吴庆洲：华夏珍贵遗产——中国古城水系
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导读
2020年9月22日下午，由中国城市规划学会历史文化名城规划学术委员会主办、中国城市规划设计研究院历史文化名城研究所承办的“心系洪灾中的城乡遗产——我为灾后遗产修葺出点子”学术研讨会在线上、线下举行。会议特邀中国城市规划学会历史文化名城规划学术委员会委员、华南理工大学建筑学院教授、博士生导师吴庆洲莅临会场发表学术演讲。
本文字数：7271字
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吴庆洲
中国城市规划学会历史文化名城规划学术委员会委员、华南理工大学建筑学院教授、博士生导师
吴教授报告题为《华夏珍贵遗产——中国古城水系》，他提及以此为题的原因是，现如今许多开展的关于古代遗产类的研究中缺乏对水系的专门研究，同样许多知名学者的著作中讲到了古城里的遗产，有些却偏偏遗漏了水系，而水系又是十分重要的。以此为引，他的报告从中国古城水系的十大功能及其防洪排涝的重要作用、营建及管理的历史经验等方面展开，并以赣州福寿沟为例进行详细介绍。
01
中国古城的水系的十大功能及其防洪排涝的重要作用
中国古城从选址营建之始，就十分重视它与江湖水系的利害关系，并建立城市自身的水系，使之与江湖水系有机结合，形成统一的有机体。中国古城最重要的防涝经验，是建设一个完善的城市水系，形成古城避免涝灾的重要基础设施。它由环城壕池和城内外河渠湖池组成，具有多种功用，被誉为“城市之血脉”。
1.1
古城选址与江湖水系
我们的祖先很早就从实践中认识到水的重要。《尚书 · 洪范》九畴中第一项是“五行”：“一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。”这五种最基本的物质，是构成世界不可缺少的元素，第一便为水。《易经》以天（乾）、地（坤）、雷（震）、火（离）、风（巽）、泽（兑）、水（坎）、山（艮）八种自然物为世界众物之根源，其中也有水。《周易》和《洪范》均成于殷周之际，即距今约3 000年以前，古人对水的重要性已有了充分的认识，并上升到哲学的高度。
亲水是古城选址的普遍规律。我国历代古都名城多沿江湖水系分布，选址既得水利，又能有效避免水害。明永乐二年（1404年）所建的天津卫城，选址于三汊口附近唯一的高阜上，既可充分利用水运的优越条件，又减少了洪水的威胁（图1）。广州城的前身番禺古城，营建不晚于战国时期。其城址位于番山上，有甘溪流过以供饮用，又因地势较高，较少洪潮之患，加上江海航运的优势，经2000多年的发展，终于成为今日华南最大的城市（图2）。北京城选址远离永定河，而位于永定河冲积扇的背脊上，不易受到永定河洪水的威胁，又接近泉水丰富的西山山麓，以便得到充足的水源。
图1天津城郭图
（图片来源：《津门保甲图说》）
图2“中华民国”广州城图
（图片来源：史澄等的《广州府志》）
1.2
城市水系的十大功用
归纳起来，中国古城水系发挥着十大功用: 供水、交通运输、溉田灌圃和水产养殖、军事防御、排水排洪、调蓄洪水、防火、躲避风浪、造园绿化和水上娱乐和改善城市环境。城市水系有上述十大功用，古人形象地把它比喻为“城市之血脉”。
1.3
中国古城的水系是古城避免涝灾的重要基础设施
城市水系的十大功用中，排水排洪和调蓄洪水二大功用对城市的防洪排涝尤其重要。中国古代的城市基础设施，往往以“城池”二字概称，强调以濠池、河渠和湖泊等水系为重要基础设施。古城须结合上述水系要素，内部建设一个周连贯通的沟渠系统，外部与自然水系沟连，形成“城壕环绕、河渠穿城、湖池散布”的水系规划布局方式，可调蓄洪水，并排水于江河之中。
城市外部的自然河流水系，更多地起到“排洪”作用；城市内部的河渠水系，将城市分为若干个排水分区，“四向可排，就近接纳”，同时也增加蓄容能力；城市内的湖泊池塘，或与河渠连通，或不连通，均起到“化整为零、分区承蓄”的作用。古代城市尊重、保护自然水系，视之为“血脉”——事关城市命运兴衰的基础设施，使城市水系起到“排蓄并举”的作用，构建成多层次一体化的防洪排涝系统（图3、图4）。
图3赣州城（1872年）、菏泽城（1960年）与安阳城（1933年）
图4荆州城（1880年）、南阳城（1870年）和开封城（1898年）
当代中国城市建设忽视水系保护，破坏了这一基础设施的系统作用。一方面，城市建设填占或挤占行共河道，使江河洪水位升高，使排水困难而增加内涝风险；另一方面，填占城市河、湖等水体、洼地，使城市水系缺少调蓄功能。因此，城市普遍出现暴雨之后的严重涝灾。
分析古代城市河渠调蓄能力，折算为降雨量，不难发现，保护城区的河渠、湖泊水系及其周边绿化等开敞空间，可以有效蓄洪，在短时间高强度暴雨的情况下延长排水时间，大幅减轻内涝（表1）。
表1 中国古都河渠调蓄能力分析
02
中国古城水系营建和管理的历史经验
通过对汉长安城、汉魏洛阳城、隋唐长安城、隋唐东都洛阳城、宋东京城、元大都城、明清北京城、明清紫禁城八例关于京都城市防洪情况的研究，有以下重要发现（图5-图9）。
（1）
城市排洪河道密度和行洪断面是二个重要技术指标，对防止内涝十分重要。
唐长安城在城市排水排洪系统的规划设计上，有较大的失误。明清紫禁城为我国古城排水系统规划建设最完美的典范，其行洪河道密度达8.3km/km2，为唐长安城的18.4倍。
（2）
城市水系的调蓄能力是城内防止雨涝之灾的重要因素。
城市水系的调蓄洪水的功用是十分值得重视的。城市水系有无足够的调蓄容量，是城市能否避免内涝的关键因素。这一科学原理对现代城市防洪也有重要参考价值。
（3）
必须十分重视城市水系的管理。
历代京都对城内排水设施的管理情况，总的来说，唐长安城管理欠佳，宋东京城做得较好，但宋初较好，以后略差。元大都城的排水系统管理较好。明清北京城以清代管理较好，制度健全，赏罚分明。明清紫禁城每年开春淘浚沟渠，明代已形成制度，清代沿用，使城内排水系统畅通，有效地发挥排水排洪作用，在管理上是最好的。
图5唐长安城平面图
（图片来源：西安市地理志,1988年）
图6宋东京城平面图
（图片来源：中国古代建筑史第3卷, 2003年）
图7元大都平面图
（图片来源：北京历史地图集,1985年）
图8明清北京城平面图
（图片来源：中国建筑史 第5版,2004年）
图9明清北京城平面图
（图片来源：紫禁城宫殿，1982年）
03
中国古城水系营建的典范：紫禁城
明清北京城的城市排水系统中，规划、设计得最周密、最科学的部分是紫禁城的排水系统。自永乐十八年(1420年)紫禁城竣工，其城外绕护城河，内贯金水河，两河共长约6千米。
紫禁城的排水系统，不仅设计和施工科学、精确,而且有妥善的管理。至今已近600年，竟无一次雨潦致灾的记录，排水系统一直沿用而有效，这不仅是中国城市建设史上，也是世界城市建设史上的奇迹。
宫城是在元大都的基础上营建的。当时，负责规划的官员、匠师对原元大都内水系的来龙去脉以及暗沟的排水坡度和高程有相当的了解。在营建紫禁城时，尽量利用了原有的排水系统，并在原有的基础上作了改进。
首先，开凿了绕城一圈又宽又深的护城河。还开挖了城内最大的供排水干渠——内金水河,总长2097.6米,河身最宽有10.4米，河东西两端接涵洞处则为8.2米,最窄处也有4-5米。地面排水方面，巧妙利用地形坡度，水顺坡流到沟漕汇流，自“眼钱”漏入暗沟内。明代的墙角与暗沟交叉处，均用整齐条石做出沟帮和沟盖，或法式上的“券輂水窗”，均无掏凿乱缝之处。其明代排水系统工整，坡降精确，上万米的管道通过重重院落，能够达到雨后无淤水的效果，堪称古代市政工程一大奇迹。
紫禁城排水系统的设计、施工都很科学、精确，这套排水系统一直沿用至今，其坚固和耐久令人叹服。
04
中国古城水系硕果仅存的另一典范：赣州福寿沟
4.1
赣城的险要地势与严峻水患
赣州地处亚热带季风气候区，春夏降水集中，年平均降水量为1494.8mm。古城选址于章、贡两江交汇处，控扼两江，“三面环水”。险要的地形使赣州古城获得了军事防御优势，也有水陆交通便利，还给古城带来了严峻的洪灾威胁。每年雨季，上游的赣康盆地和于都盆地汇集了群山的雨水，循章、贡两江涌向赣州（图10）。
图10. 赣江洪涝汇水示意图
（资料来源：吴运江.赣州古代城市发展及空间形态演变研究[D].广州:华南理工大学,2016:112.）
据统计，民国以前赣州古城有坏城或灌城记录25次，次数居长江流域第一，洪涝灾害成为古城的第一大威胁。为了防洪抗冲，宋代赣州古城墙就改为砖石城，城至今仍保留着沿江城墙部分；为了防涝排洪，赣州又建立了“章、贡二江（环城段）—城壕—福寿沟—水塘”相互衔接的城市排蓄水体系统，成为我国古代城市理水的又一典范。
4.2
“龟城”赣州的地形和排蓄机制
（1）“龟城”赣州的“龟背”地形
赣州古城能建立合理的排洪防涝水系，首先跟其“龟背”地形有关。城内陆势大体为三级台地，城西北田螺岭、百家岭部分最高，为第一级；其下至城中部为第二级；城东部、南部地势低平，为第三级。赣州历史上有三代城墙：东晋高琰古城对应第一级高地；南朝陈霸先土城对应第二级高地；唐初卢光稠扩城以后，城墙囊括了东部、南部的低平处。此城在宋代为孔宗翰等人改为砖石城，遗构至今，因此被称为“宋城”，也被后人形象地称为“龟城”（图11，图13）。
如图所示，赣城中部偏东有一条地势脊线，以此分野，东西两侧地势走低，呈中部隆起的“龟背”状。“龟背”地形无疑有利于赣城的分区排水，城中雨水由中部向两边汇集，随形就势向四周排出，汇入章、贡二江。
古人对“龟背”地形的优点是有清晰认知的，并把赣州古城定义为吉祥的“上水龟形”——龟头逆水朝南，在南城门；古城中北部，地势脊线的一处高地（景凤山）被称为“龟冈”；北部章贡二江合流处至今仍名为“龟尾角”。可见在古人心目中的赣州城，确实就是龟状的城市，正如其地方志中描绘的形态。虽然不尽准确，却表达出了营建的意匠（图11）。
图11. 同治《赣州府志》中的赣州龟形地图（资料来源：同治《赣州府志》）
（2）留地蓄洪的规划布局
与此同时，古代赣州古城内的建设用地得到了合理的安排。宋代的重要公建，基本上都沿着脊线分布在一、二级台地，城中民居的兴建也相对克制，并不占据洼地和水塘（图12）。1942年的赣州城区图中，城中地势低洼处仍保留大量的空地，应为农田、水塘、沼地和公园（图14）。直至1985年，赣州城内仍然有大小数十口水塘，与城壕-福寿沟共同形成排蓄一体的水系（图18）。
“城壕-福寿沟-坑塘-洼地”使赣州城区形成一套有相当容蓄调节能力的水系，减少了大量降雨时的外排压力；在极端情况下，章、贡两江洪水临城时，雨水无法外排，则这套水系减免涝灾的作用会更加凸显。据水文站资料，赣州章江28年中有26年最高水位超过洪水警戒水位(99.00m)，贡江28年中有25年最高水位超过洪水警戒水位(97.50m)，略高于前述城中洼地。此时城内雨水无法外排，全靠“城壕-福寿沟-坑塘”和洼地蓄洪。
80年代初冯长春在调研赣州之后写的《试论水塘在城市建设中的作用及利用途径——以赣州市为例》，讨论了这套坑塘水系广泛而有益的作用。这种留地蓄洪，不与洪水争地的做法与当今“海绵城市”、“雨水花园”等城市建设理念完全一致，原理朴素而有效，体现了古人与自然和谐共处的价值观和大智慧。
图12.东晋-宋代的赣州古城公共建筑分布示意图
（资料来源：吴运江.赣州古代城市发展及空间形态演变研究[D].广州:华南理工大学,2016:112.）
图13赣州城区历史发展示意图
资料来源：吴运江.赣州古代城市发展及空间形态演变研究[D].广州:华南理工大学,2016:112.
图14 1942年赣县城区
资料来源：赣州市地名委员会办公室.赣州市地名志[M].赣州:赣州印刷厂,1988.
（3）排蓄并举的“城壕-福寿沟-坑塘”水系
赣州城内并非从未潴涝，建国以来，城东部的低洼地曾遭遇大水漫灌，但从未久涝却是事实。这须归功于一套罕见的古代地下排水管网系统——“福寿沟”。
福寿沟是赣州古城地下的大规模古代砖石排水管沟系统。根据清同治年间的《福寿二沟图》和1990年代绘制的福寿沟路线图测算，当时的福寿沟总长不少于12.6公里，沟体截面积普遍约0.8~1㎡，这在古代是一个规模可观的市政工程（图15，图16）。
福寿沟并非单独作用，而是利用地形联通城内的坑塘水系，又经单向水窗透过城墙联通城外濠池、河流，共同形成了一个可靠的单向排涝蓄洪体系。该沟至少联通了凤凰池、金鱼池、嘶马池、清水塘、荷包塘、蕹菜塘、花园塘、铁盔塘等几十口池塘，再以单向水窗联通至城墙外的城壕和河流（图17）。
图15同治《赣州府志》中的福寿二沟图（图片来源：同治《赣州府志》）
图16 1990年代绘制的福寿沟示意图
（图片来源：《赣州市城建志》，原赣州城建局编印）
图17赣州城市竖向地形与坑塘分布
（以1985年城市测绘图为底图）
图18赣州古城福寿沟分布现状
福寿沟的工作原理可称为“小雨积存，大雨直排，暴雨容蓄”，是蓄、防、排一体的设计。
小雨时，池塘积蓄雨水，城市水用充足。普通大雨时，江水低于城内，福寿沟能直接排雨。暴雨洪汛来袭时，江水高于城内洼地，福寿沟系统能以单向水窗防止江水倒灌，而且能有效地承蓄雨水，缓解排水压力；待雨汛过后，江水下降，福寿沟又能经单向水窗迅速地向城外排涝（图19）。
图19-1水塘(狮子塘)
图19-2水塘(清水塘)
图19-3地表排水沟
图19-4支沟
图19-5主干沟
图19-6水窗
图19 赣州“福寿沟”排蓄水系统示意
测算城内外濠池和城内诸多池塘、洼地的面积和蓄水量，可以粗略估计暴雨来临时赣州城内的排涝状况。只要章贡二江水位不高于城内，即便按已知的最大降雨量，赣州城内的雨水可以依靠福寿沟随降随排。
可见，只要城墙不坍圮，水窗不损坏，福寿沟畅通无阻，绝大多数情况下，古赣州城罕见洪涝。“城壕-福寿沟-坑塘”水系的排蓄能力居功至伟。
4.3
福寿沟的历史和现状勘察
（1）福寿沟的可信记载
关于福寿沟的历史记载，最早见于嘉靖《赣州府志·卷五·创设》和《卷八·名宦》：
宋熙宁中，知州刘彝谋置水窗。
城东北濒江，作水窗，视水消长而启闭之，水患逐息。
可见，至少在北宋熙宁刘彝为官的时候，福寿沟已经存在，刘彝是为福寿沟添置了水窗。这样一个浩大的工程应该是历代修建，历代修浚更新的，并非一任官员能完成。
最近一次大修在1953—1963年，为期十年，改原木水窗为铁闸门。此次修缮使用了数以万计的，印有铭文的宋-清代历朝赣州城墙砖。
（2）福寿沟的现场勘察
2015年7~8月间，在华南理工大学吴庆洲教授的带领下，研究团队初步对赣州旧城区仍在使用的福寿沟地段进行了一次较为全面的地下勘察(图20)。
图20. 赣州福寿沟现场调研照片（图片来源：自摄）
经现场实勘，福寿沟地下部分已发生了较大的变化:部分沟段已经废弃使用，部分沟段已经改为现代水泥涵管，部分沟段已出现严重塌陷状况，影响地面道路的居民出行安全。目前发现的现存砖石拱券结构的福寿沟共约有1.8km。主要分布在5条路线(图18)。
除这几条线路外，在东门井和忠节营巷还有约200m青砖拱券结构的福寿沟，因为沟井相隔太远，这部分情况并不十分明确；另外，由于厚德路的地面翻新改造，无法探明此路段福寿沟全长，但可推断其沿线福寿沟遗存的可能性；还有东桥路沿线有红砖拱券的排水沟，考虑其不在城内，且为红砖砌筑，并未计入1.8km。
研究团队进入地下沟内勘察，拍摄了大量现场照片（图21）。通过照片展示，现存的福寿沟尽管历经千年岁月，仍然保持较为良好的使用状况：
① 大部分福寿沟的结构状况尚好，仍能发挥良好的排水排涝功能；
② 局部有坍塌损毁的状况，需及时抢修，但整体不影响功能使用；
③ 水流通畅，部分沟底有淤积，但并不十分严重。
观察到的现状说明，①主要布局和线路基本与清代同治年间地方志中《福寿二沟图》和1990年代《赣州市城建志》中所记载福寿沟的走向布局基本相符，历史记载真实可信；②福寿沟的设计和施工是优秀的，历代维护得力，留存至今的部分状况较好，仍然发挥着排涝泄洪的作用。
图21.赣州福寿沟现场调研照片（图片来源：自摄）
（3）福寿沟的营造——石基砖券，历代修筑
根据现场勘察，大部分福寿沟主沟埋深1.9~2.3米，宽0.6~1米，高1.1~1.35米。少数特别大的沟段有1.5米宽，2米高。沟体多为青砖拱券顶，两侧壁下部为条石砌筑，高160mm~880mm不等，上部转为砖砌（图22）。
历代修筑的福寿沟，留存有大量的历史信息，是研究古代城市建设发展的历史宝库。均井巷-姚衙前段的福寿沟，局部为红砂岩或花岗岩条石平顶，结合明代天启《赣州府志》“砌以砖，覆以石”的记载，疑为早期形制（图23）。罗家巷段的福寿沟，局部有繁体“福寿”铭文的青砖拱券，这说明古代赣州人专门烧砖砌沟确有其事（图24）。1963年大修福寿沟，在方竿巷下的福寿沟留下了“赣州城建局1963年11修建” 铭记的青砖（图27）。这次修建使用了数以十万计的宋-清各朝代、各种尺寸的带铭文城墙砖，种类数以千计，遍布沟体，都具有珍贵的实物史料价值（图25、图26）。
为了测绘福寿沟，记录营造信息，考察队用激光三维扫描的方法记录了可勘察的沟体，形成三维点云图像，获取其切面，并以CAD绘制、整理（图28、图29）。
2019年，国务院核定并公布福寿沟为第八批全国重点文物保护单位。
图22典型的石基青砖拱券构筑方式（自摄）
图23均井巷的平顶福寿沟（自摄）
图24带有“福寿”铭文的青砖拱券（自摄）
图25 “嘉靖十三……赣州府城砖铭文”
图26 “乾隆二年城砖记“的铭文（自摄）
图27 “赣州城建局1963年11修建”的铭文（自摄）
图28.赣州福寿沟（部分）激光三维扫描点云剖面图（图片来源：自制）
图29.赣州福寿沟（部分）井口激光三维扫描点云图及其CAD绘制的剖面（图片来源：自制）
（4）中国古城的其它暗渠管沟
考古挖掘发现和文献记载的明代以前的城市排水系统，当以平粮台古城、偃师商城、临淄齐国故城、西汉长安、隋唐长安、宋东京、广州等城的排水系统为代表。其中长达数公里的，均为明渠，目前尚未发现大规模的地下暗渠为主的排水系统。因此，北宋熙宁以前创建的，沿用至今、保存良好、功效卓著的大规模城市地下暗渠排水系统，赣州福寿沟当首屈一指。
05
结 语
我国古城在利用连通自然水系的同时，构建了“环城壕池、穿城河渠、湖塘散布”的城市水系。临暴雨之际，雨水或自然下渗地下，或汇入城内河渠水塘，或排向环城壕池流入自然江河，这一循环过程古今一辙。紫禁城、赣州“福寿沟”等等为典型的我国古代城市水系营建经验，代表了城市防洪御涝、水资源利用的一种朴素自然的理水理念与建设模式，对当前“海绵城市”的规划设计具有诸多现实启示和借鉴意义。中国古城水系作为华夏珍贵遗产，我们一定要保护好，用古城水系营建的智慧和理念丰富当代的城市规划理论，规划和营建好当代城市水系，使其成为城市血脉和基础设施，让城水交融，各显特色！
供稿单位：中国城市规划设计研究院历史文化名城研究所