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赣州福寿沟是谁建造的?

2022-05-30 11:05:42污水处理1

北宋汴梁城的排水系统是非常发达的,据《宋史•河渠志》记载,地面明渠有“八字水口”:“内外八厢创制八字水口,通流雨水入渠甚利”;地下暗渠也四通八达:“汴都地广平,赖沟渠以行水潦”。

而赣州的福寿沟是在宋代建设的,距今已有900多年历史,今日我们有幸见识到宋神宗熙宁年间,知赣州的刘彝主持修造了赣州城的地下暗渠,成为目前最具代表性的宋代地下排水系统。

刘彝(1017—1086) 字执中,福州(今福建省长乐县)人。刘若思之子。北宋著名水利专家。在任地方长官时,刘彝治簿书,恤孤寡,作陂池,教种植,平赋役,抑奸猾,凡所以惠民者无不至。当地人记载他的业绩,称他为“治理的典范”。

后来,他调任直史馆,掌修国史。不久,任桂州(今广西桂林)知州。北宋前期由于未放弃统一交趾国的目标,将两国贸易限制在极为不便的廉州和钦州如洪寨。两国都从国家安全考虑,限制贸易发展,贸易规模有限。熙宁战争时,交趾掩袭邕、钦、廉三州,刘彝受牵连定罪降为均州团练副使,安置随州。又除名为民,编隶涪州,徙襄州。公元1087年,刘彝因为“善治水”,被召还京师任“都水丞”,这一职位相当于今天的水利部副部长。他还曾给后人留下一句名言,“读万卷书不如行万里路”。其著《七经中义》百七十卷,《明善集》三十卷,《居阳集》三十卷。均《宋史本传》并传于世。绍圣初(1097),福州郡守立五位先生祠于庙学,刘彝为其中一人,即最早树立为乡贤之一。(《八闽通志》《宋史》有传)。

打开福寿沟古地图,我们会清晰地看到在龟型的赣州古城图上,南北向一个清晰可见地一个古篆体“寿”字型结构下水道平布在其上,东西向也是一个古篆体“福”字型结构下水道平布在其上。这其中的原因主要是受古代城市风水学文化的影响,因主要线路走向形似古篆体“福寿”二字,故沟因形而命名。

刘彝与赣州古城

史料记载,在宋朝之前,江西赣州城(以前称为虔州)也常年饱受水患。赣州是风水故乡,因风水宗师杨救贫为当年唐末虔州刺史卢光稠扩城做规划,留下了可圈可点的生态文明建筑作品。但由于扩城工程浩大、城西北地势低洼及城市排水系统规划建设的不合理等原因,此后的一、两百年中,赣州城人民屡屡遭受洪涝灾害的侵袭,老百姓苦不堪言。

北宋熙宁年间(公元1068年—1077年),刘彝在此任知州,规划并修建了赣州城区的街道。他经过反复的思考和实地踏勘,比较科学地提出了根据城市地势西南高,东北低的地形特点,以州前大街(今文清路)为排水分界线,西北部以寿沟,东南部以福沟命名。

福寿沟完全利用城市地形的高差,采用自然流向的办法,使城市的雨水、污水自然排入江中,其精巧的坡度和断面设计,还能保证排水沟内水流有足够冲力,冲走泥沙。为防江水倒灌入城,刘彝还根据水力学原理,在福寿沟出水口处,“造水窗十二,视水消长而后闭之,水患顿息”。

刘彝既从城市环保的角度,从城市地理位置,山形地势上因势利导,把城市排水系统规划设计成集城市污水、雨水排放、城市诸多池塘蓄水调节雨水流量、调节城市环境空气湿度、池塘停积淤泥、减少排水沟的淤积、池塘养鱼、淤泥作为有机肥料用来种菜的生态环保循环链系统;又从城市风水学的角度,把福寿二沟线路走向设计成古篆体之形,“纵横纡析,或伏或见”,作为赣州龟形城的龟背纹嵌在龟背上,充分地考虑了赣州城的永固,广大人民的福祗,寄托了他的美好愿望。

赣州一个不怕水淹的城市。古人留下的福寿沟呈砖拱结构,沟顶分布着铜钱状的排水孔。现存排水孔最大处宽1米、高1.6米;最小处宽、深各0.6米,与志书上记载基本一致 。

在被问及“老城为啥不淹水”时,老人们都说,赣州是座“浮城”,而且是乌龟形,龟首在城南,龟尾在城北,所以不管江水怎样涨,赣州城都能跟着浮起来。在现代,如果下水道的坡度不够,一般都要用抽水机,而福寿沟完全利用城市地形的高差,采用自然流向的办法,使城市的雨水、污水自然排入江中。不过,每逢雨季,江水上涨超过出水口,也会出现江水倒灌入城的情况。于是,刘彝又根据水力学原理,在出水口处,“造水窗十二,视水消长而后闭之,水患顿息”。

水窗是一项最具科技含量的设计。原理很简单,每当江水水位低于水窗时,即借下水道水力将水窗冲开排水。反之,当江水水位高于水窗时,则借江水力将水窗自外紧闭,以防倒灌。同时,为了保证水窗内沟道畅通和具备足够的冲力,刘彝采取了改变断面,加大坡度等方法。有专家曾以度龙桥处水窗为例计算,该水窗断面尺寸宽1.15米、高1.65米,而度龙桥宽4米、高2.5米,于是通过度龙桥的水进入水窗时,流速陡然增加了2~3倍。同时,该水窗沟道的坡度为4.25%(指水平距离每100米,垂直方向上升或下降4.25米),这是正常下水道采用坡度的4倍。这样确保水窗内能形成强大的水流,足以带走泥沙,排入江中。

福寿沟工程主要分为三大部分:一是将原来简易的下水道改造成矩形断面,砖石砌垒,断面宽大约90公分,高180公分左右,沟顶用砖石垒盖,纵横遍布城市的的各个角落,分别将城市的污水收集排放到贡江和章江;二是将福寿二沟与城内的的三池(凤凰池、金鱼池、嘶马池)以及清水塘、荷包塘、蕹菜塘、花园塘、铁盔塘等几十口池塘连通起来,一方面增加城市暴雨时的雨水调节容量,减少街道淹没的面积和时间,另一方面可以利用池塘养鱼、淤泥种菜,形成生态环保循环链;三是建设了12个防止洪水季节江水倒灌,造成城内内涝灾害的水窗,这种水窗结构由外闸门、度龙桥、内闸门和调节池四部分组成,主要是运用水力学原理,江水上涨时,利用水力将外闸门自动关闭,若水位下降到低于水窗,则借水窗内沟道之水力将内闸门冲开。

为了保证窗内沟道畅通且有足够的水压力(冲力),刘彝采取变断面,加大坡度的方法来加大水的水流速度,进入水窗的水增加流速2-3倍,水窗的坡度是4.25%,比正常下水道大4.1倍,这样就保证了水窗内的水保持强大的水压,既可以冲刷走水中的泥沙和杂物,又可以冲开外闸门,排入江中。值得一提的是,福寿沟工程通过科学合理的设计,利用城市地形的自然高差,全部采用自然流向的办法,使城市的雨、污水自然排入江中和濠塘内。

福寿沟综合集成了城市污水排放、雨水疏导、河湖调剂、池沼串联、空气湿度调节等功能,甚至形成了池塘养鱼、淤泥作为有机肥料用来种菜的生态环保循环链。整个排水网络“纵横纡折,或伏或见”。福寿沟运转奏效,经年不坏,有赖于定期清淤疏浚。历史上经元、明、清三代,福寿沟因年久失修,倒塌淤塞严重,清同治年间和上世纪初期都进行过较大规模的修复。上世纪50年代,经过修复的福寿沟再次恢复了排水功能。

福寿二沟排水分工明确:福沟主要是排城市东南部之水,包括现在的厚德路、五道庙、寿量寺、荷包塘、东门井、东门大街一带,集水面积约1.7平方公里;寿沟主要排城市西北部之水,集水面积约1平方公里, 主沟长约6公里。福寿二沟的集水面积合起来约2.7平方公里。全长12.6公里的“福寿沟”充分地考虑了赣州城的永固和广大人民的福祉。排水系统的设计思想是“因势利导”,完全利用城市地形的高低落差,采用自然流向的原理,使城市的雨水、污水自然排入江中,其精巧的坡度和断面设计,还能保证排水沟内形成的水流有足够的自冲力,冲走泥沙,不易堵塞。如今,这仍是赣州城里日常排放污水的主要通道,不能不让人叹服!

福寿沟古代城市地下排水工程,是刘彝带领赣州人民历经10年建造的惠民工程,是古代城市建设中富有创造性的综合工程。福寿沟历经千年,至今还有900多米下水道仍然在使用,成为中国城市建设史上的一项壮举。

福寿沟是一处地下水利工程,虽经历了900多年的风雨,至今仍完好畅通,并继续作为赣州居民日常排放污水的主要通道。福寿沟是北宋时期,罕见的成熟、精密的古代城市排水系统。 2010年6月21日,赣州市部分地区降水近百毫米,市区却没有出现明显内涝,甚至“没有一辆汽车泡水”。这一切的不同,都源于赣州市至今发挥作用的,以宋代福寿沟为代表的城市排水系统。

至今,全长12.6公里的福寿沟仍承载着赣州近10万旧城区居民的排污功能。有专家评价,以现在集水区域人口的雨水和污水处理量,即使再增加三四倍流量都可以应付,也不会发生内涝,“古人的前瞻性真令人赞叹”。

刘彝以勤勉与智慧创造了奇迹,为后世留下了一笔厚泽千秋的财富,他不愧为我国伟大的古代水利专家。赣州人民不会忘记近千年前修筑的至今仍在起着作用的水利工程福寿沟,也永远缅怀为赣州人民带来福祉的刘彝。为了纪念刘彝这位功臣,在中山路、濂溪路与解放路的交汇处的城墙下,修建了刘彝的铜像。刘彝一身便装,手握铁铲,一副劳动者的打扮,铜像活生生画出一位亲民务实的官员形象。

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