和殿、中和殿、保和殿)的台基做法为我国古建筑台基工艺的最高等级,即采用三层须弥座叠加而成,称为“三台”,总高度达8.13米。三台的周圈为石质须弥座,上表皮为地砖,而核心部分则为分层夯实的灰土。为避免其在雨季因存水、渗水导致下沉,故宫三台的排水极其重要。而三台由于所处位置的特殊性及建筑做法的高等级性,其排水做法极其引人瞩目,亦可作为紫禁城古建筑台基排水方法的代表。

前朝三台由三层须弥座台基叠加而成,每层台基的地面都有3%~5%的坡度,使得上层台基的水直排向下层台基。每层台基的边界都有栏板。每块栏板端部都有望柱(短柱),栏板底部正中有直径为0.1米的近似半圆形泄水口,而望柱底部则伸出类似于龙头的石质构件。这个石质的“龙头”称为排水兽,其形象为古建筑龙生九子的老六“虫八虫夏”。

排水兽探出栏板底部外侧约0.8米,其宽度同望柱宽、高度同底部须弥座的上枋层,截面尺寸为0.28米×0.28米。兽嘴有直径约为0.03米的圆孔,其贯穿排水兽,并与栏板内侧的地面相通。这种设计不仅与台基整体尺寸相协调,而且有利于雨水向前方排出,并且可避免栏板底部有雨水回流。不仅如此,龙头造型的排水兽与三大殿的皇家宫殿氛围相融合,产生恢弘的艺术效果。三大殿的三台一共有个排水兽,在雨季每个兽头都能发挥排水作用,如图5所示的年7月20日太和殿三台排水,具有“千龙吐水”的场景效果。

故宫普通宫殿建筑的台基多做成台阶形式通向地面,其排水方式为雨水沿台阶流向地面。

地下排水

故宫地下有着复杂而密集的暗沟系统,将雨水从地上明沟引入地下暗沟,并通过一系列的堤坝、闸门、渠道、桥梁等控制水位和流量。故宫地下暗沟的总长度超过15公里,其中大部分是明清时期建造的,只有少数是新中国成立后修建或改造的。故宫地下暗沟的走向、位置和情况并不完全清楚,目前只有部分暗沟被探测和勘察过。

故宫地下暗沟的主要功能是将雨水引入内金水河,内金水河是故宫内部唯一的河流,也是故宫排水系统的核心。内金水河源于玉泉山,从紫禁城西北角流入,东南角流出。内金水河在故宫内部形成了一条弯曲的弓形线路,上面架设了五座桥梁,称为五座金水桥。内金水河在故宫内部不仅起到了排水作用,而且还增添了美丽的景观和富有象征意义的布局。比如,弓形线路代表着皇权的稳固和永恒,五座桥梁代表着五行和五德。

内金水河流出故宫后,经筒子河流入通惠河,通惠河是北京城的主要排水河道,它将北京城的雨水排入永定河,再汇入海河,最终流入渤海。这样,故宫的排水系统就与北京城的排水系统相连,形成了一个完整的水循环。

类似故宫的排水系统

如果你对故宫的排水系统感兴趣,你可以参观一些其他类似的景点,比如:

颐和园:这是一座著名的皇家园林,它有一个巨大的昆明湖,湖水来自于玉泉山的玉泉。颐和园的排水系统利用了地势和水利工程,将湖水引入紫竹院、慈寿寺等地,形成了一条人工河流。颐和园的排水系统也有着精美的艺术效果,比如十七孔桥、玉带桥、石舫等桥梁,以及长廊、云峰寺等建筑,都是利用水景来增添美感。

圆明园:这是一座被毁的皇家园林,它曾经有四个大湖,分别是海晏堂湖、长春园湖、万春园湖和绮春园湖。圆明园的排水系统也是利用了地势和水利工程,将玉泉山的玉泉引入园内,并通过一系列的堤坝、闸门、渠道、桥梁等控制水位和流量。圆明园的排水系统也有着丰富的艺术效果,比如十二生肖喷水头、石舫、石船等水上建筑,以及西洋楼、万寿山等地标建筑。

天坛:这是一座祭祀天地的神圣场所,它有一个圆形的祈年殿和一个方形的皇穹宇。天坛的排水系统是利用了地下暗沟和明沟,将雨水收集到一个中心池中,再通过一个出口排出。天坛的排水系统也有着神秘的象征意义,比如圆形和方形代表天圆地方,中心池代表天地交合,出口代表天地通气。



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