皇家园林如何应对北京的暴雨模式?

2017-07-13 10:13:24

这一周,北京又开启了“狂降暴雨”的模式。每当这个时候,总会有人翻出类似“北京遭遇强降雨,六百年故宫地面无积水”的文章。其实,不仅仅是故宫,像颐和园、香山、圆明园等皇家园林,同样有着十分惊人的排水和蓄水能力。面对强降雨,可以做到“雨过地皮湿,无一处积水”。

在这些历史悠久的园林里,古代的集水技术一直沿用至今,例如颐和园古院落四周的沟眼石、历经上百年时间,仍发挥着很好的作用,这些就是最早的“海绵公园”。而古代没有挖掘机也没有下水管道,又是如何设计排水系统的呢?


颐和园古建四周暗藏涵洞


颐和园作为中国历史上的一座皇家园林,与故宫有着同样的排水系统,一直沿用至今。由于古代建筑基本都是木质结构,非常怕水浸泡,因此,在建园之初,就把排水与古建的设计融为一体,这套排水系统至今已经使用了上百年,从未出过问题。即便是遭遇特大暴雨,造成北京局地积水成了“汪洋”,颐和园凭借这些“老物件”,雨过地皮湿,无一处积水。

来到颐和园,在古院落和长廊间行走,如果不仔细观察,很难发现排水设施在哪儿。实际上,每一处古院落的四周和围墙的外面都能够发现不少用来收集积水的“沟眼石”。沟眼石是一种外观呈圆形的石头,下面压着一个同样为圆形的“雨箅子”,地势与周围相比低一些,下面连着涵洞,顺着一条条“暗道”把雨水引到就近的小河或者池塘里。沟眼石与周围的方砖颜色一致,正好又处于院子的角落里,非常不容易被发现。

▲颐和园内的沟眼石▲颐和园内的沟眼石

仔细观察还会发现,整个古院落呈现出中间高、四周低的走势,这样的设计非常有助于把雨水引到排水口。一些积水还会顺着墙根的走水口流到外面,距离走水口不远处又会发现一个沟眼石。


▲颐和园内的排水通道▲颐和园内的排水通道

但是,雨水流入沟眼石后,并不是直接被引到昆明湖里,中间还会有一个环节。——在万寿山前,有不少池塘或者小湖,包括排云殿、清华轩、无尽意轩前的小池塘,以及排云殿东侧山前的葫芦河,雨水会顺着一条条“暗道”先流到这里。这是为什么呢?

这里就体现出清代工匠的卓越智慧,雨水里面夹杂着泥土,如果直接注入昆明湖,会影响水质。这些池塘或者小湖是“沉淀池”,流速会变缓,夹杂的泥土在这里自然沉降。沉淀池与昆明湖底直接相连,水最终顺着暗道注入昆明湖。整个过程都是非常隐蔽的,人们在毫无察觉的情况下,积水就被引走了。

▲排云殿前的沉淀池▲排云殿前的沉淀池


精巧排水设施保护皇家古建


此外,在颐和园里,还可以见到一些精巧的排水设施,起到了保护古建的作用。

在颐和园长廊的西端湖边有一条大石船,名叫清晏舫(俗称石舫),寓意着“海清河晏”,是颐和园唯一带有西洋风格的建筑。它的前身是明朝圆静寺的放生台。乾隆修清漪园时,改台为船,更名为“石舫”。石舫长36米,用大理石雕刻堆砌而成。船身上建有两层西式船楼,船底花砖铺地,窗户为彩色玻璃,顶部砖雕装饰。

▲颐和园内的清晏舫▲颐和园内的清晏舫

建造西式船楼时,设计者就考虑到了排水的问题。为了防止船顶被雨水浸泡,船内四角分别有四个空心的立柱,敲上去可以听到“砰砰”的空洞声音。之所以这么设计,就是为了引导船顶的雨水顺着立柱向下流,最后由船身的四个龙头口排入到昆明湖中。而如此精巧的设计,从表面上是看不到任何排水设施的,却通过“暗道”很好地保护了文物。

另外,在慈禧太后居住的处所——乐寿堂,还可以看到屋檐下摆着两口大缸,他们的位置摆放得很奇特,上方正对着一块形状特殊的石头,当下起大雨时,房檐上的雨水会顺着这块形状特殊的瓦流下来,呈抛物线的形状,最终雨水正好落入大缸中,起到了积蓄雨水的作用。一场大雨过后,大缸也就盛满了水。等到天气干旱时,便可以发挥防火的作用。那块形状特殊的瓦,也就起名叫“滴头”。


▲乐寿堂前的储水缸▲乐寿堂前的储水缸

这些巧夺天工的园林规划设计,用当代的设计眼光看,依然叫人叹为观止。


北海团城古青砖造就地下“巨网”


同样的排水设施在北海团城也能看到。团城位于北海公园南门西侧,高于地面4.6米。在周长约276米的城墙外,找不到一个泄水口,地面也没有排水明沟。但无论雨下得多么大,在团城上只是雨过地皮湿,不会产生径流。那么,这些水去哪里了呢?

秘密就在地面铺设的青砖和地下用青砖建成的涵洞上。这里铺设的青砖是建园时保留下来的,青砖年龄最老的已经有将近600岁了。它们的模样十分特别,是“上大下小”的倒梯形砖。表面上看,一块块青砖排列得严丝合缝,但下面是有一个个三角形缝隙的。下面还有好几排倒梯形的青砖,这些三角形缝隙形成了一个巨大的地下“网络”,雨水能够很快通过网络渗入地下。

当遇到强降雨时,地面的青砖以及它的下层土壤都吸足了水分,那么多余的水怎么办呢?团城地面上,围绕着中央古建筑承光殿和古树周围,可以发现11个水眼,比其他地势略低一些,每一个水眼下部都有涵洞相连通。涵洞也是用青砖建成的,高度在80厘米到150厘米之间,同样具有很强的吸水性,这些雨水汇聚到涵洞里,在储存之余,还可以沿着下、左、右三个方向继续向更深的土壤渗透,起到浸润土壤的作用,有利于树木成长。

北海团城内现有百年以上古树38株,尤其以金代种植的白皮松和油松闻名,它们至今仍然枝繁叶茂、生长健壮。但是,在现有文献资料中,有关古树的传说和故事很多,却没有前人为树木生长环境所作出努力的介绍。可见,北海团城的排水与蓄水系统,很好地保障了这里植被的正常成长。



深读 | 学习“水”的智慧


《城市与水——滨水城市空间规划设计》


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​作者:王劲韬

出版:江苏凤凰科学技术出版社

这是一本古今对照来记述城市水系和相关公共工程的规划设计论著,系统化讲解了城市与城市中的水系,滨水的处理,如何利用城市水系达到海绵城市设想。这本书根植于作者10年来城市滨水区域规划实践的点滴感想与感悟,更源自10年来对中国古代城市治水、滨水环境整治的历史文献研究,通过对隋唐以来的长安水系、北宋汴京水系、元明清三代北京水系、唐五代至南宋的杭州水系,以及近代广州水系等五大城市水系及一条厚载历史人文信息的大运河水系的系统回顾与论述,揭示了古今城市水系治理和水环境改善工作之间的一些共同特征,借古人的智慧总结今日城市水环境治理中的一些共性问题。

在当下我们国家大力发展海绵城市的背景下,本书基于扎实的学术研究,对中国历史上城市变迁与水利的关系的论述,正是为当下海绵城市的建设提供了参考和帮助,而后半部分当下滨水空间建设的实例更是为读者提供了丰富的参考资料。



《低影响开发:城区设计手册》



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​作者:【美】阿肯色大学社区设计中心(UACDC)

出版:江苏凤凰科学技术出版社

低影响开发技术(LID-Low Impact Development)是美国上世纪90年代陆续发展起来的一项应对内涝和城市面源污染的城市排水领域专项技术。经过近20多年的发展,现已成为美国以及许多发达国家普遍采用的城市绿色雨水基础设施技术。2014年我国开始在国家财政支持下,开展海绵城市低影响开发雨水系统的工程建设实践。

本书提供了实施低影响开发的整体框架,还创新性地提炼出21种常见的低影响开发设施,第一个汇编了低影响开发的全面的设计语汇,包括了六个雨水管理技术:流量控制、滞留、蓄留、过滤、下渗,和去污处理。另一项创新是申请了商标专利的低影响开发设施的多种组合方式的目录,为实践提供了极大的自由度和很高的可操作性。

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