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六百多年從未被淹!故宮為什么不怕暴雨?

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北京科學(xué)中心(北京青少年科技中心)科普號
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審核專家:王圣偉 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司正高級工程師

7月27日,在印度新德里召開的聯(lián)合國教科文組織第46屆世界遺產(chǎn)大會通過決議,將“北京中軸線——中國理想都城秩序的杰作”列入《世界遺產(chǎn)名錄》。

北京中軸線縱貫老城南北,歷經(jīng)悠久年月,至今依然生機(jī)盎然,并且與人們的生活息息相關(guān)。

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從景山公園看紫禁城或故宮的大門。圖片來源:千庫網(wǎng)

在北京中軸線的15處遺產(chǎn)構(gòu)成要素之中,故宮位于中心點(diǎn)。作為明清兩代的皇家宮殿,故宮距今已有六百年歷史,是世界上現(xiàn)存規(guī)模最大、保存最為完整的木質(zhì)結(jié)構(gòu)古建筑群之一。在故宮宏偉壯美的建筑群落中蘊(yùn)含著不少巧思,許多裝置至今仍舊能夠高效運(yùn)作。人類與天氣的博弈從古至今一刻都未曾停歇。

每年7月下旬到8月上旬是我國華北地區(qū)降水最為集中的一段時期,每到這時候,強(qiáng)降雨導(dǎo)致的城市內(nèi)澇總會呈現(xiàn)“看海模式”,如何排解積水一次次成為熱點(diǎn)話題。

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雨后故宮,圖片來源:微博@故宮博物院

而在排水防汛問題上,故宮則展示出前人的智慧。擁有六百多年歷史的紫禁城排水系統(tǒng)一次又一次經(jīng)受住了暴雨的考驗(yàn),“螭龍出水”的設(shè)計(jì),更是在保障三大殿的安全的基礎(chǔ)上,打造“千龍吐水”的壯麗景觀。這些都是怎么做到的呢?

精密設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)

故宮在建造之初,就對排水系統(tǒng)進(jìn)行了精密設(shè)計(jì)和精細(xì)施工。故宮的地面整體走勢呈北高南低,其中北部的神武門地面比南部的午門地面高約兩米,整體形成約2‰的排水坡度。以中軸線建筑為核心的宮殿建筑群又使整體地勢中間略高、兩邊稍低,呈“熊背”式樣,這一坡降為自然排水創(chuàng)造了有利條件。

故宮的明溝暗渠四通八達(dá),長度超過15公里,并有涵洞、流水溝眼等,縱橫交錯,主次分明,全部通向總干渠內(nèi)金水河。內(nèi)金水河又與故宮城墻外側(cè)的外金水河、護(hù)城河、中南海等水系相通,使雨水順著從高到低的地勢,流到明溝暗溝,再流入總干渠內(nèi)金水河,然后排到紫禁城城外的河道中,只要紫禁城外的河道沒有滿溢,紫禁城內(nèi)就不會被淹。古人通過這一完整的、成體系的排水系統(tǒng),解決了紫禁城的水患問題。

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2023年7月31日,故宮內(nèi)金水河。圖片來源:新華社

螭龍出水兼顧美觀與實(shí)用

下雨天的故宮有一個著名的“景觀”——“千龍吐水”。所謂千龍,其實(shí)是指各宮殿臺基上的排水裝置——螭(chī)首,“螭”,傳說龍之第九子,嘴大,肚子能盛水,是古代的一種神獸。由于故宮大殿臺基較高,其上又有欄桿環(huán)繞。雨天臺基上便會形成內(nèi)渠,渠內(nèi)的水經(jīng)由望柱下方流入螭首,再由螭首口中孔洞排出,形成“螭龍出水”盛況。

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2023年7月31日,故宮600年排水系統(tǒng)抵御暴雨襲擊,故宮太和殿臺基的螭首吐出雨水。圖片來源:新華社

故宮三大殿太和殿、中和殿和保和殿坐落在8米多高的工字型臺基上,臺基面積2.5萬平方米,分為三層。在臺基四周欄桿底部,排放雨水的孔洞連接著雕琢精美的石龍頭,其口內(nèi)為鑿?fù)ǖ膱A孔,也是主要的排水口。三層臺基共有龍頭1142個,在暴雨時,“千龍吐水”景象蔚為壯觀。三臺雨水逐層向下流,在臺階下有石券涵洞接通干溝,使流水順利通過,最后排入內(nèi)金水河。

古人在排水系統(tǒng)上的巧妙設(shè)計(jì),以及別具匠心的構(gòu)思制作,護(hù)佑著人們不受積水之害,讓人禁不住感嘆一聲先人的智慧。再加上多年來的妥善養(yǎng)護(hù),故宮得以安然度過北京的暴雨季節(jié)。

從中軸線北段再向北走,便可以到達(dá)北京科學(xué)中心。作為服務(wù)于公眾的公益性社會科普教育基地,這里有面向公眾開放的大型科技場館,也提供各種新奇有趣的科普活動。

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北京科學(xué)中心場館內(nèi)照片

評論
科普中國●yling
庶吉士級
故宮的明溝暗渠四通八達(dá),600多年從未被淹!古人在排水系統(tǒng)上的巧妙設(shè)計(jì),以及別具匠心的構(gòu)思制作,護(hù)佑著人們不受積水之害,讓人禁不住感嘆先人的智慧。再加上多年來的妥善養(yǎng)護(hù),故宮得以安然度過北京的暴雨季節(jié)。
2024-08-03
演繹無限精彩
大學(xué)士級
故宮排水系統(tǒng)上精細(xì)而復(fù)雜的水利設(shè)計(jì),盡顯中國古代建筑的智慧和巧妙。它的成功不僅是古人智慧的結(jié)晶,更是對傳統(tǒng)建筑智慧的傳承與演化。
2024-08-03
臭皮匠心
學(xué)士級
古人在排水系統(tǒng)上的巧妙設(shè)計(jì),以及別具匠心的構(gòu)思制作,護(hù)佑著人們不受積水之害,讓人禁不住感嘆一聲先人的智慧。
2024-08-03