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2020年7月7日 星期

暴雨时节,紫禁城排水靠的是这个“水龙头”


6月以来,各地进入汛期,而排水是防汛的主要措施之一。位于北京市中心的紫禁城有着优秀的排水系统。游客去故宫参观,会注意到很多宫殿建筑的室外台基栏板端部有龙头造型的排水设施,其双角后张,唇部上扬,眼如铜铃,有震慑之感。

这种排水神兽实为蚣蝮,古人认为,暴雨时节,洪水泛滥时,蚣蝮便将水吸入自己腹中,并及时排出,以消除水患。营建紫禁城的古代工匠巧妙地把蚣蝮形象运用到了台基排水系统中,使之发挥作用。

蚣蝮的排水设计具有科学性。首先,蚣蝮所处的高程(某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离)有利于排水。蚣蝮位于台基望柱(望柱是指栏板之间的立柱)的底部,其嘴部的出水口是整个台基地面的最低点。古代工匠在铺墁台基地面时,会考虑排水需要,将地面铺成不易察觉的微小坡度,使得地面离建筑越远,其高程越低。在望柱底部,古代工匠会安装蚣蝮,使其仅露出头部,尾部作为进水口,嘴部作为出水口,且在整个台基的高程最低。雨水很快就会汇集到蚣蝮造型位置,并从蚣蝮尾部汇入,从嘴部排出。

其次,蚣蝮的“肚子”有利于临时存水。台基地面的雨水,通常流向栏板底部位置,并汇入蚣蝮尾部的进水口。而在暴雨时期,雨水量较大,汇集在栏板底部位置的雨水较多,若存积时间过长,则雨水有可能渗入栏板与地面的接缝中,使得其中的土体松动,造成安全隐患。蚣蝮内部有较大的空间,有利于栏板底部的雨水迅速汇入进水口,避免了雨水在栏板位置的积存。

再次,蚣蝮突出台基外的造型可以保护台基。若蚣蝮的排水口与台基侧壁相齐,那么雨水就会沿着台基侧壁往下流向地面,不仅会污染台基侧壁的须弥座石,还会造成侧壁渗水的安全隐患。古代工匠将蚣蝮造型凸出在台基侧壁以外若干尺寸,可以使得雨水向前排出,避免了上述隐患的发生,且形成良好的排水效果。以前朝三大殿(太和殿、中和殿、保和殿)3层台基上的1142个蚣蝮为例,在雨季时节,这些排水兽造型不仅能发挥有效排水功能,还形成了“千龙吐水”的奇观。据《科技日报》


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