大唐之理工天下 第四十六節 長安下水道工程

作者 ︰ 話糙理不糙

右校署也只是隔壁院子的距離,三人去時,卻沒有多少人在場。楊典事很熱心,上前大嗓門吆喝︰「人呢?人都去哪了。」

一個矮胖的老頭出來應到︰「人啊都出去干活了。你這個楊四沒事過來干什麼。」

「韋署丞,某此番來,可是給這新來的李錄事跑腿的。某可不怕你。」

「原來是李錄事,幸會幸會。」

韋老頭見來了新同僚,便不敢再這般輕浮,看了兩遍公文,問道︰「不知李錄事所謂市政改造工程是何物?某可從來沒有听說過啊。」

李志堅笑一笑,︰「此事說來話長,某願先領五百工匠去干活,韋署丞到時一看便知。」

然後抽出一封公文,轉頭吩咐道︰「勞煩楊典事跑一趟東宮朝堂,把這個公文送到,然後帶著大車前往修德坊弘福寺外。」

「牛典事,此時可以去領五百工匠了嗎?此外,我還要準備一批木板干草之物。」

牛典事應諾道︰「這是自然,某先叫兩個大車來。」

修德坊弘福寺,便是名滿京城,玄奘取經回來譯經的所在。因此官府遣人修造也屬正常。長安是一個南面高,北面低的地勢。東南角的曲江池,是最高處。因此城內的清明渠和永安渠都是由南向北流過,最後穿過城牆,流過禁苑,匯入渭水。

從交通上講,從將作監穿過安福門,不到三里地就是弘福寺,而且此處不能往北通行,因此算的是長安的偏僻角落,適合潛心譯書的所在。只不過這短短三里路,卻走得不那麼愉快。

首先,夯土路面塵土飛揚,車隊走過的時候,更是煙塵蔽日。

第二,長安城的下水系統,正是露天的明渠。想象一下……臭水溝就沿著坊牆,挾裹著各種生活垃圾廢水緩緩往外流淌的情形,尤為可怕的是,萬一遇上不下雨的天氣,這些廢水就淤積于渠內,散發出沖天的惡臭。

李志堅要干的,就正是這明渠改地下水道的市政改造項目。

長安城的供水和排水系統是怎樣的呢?

首先講供水。在大業城設計的時候,就給長安城安排了四條供水渠道,由西往東分別是永安渠,清明渠,黃渠和龍首渠,後來還開鑿了漕渠。

如果給長安的地形做一個比喻,那就是一個東南向西北傾斜的坡。這個坡地的底端就是城北,然後地勢又重新拔高,這就是城北的龍首原。

城東南則是地勢最高的少陵原,水和潏水就在少陵原的東側和西側分流而下,因此永安渠和清明渠的水源就是西側的潏水,龍首渠和黃渠的水源選用東側的水比較合適。

但是問題就來了,長安城東的海拔大概是415米,但是水的水面只有410米高,水不能往高處流,龍首渠要是直接挖到水,只會把長安的水往外流。

但是中國的水工技術是很先進的,他們做了一個飛渠。飛渠就像一個立交橋一樣,在水上搭了一個通道,方便遠處更高處的水源,能夠飛躍水,引到長安城東。類似的水利工程,後來在德國也出現了,那就是位于馬德格堡的水上立交橋。這座水橋讓兩條運河十字交叉形狀穿過,上下水面的高差也超過了5米。這座橋是1910年開始規劃,一直修到二戰也沒有修好。它最後完工于……2003年。

在水源處,他們也不是隨便挖的,而是用大石塊制造了水壩,用以提高水源的水位。

總之,這四條水渠,無論是設計,還是維護,都是運營的很牛逼的。渠底鋪有細沙,渠邊有巡渠亭子,專人值守,防止有人破壞水源。同時渠段的有一些地方是高出地面的,而且水渠穿越城牆的地段,也設有涵洞。

後期開鑿的漕渠,主要任務是運輸,用以讓貨船能夠從終南山把木柴木炭運送到東西市,離宮城比較近的地方裝卸。

然後就是具體的數據了,根據考古發現,這些渠道的主干道寬度大概在十米,橫截面在30平米左右。主干道建在抗滲透的原生黃土之上,支渠則是多由磚砌的。

那這些水渠是給老百姓喝的嗎?不是。

唐律疏注嚴格禁止私人用渠,甚至不經批準動土開渠的官員都會得到懲罰,《側府元龜》記載,元何四年,長安令(縣令)在永平坊動土開渠,被貶汴州刺史。

結合長安城內園林和東西市放生池的情況,可以肯定,這些渠水都是皇室,權貴園林的私人用水以及市場運輸用水。平民百姓是沒有權利享受這些市政工程的便利的。

那麼老百姓怎麼喝水呢?那就是傳統的水井了。長安的水井數量相當多,有萬家井的美稱。因為渠水和園林水池的水補充了地下水資源,因此長安的地下水資源相當豐富,甚至有井水溢流的情況出現。

這些水井分為私人和公用的。公用的大井的直徑大概在2米左右,深度在8米到6米之間。井壁是磚砌的,井底鋪有細沙。而小井的井口大概只有0.8米左右。

看起來很美好,不是嗎?可是隋唐長安城和漢長安城一樣,有一個致命的缺陷︰排水系統落後。

當一個主要排水系統是明渠,壕溝,滲井的時候,生活污水不可避免的就會排入地下水,造成地下水的污染。隋唐為什麼新建長安城,就是因為舊長安城「水皆咸鹵,不堪飲用。」

比如,前面說道,長安的水井,挖到地下六米到八米就夠了,這里就是長安的地下水位。但是滲井呢?滲井就是在地上挖一個深三米左右的大坑,然後填上石塊,碎瓦,最上面磚塊砌的和地面一樣平。這樣,水就可以快速的滲到地下了。這些廢水中的固體物質可以被石塊土壤過濾掉,但是可溶廢物呢?就沿著廢水注入地下三米處。這個位置,比長安的地下水位要高了五米。可以說,這些廢水就是源源不斷的流往長安的飲用水源,地下水層。

唐代長安城最後被廢棄,也正是因為逃不開這樣的宿命。以至于後來人們打一口能夠出甜水的井,都要特地以此命名而慶祝。

長安不是沒有排污設施,朱雀大街兩側都有水溝,寬3米,深2米,修整的很整齊。後期長安城意識到排水問題,新修了很多磚砌的排水渠,包括暗渠,陶管的套管排水渠,總之,能用的手段都用上了。皇宮的排水渠規格更是高級,甚至用上了幾道鐵制的攔污網來防止污物淤塞。

可是效果怎麼樣呢?

據記載682年(這還是唐初啊)永淳元年,連日大雨,長安城內水深四尺以上,國中大饑。元和七年812年,京師大風雪,毀屋揚瓦,人多壓死,水積城南,深達丈余……

由此可見長安城的排水管道多麼的不靠譜了(貌似這是中國的傳統)。也正是因為此,長安城內用以處理生活污水的滲井的數量幾乎和水井的數量一樣多。現代的觀點,城市的良心就在于下水道系統,是很有道理的。也正是基于這一段經歷,北宋都城汴京就下了很大的力氣修整龐大的下水道系統,只是後來沒有發揮應有的作用而已……

身為一個長安控,怎麼會坐視長安被地下水污染所困擾呢?其實從現代的規劃觀點看,長安城太大,地形起伏,應該在城中低窪處開鑿人工湖用以調蓄洪水,並且在修建引水渠的同時,也修建統一規劃的下水道,把長安城的生活污水引往渭水主流排出。

而且長安城還有一個讓你驚訝的事實︰它整個的面積中有1/3是用作菜地或者耕地的!這不是一個泱泱大城值得慶祝的事,恰恰相反,這是一個市政規劃工程的悲哀。就像北京堵車堵的一比一樣。徹底的悲劇。

所以,李志堅要在地勢最低的長安城西北,重新開始修建主排水管道。這個地方,正好就是玄奘和尚剛開始翻譯經書的修德坊的位置。而大慈恩寺還要幾年才能修好,眼下的長安,是木有大雁塔的。

鑒于當時長安城的固有布局,城西的排污渠將穿過龍首原,流入渭水,城內泄洪口定高程397米,正好比最低處差不多低3米。而城東的排污渠將向東,注入水,排污口高程定為407米,正好比城東的最低處也低了3米。

就算不借助裴小三的測繪隊,當時的土木工人也能夠勝任這個工作。因為大業城的引水渠,就是準確的沿著城內等高線所修建的。

並州小店村煤礦的白老頭已經帶著熟練工人在長安附近尋找煤礦,相信不久以後,水泥和煤炭就可以在長安本地完成供給。到那個時候,就可以在全長安開始修建新的下水道系統了。

長安的街坊結構有一個好處,那就是一次施工,可以正好在一個坊內統一規劃,完成施工。于是,修德坊便成了第一個試驗田。

工程其實是很容易的,直接在路旁的水溝的基礎上開挖,擴建為寬3米,深四米,使用水泥來防滲,水泥混合卵石和竹筋進行底層和池壁的加固。然後下水道的是暗渠,頂板是多塊預制水泥板砌成的,就如同趙州橋里石拱結構一樣。因為排污渠是上窄下寬的形狀,因此石拱可以做的曲率很大,顯著的降低了施工難度。在磚石拱這種結構里,跨度越小,曲率越大,施工難度是越小的。這也是為什麼趙州橋以優美扁平的形狀,巨大的跨度,成為了世界建築史上奇跡般的作品。

五百工匠都是短番匠。和府兵一樣,工匠的服役也是輪流來的,比如一年二十天的服役期限,那麼他們會把幾年的役期湊成一個月到兩個月的時段,幾年來一次,一次做大概2個月,不同地點的工匠輪流上番。也有長期做工,拿取不原來的人或者官府給予的報酬的,這樣的工匠叫做明資匠。將作監常年大概保持有一萬三千名短番匠和三五百的明資匠。

這些匠人可不是胡亂抓來的,大多數有培訓經驗或者施工經驗,可以說是熟練工。同樣,這樣的工作經驗會把各地先進的技術工藝很好的傳播開來。你想一下,每隔一段時間,你就去京城和同行一起干活,豈不是相當于什麼技術研討會一樣的麼。

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