楚纪南城给排水系统浅析

2012-09-08 02:11向德富
关键词:散水南城排水沟

向德富,陈 程

(长江大学文学院,湖北荆州 434023)

随着古代城市的发展,城市设施逐步完善。给排水系统作为城市发展的重要元素,在保证城市正常的生产、生活及防御方面起了重要作用。据研究,在距今3 000多年的商代城邑中就产生了给排水设施,主要包括:水井、水池、注水渠;排水管道、水沟、护城河(壕沟)等[1]。到东周时期,出现了以管仲为代表的一批理论家,提出了比较系统的城市建设理论。在此基础上,包括给排水在内的各城市设施进一步完善,燕下都[2]、临淄城[3]都具备了完善的给排水设施。同时期的纪南城作为楚国都城之一,是南方古城中具备完善给排水设施的典型。《楚纪南城防洪机制初探》一文从宏观上对纪南城具备的防洪因素及排水能力进行了初步探讨[4]。但在纪南城给排水系统的构成及其功能方面,学术界尚无专论。笔者在考古资料和相关文献基础上,就楚纪南城给排水系统及其功能做一浅析。

一、给水系统

城市给水设施是重要的城市供水设施,亦是城市给水系统的构成要素,同时是城市发展、人们生产生活必不可少的组成部分。据目前的考古发掘,纪南城给水系统主要包括:河流,水井。

(一)河流

纪南城的河流网主要由城外护城河及城内古河道组成。考古发掘,纪南城城垣外有绕城一周的低洼地带,即护城河。护城河原环城为一整体,现由于河道淤积分为四段:第一段,自北垣西门,向西经城西北角,顺西城垣到城西南角入新桥河古河道,再沿南垣西段向东,止于南垣突出部分的西南拐角,全长7 660米;第二段,自南垣的东南角,顺南垣外边向东绕过城东南角至东垣南门,全长1 800米,宽40米左右;第三段,自东垣南门向北穿过龙会桥,绕城垣东北角折向西,至北垣东段大缺口处止,全长4 440米;第四段,自北垣东段大缺口向西穿过朱河,到北垣西门止,全长820 米,宽40 -80 米[5](P329)。

城外古河道经城垣水门与城内古河道接为整体。目前考古发掘的古河道共四条:朱河、新桥河、龙桥河及城东部凤凰山西坡古河道,相互贯连,呈形。朱河、新桥河、龙桥河为整个排水系流的主干道,古河道与各段护城河水流汇入其中,东流出城,注入邓家湖[5](P330)。可见,纪南城的城内河道、城外护城河及湖泊连为一体的。有关研究表明:纪南城护城河道蓄水量为3 415 040 m3,城内河流蓄水总量为 1 202 031.25m3[6](P50)。纪南城河道巨大的蓄水量使其成为城市生产生活重要的水源之一。

(二)水井

水井是人类的用水途径之一,也是城市重要的给水设施之一。我国是农业大国,水井在农业生产和早期城市发展中发挥着重要作用。早在我国新石器时代人们便开始使用水井,具代表性的是河南临汝中山寨遗址发掘的两口椭圆形水井[7](P433)。在青铜时代则以河北省藁城县台西早商遗址中发现两口椭圆形水井为代表[8](P36),而在铁器时代,城市水井很普遍,纪南城水井设施则具有代表性。现发掘的纪南城内小井约500座[9](P276),多用于生活及制陶,现就纪南城考古发掘中较为典型的水井做一介绍。

1965年,考古人员在松柏区余家湾发掘陶圈井(J2)一座,以此拉开了纪南城水井发掘的序幕。在1975-1979年间,纪南城两次重大考古所发掘的水井主要集中在松柏区、龙桥河周边地区。在纪南城松柏区30号早期建筑遗址中,发掘陶圈井(J12)一个;在其晚期建筑遗址中发掘发现十二口井(J1-12),其中土井一口,陶井十一口。陶井井圈上部已不存在,坑口直径1米,坑内井圈共掘出九节,每节井圈高78厘米、直径 80厘米、壁厚1.5-3厘米,外壁饰粗绳纹。井圈中部有对称的小圆孔两个,孔径3厘米,井坑与井圈内填大量瓦片与器物残片;土井坑口近圆形,直径 1.4 米[10](P482)。

在龙桥河地区分段发掘水井数百座①为了发掘方便,考古工作者将龙桥河西段分为三小段,从西向东编为河I、河Ⅱ和河Ⅲ。在河I发现水井175座,在河Ⅱ发现水井81座。河Ⅲ发现的水井,现被洪水淹没,具体数量不可考。,已知的255座水井多数带有井圈,按照井圈的质地可分为:土井、陶圈井、木圈井、竹圈井,如表1所示。

表1 纪南城龙桥河段考古发掘水井情况

由表1可知,纪南城水井集中分布于龙桥河两岸、宫殿区和建筑区。河流两岸水井中也发现大量陶器和草木灰,可知龙桥河两岸是当时重要的制陶作坊区。在宫殿区及建筑区的水井内有大量生活用具,显然是生活用水井。在制陶作坊区制陶需要大量水源,而作坊区在河流附近,虽然河流水量有季节变化,但不会枯竭,供给作坊区水源是没有问题的。对于作坊区水井的作用,笔者认为主要是供给生活饮用水。原因有二:第一,长江中下游地区属亚热带季风气候区,降水大而集中,洪涝灾害时常发生,便会使得河流湖泊水体混蚀污染,河流水不可饮用;第二,城内人口集中,制陶作坊区在人们生产生活过程中,会对河水造成污染。在发掘的陶井下设有竹井圈,其作用是强化水井的虑水效果,从而提高水质。由此可知当时楚国人已经意识到水污染的危害。在“六七千年前长江中下游原始居民就开始利用天然积水坑,或人工开挖积水坑和水井的方法来获取清洁卫生的生活用水”[11]。到春秋战国时代,应有进一步的发展。因此,水井是纪南城内生活用水的主要供给渠道,而河流则主要是手工业及农业生产供水的主要来源。

二、排水系统

春秋战国时代城池排水设施较前代进一部发展,具代表性的是齐国临淄城、楚纪南城的排水设施。据勘探齐国临淄城内设三大排水系统,记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号,并探明四个排水道口,记为 1、2、3、4号[12]。而纪南城排水系统除散水、排水管道、地面排水沟外,还包括环绕城邑四周的护城濠,护城濠不仅是城池重要的军事防御设施,更是有效的排水、排洪设施。尤其在雨季时,城内建筑基址较高,建筑周围大量雨水经排水设施,流经河道,最后汇集于护城濠,以此发挥对整个城池的排水作用。

(一)散水

散水主要是铺设于建筑基址四周的排水设施,早在商代城址建筑中就有发现,如郑州商城房基的南墙、东墙及西墙根处都铺有内高外低的散水坡[13](P372)。纪南城散水设施主要集中在宫殿建筑遗址附近。纪南城88松·鱼·1号房基(F1)中东侧和南、北平台的外侧均发现有散水,在台基中形成内高外低的坡面,由筒瓦、板瓦铺砌而成,宽2.5~3米[14](P8)。在松柏区30宫殿北墙基外13米处和南墙外15米处均发掘散水,南边现存散水长37米,宽5.4米;北边现存散水长50米,宽50米。均呈外向低缓斜坡状,坡度为4~5度[10](P481)。纪南城建筑基址周围的散水,是其建筑在雨季排水的重要设施,在天降暴雨,积水骤增时,能将建筑周围的多余积水迅速排泄出去。

(二)排水管道

排水管道是连接散水的排水设施,一般从建筑内部接出。早在商代的郑州商城[15]、偃师商城[16](P963-978)等遗址中都发现排水管道,一般用土陶烧制而成,故而亦称为“排水陶管”。考古发掘的纪南城30号松柏区台基建筑遗址,其南、北散水中均发现排水管道,北边有三道,南边有一道。管道呈圆筒形,平口对接。共保存二十一节,每节长66.5 cm,直径19 cm,管壁厚1~1.5 cm,管道下面以板瓦垫底,上面用板瓦覆盖,向外接通排水沟。此外,在纪南城松柏区4号古河道西岸台土南、北、东部各发现排水陶管一条,基本都为东西向,均用瓦片套筑[14](P9)。可见,排水陶管是纪南城生产生活区的重要排水设施,它从室内延伸出来,连接散水与排水沟,将室内生活的污水、废水以及雨季时的大量雨水排入排水沟内,是排水系统中的重要环节。

(三)排水沟

纪南城排水沟广泛分布于纪南城建筑遗址周围,一般与排水管相接,是连接排水管道与城内河道的重要排水设施。最典型的是考古发掘88松·鱼·1号房基(F1)东南的排水沟。宽1.2~3米,深1米,从西向东,折北流入40米外的4号古河道中。此外,在88松·鱼·2号房基(F2)东侧发掘一条南北向的小沟,宽1.3 米、残深0.2 ~0.3 米,清理长度12米。发掘者一致认其为F2的排水沟[14](P9)。排水沟外接河道,是纪南城重要的排水、排污设施。

(四)城内河道和护城濠

纪南城内发掘的四条相互贯连,呈形的古河道,与环城的四段护城河经水门连为一体,共同构成了整个纪南城河流网。该河流网既是纪南城军事防御体系的组成部分,又是重要的给水设施,同时也是其排水系统的组成部分。前面已论及城内河道和城外护城濠总蓄水量可达4 617 071.25 m3,在此不做赘述。河流巨大的蓄水量,加之湖泊的调节作用,使整个河流网成为城池重要的排水区域。

综上述,纪南城排水系统由建筑周围的散水、排水管道、排水沟、城内河道及护城濠共同构成,形成较为完整的、有机的城市水系。如图1所示。

图1 纪南城排水系统运作示意图

城市生产生活区所排废水由排水管道外通排水沟,流入城内河道,经水门最后至护城濠,在一般时节,主要起排污、排废的作用。如遇雨季,雨量大,则散水就发挥建筑区排水的先锋作用。建筑周围大量的雨水首先在散水处汇集,随之排入排水管道,进入排水流程。该系统沟通了城市生产、生活区,城内河流及城外天然水系的联系,具备了排污与排洪双重功能,对城内生产、生活用水起到显著的调节作用。

三、纪南城给排水系统的功能

纪南城给排水系统在其城市自身发展过程中主要发挥供水排污、防洪、军事防御三大功能。

(一)供水、排污功能

纪南城给排水系统功能之一则是满足人们生产、生活用水及处理废水的需要。人类的用水一般来自地下水、地面河流、湖泊水和自然降水。目前纪南城生活区、作坊区内发现数百座水井,宫殿区及城市周围发现有河流,与城外自然水系形成城市供水网,足以满足当时城内生产、生活用水。而城内发掘散水、排水管道及排水沟等组成的排水系统能够及时处理生活废水,保证城市环境。值得注意的是,据竺可桢先生论证,在春秋战国时期中国正历经一个温暖期[17](P20-21)。加上纪南城地处亚热带季风区,降水充沛,河流即使在枯水水量亦可充分满足城内生产、生活之需,而当时楚人在距河流较近的手工制陶作坊区及生活区挖掘了大量水井。这说明当时楚人已经意识到河流水污染问题,当时纪南城内人口密集,高峰人口数已达30万之多[18],大量生产、生活污水需经河道排出,这必会导致河水的污染。于是,楚人发明了烧热水用的水器称为“汤鼎”,以此来对饮用水进行消毒[19](P70)。可见,楚人在当时已经具很强的卫生、健康意识。

(二)防洪功能

管仲将城市自然灾害归为五种,即“水,一害也;旱,一害也;风雾雹霜,一害也;厉;一害也;虫,一害也”。可见水灾是当时最为严重的自然灾害之一,鉴于城市水灾严重性,他提出:“若夫城郭之厚薄、沟壑之浅深,门闾之尊卑,宜而不修者,上必讥之。”以此倡导各诸侯国城市水利建设,加强防洪。纪南城地面与地下排水设施、河道形成了比较完整的立体式城市排水系统,也是重要的水利工程,具备排污、排洪双重功能,同时对城内用水具备调节作用,对其手工业、农业生产和市民日常生活起了重要作用。

(三)军事防御功能

纪南城内河道及护城河除发挥排水、排污作用外,还具备军事防御功能。城内朱河、新桥河、龙桥河及凤凰山西坡古河道相互贯连,并与其护城河相通,成为敌人进攻的一大障碍,是防卫的重要设施。可见,纪南城给排水系统与自然河湖相连,结合得天独厚的地形、地势,形成对城市军事的防卫。

综上所论,纪南城给水系统主要包括河流,水井;其排水系统主要由散水、排水管道、地面排水沟、河道及护城濠构成。给排水系统主要发挥供水排污、防洪、军事防御的功能,其完善的给排水系统是楚国都城的典型代表,在此做了一简述,不尽完备。相信随着考古工作的推进,纪南城的有关问题将更加明晰化。

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