阿里指数怎么用:北京团城的雨水哪去了？排灌系统成“C”字形

　　号称“世界上最小的城堡”、迄今已有800多年历史的北海团城，270多米长的城墙没有一个泄水口，地面上没有排水明沟，无论下多大的雨，这个城池上只是雨过地皮湿，很快渗得一干二净。

　　位于北京北海公园一侧的团城是我国著名的古代园林文化遗址。团城以其拥有古树、玉瓮和白玉佛三件珍宝而闻名于世。

　　它是一座高出地面4.6米，面积仅有4500多平方米的世界上最小的城堡。团城的特点在于它平面呈圆形，并由此得名。从团城的形体来看，很像一个大花盆。除了古园林建筑和稀有珍宝之外，郁郁葱葱的参天古树也给团城平添了一份魅力。团城现有百年以上古树38株，树龄大于三百年的古树17棵，其中油松“遮阴侯”、白皮松“白袍将军”树龄高达八百年(为公元1115～1234年的金代所植)。几百年来这些树不但没有衰败，而且长得郁郁葱葱。

　　团城是一个孤立的、封闭的单元，城内地面高出周围水面和地面。古树的根系很难从湖水形成的地下水得到补给，它们生长所需的水分只有来自天然降水。细心的人不难发现，找遍团城270多米长的城墙居然没有一个泄水口(吐水嘴)，地面也没有排水明沟。即使在承光殿屋顶汇流的落水处，地面也未见排水设施，仍是平铺青砖。而北京正阳门箭楼、鼓楼、万里长城及北海白塔等古建筑均有泄水石槽。这一点，说明古人在建筑团城园林时，就有意将降水尽量留在城区内。

　　虽然没有泄水口和排水明沟，但无论天下多么大的雨，在这个城池上，只是雨过地皮湿，很快渗透得一干二净。城外雨水遍地与城内略显潮湿的地面形成了鲜明的对比。人们不禁要问，团城的雨水都哪儿去了呢？

　　倒梯形砖、透气透水土壤层，团城地面渗水性能很高效

　　曾任北海公园副园长的沈方先生讲了这样一件事。有一年北海公园的园林管理者想给古树施肥。施肥通常要施在树的吸收根上。而一般来说，树冠有多大，树根也相应有多大，吸收根就在相应树冠边缘的这一圈上。

　　园林工人选了几个地方把地下的砖拿开，察看树根的生长情况。当把砖掀开后，专家们发现，砖的形状是上大下小的倒梯形，砖跟砖之间的缝隙没有灰浆，它们之间纵横都有一些通道。即使缝隙被尘土积满后，这种缝隙排水性能仍很强。再看砖下面衬砌的材料，拿根水管子一放水，这水就哗啦哗啦从衬砌材料漏下去了，说明这里的地面从铺装到衬砌材料都是又透水又通气。

　　团城上的地砖分两种，甬道上铺的是方砖和小条砖，渗水少，但绝大部分地砖是铺设的倒梯形青砖，用于入渗雨水。团城地势北高南低，而大部分吸水性强的倒梯形砖多位于团城的南半区。

　　倒梯形砖排列在一起，砖与砖之间形成一个三角形的缝隙，这样一个缝隙会很容易将雨水引入地下。由于砖缝大，雨水不易停留在砖表面形成径流，这个缝隙对土壤表层起着通气和蒸发作用。

　　科学家用热释光法对砖块进行了年代测定。结果发现青砖中烧制年代最早为公元1411年，也就是明永乐年间，距今已有600年历史，烧制较晚的为清道光年间，距今也有190年。因此推断团城在清代进行过地面修补。

　　除了青砖本身吸水性较强，砖与砖之间形成的缝隙大，可以有效地将雨水引入地下，专家们还发现，团城上的土壤层也有很好的透气透水性能。

　　这些土壤层按结构自上而下可分为支撑层、有机质层和黄沙壤层。

　　10厘米厚的支撑层主要成分有谷壳、石灰等，这些成分能使地表水快速渗透，透气透水性好。10厘米厚的有机质层主要成分包括贝壳、骨头、活性钙、兽血、有机酸等，历经数年缓慢释放，可以对植物生长提供大量有机质和微量元素，有利于植物的生长。而深达4至5米厚的黄沙壤层，渗水性、透气性良好，适合植物生长。

　　“C”形涵洞使地下排水在团城流淌的时间尽量延长，充分渗透土壤滋润树木

　　熟悉团城的人知道，团城地面上分布着一些渗水口，大雨时水顺着井口流进去，但没有满的时候。在找不到出水口的情况下，人们开始怀疑团城地下是不是深藏着什么奥秘。

　　进入团城就会看到一棵具有800年历史、曾被乾隆册封为“白袍将军”的古树。就是这棵古树，在上世纪80年代初，不知什么原因有两个枝杈枯萎了。这可急坏了园林工人。排除了其他原因以后，园林工人开始寻找树根方面的原因。

　　他们发现，“白袍将军”旁有一个古渗井的盖，工作人员打开井盖钻进去，人在涵洞中只能爬行，洞的四周都是由青砖砌成的，涵洞地面上有一层厚厚的黑土，“白袍将军”根系有些受伤，洞也塌陷了。

　　这一发现使得园林工人感到很意外，他们一直以为这些深水井是用来渗排污水的，没想到打开这个井盖，露出的竟是一条找不到尽头的涵洞，这条涵洞究竟有多长，雨水怎样在里面滋润树木呢？园林工作者拿来绳子和手电筒往前探险，由于涵洞的狭窄始终也没有找到出水口的方向，爬到地面上看，除了分布没有规律的井口以外，就再也找不出任何关于涵洞走向的迹象了。

　　为了探明涵洞的走向和雨水灌排有什么关系，中国水利水电科学研究所的科研人员采用地球物理电磁法对团城的雨洪灌排系统进行了探测，并将9个雨水口进行了标记。科研人员对井与井之间可能走过的路径都进行了细致的探测，这样就第一次描绘出一张地下涵洞组成的排灌系统。探测显示：地面上雨水井口所处的位置均是涵洞走向的转折点，整个排灌系统形成了一个英文字母“C”的形状。雨大的时候，这个雨洪系统即会发挥作用。

　　古人之所以这样设计，为的是使地下水在团城流的时间尽量延长，在每个排水沟下面都有渗透性的水，这说明当时的设计思想是十分先进的。

　　科研人员也从中找出了白皮松枝杈死亡的原因。涵洞坍塌以后失去了原来的功能，使整个团城的集水和排水功能都受到了阻碍。它塌了以后水不能很快地排下去，多余的水会泡根、烂根，就造成了白皮松枝杈的枯萎。针对这种情况，园林工人用了一个水泥圆管，镶嵌到塌陷部分的涵洞中。不久，白皮松又恢复了它的活力。

　　人们试着描绘了古团城这样一个雨洪排灌系统——暴雨时雨水通过青砖及涵洞渗入地下，多余的水顺着涵洞围绕团城逆时针旋转后流走；中小雨时土壤水饱和后，水分回渗到涵洞中。这样一个系统充分留住和利用了有限的雨水资源。

　　科研人员分析，深埋涵洞除具有排泄地面径流及通过洞底渗漏水量外，它还具有以下功能：可以迅速降低涵洞(树根)附近土壤含水量；由涵洞与雨水口形成一个深层土壤与大气相通的地下通气系统；利用涵洞埋深，冬季深处地温较高，可通过涵洞提高表层土壤中地温，有利于古树生长。

　　团城修建中表现出的古人利用雨水智慧，至今仍值得我们效仿

　　北京是一个缺水城市，地下水持续超量开采，地表水开发已达90%以上。如何科学、合理地利用有限的水资源，发展新型的节水、集水灌溉技术，是摆在我们面前的重要课题。

　　有这样一组数据测定，在城市一场降雨后，流落在地面90%的雨水从下水道流走，10%被蒸发，这是很可惜的事情。雨水的利用正在被人们所重视。回过头来看，小小团城带给人们的不仅是休闲的享受，还有智慧的启示。

　　团城的渗排系统和土层构成形成一个统一的调节系统，调节水、大气、温度和有机质等植物生长的要素，数百年来为古树营造了适宜的生长环境。团城中能够保留那么多百年老树并且长势良好，绝不是偶然的。

　　团城地下结构勘探表明，古代采用的干铺倒梯形青砖和深埋渗排涵洞的做法，历史悠久，技术高超。它们充分利用天然降水，可将年降水量存储于团城中，时至今日仍可做到中雨地面不产生径流。几百年前我们祖先的做法是非常科学的。

　　专家表示，团城的干铺倒梯形青砖和地下设施一方面涵蓄降水，另一方面还有透气效应，土壤的理化性质适合植物根部的生长，是在铺装地面的条件下栽培树木的必要技术，可广泛用于一切道路、人行道铺装和有树木的广场铺装，应大力宣传推广。

　　有人提出这样的设想，当今北京的道路发展迅速，各种广场、人行道铺装越来越多，如果能够将天降之水加以收集利用，将是一个可观的数字。以四环路为例，如果将全长68公里的四环路路面上的雨水收集、储蓄、利用，按全年利用雨水20%计算，四环路周边1300公顷的绿地每年就可利用环路上的雨水60万吨。

　　延伸阅读

　　景山雨水利用改造

　　充分借鉴古人智慧

　　景山公园地处北京城的中轴线上，公园内文物古迹众多，其中景山的五亭（万春亭、辑芳亭、富览亭、周赏亭、观妙亭）是著名的文物古建，尤其是位于山顶的万春亭，是观赏京城市区美景的绝佳场所。然而在过去一段时间里，景山山体的雨水冲刷造成水土流失，整个山体以及植被被破坏，“无雨满山土，下雨三尺泥”是它的真实写照，同时也对古亭造成了潜在的威胁。

　　 景山公园的园林工作者从北海团城的雨水利用系统中得到了很多启示。他们深深体会到，要把团城这种方式充分利用，雨水不要排到污水管里，要排到收集雨水的地方去，利用雨水充分滋养植物，补充地下水。

　　景山万春亭南坡山体的雨水利用改造工程，正是借鉴了团城的渗排系统原理和保护自然降水的技术，结合当今园林事业的实际提出了一套行之有效的解决方案。

　　根据气象局的统计,景山位于北京地区少雨区，夏季降水量占年降水量的74％，呈现出年降雨量少,且相对集中的特点。公园管理者根据上述参数和特点，设计了山坡顶端汇水渗灌、山腰汇水收集入井、山下修建蓄水池的雨水利用工程。

　　山顶汇水渗灌收集方案主要采用鱼鳞沟收集雨水，通过渗透装置把雨水快速渗灌于土壤中，形成雨水一次利用。

　　山腰集水系统是由新建道路、挡土墙、荷叶沟、吊井和集水井组成。雨量过大时，山顶多余雨水及山腰的雨水，经地面植被减缓流速后，流入景山西南坡的道路系统。新建挡土墙及道路从景观、节水两方面着手，既有效地改善了环境，且通过合理的位置、坡度将雨水有组织地引入路旁的吊井，经吊井沉淀泥土后，再进入集水井。

　　山下蓄水系统是由4个容量为10吨的蓄水池组成。水量过大时，高位集水井通过溢流管往下一级集水井泻出多余的雨水。雨水到达最低一级井时，通过四层过滤网滤掉泥土。当水位达到1000毫米时，雨水经过水泵加压，通过原有喷灌管线送回山上二次利用。

　　历史钩沉

　　周恩来夜访团城

　　采纳梁思成意见留下文物

　　团城至今已经有八百多年的历史。辽代时，因开挖湖泊堆积泥土，团城日渐形成了水中岛屿，称为“圆坻”。金灭辽后，金世宗完颜雍以琼华岛为中心建造太宁宫，又将挖湖的泥土扩充琼华岛和圆坻，在琼华岛上建造广寒殿的同时，在圆坻上也建起了一座殿宇，和广寒殿遥遥相对。

　　元至元元年（公元1264年）元世祖忽必烈在金中都的基础上营建大都城，选定团城为大内东西两宫的中间地带，团城遂成了东西两宫的联系中心。传说在选择大内地址的时候，忽必烈先来到团城上，环视周围的景色，然后捻弓向东射了一箭，箭落之地就成了建造大内宫殿的地址。忽必烈还在团城旧殿的基础上建起仪天殿。

　　明永乐十五年(公元1417年)重建仪天殿，改名为承光殿，并用砖砌筑起城墙。嘉靖三十一年(公元1552年)，再次对承光殿进行修葺，改称乾光殿。

　　清康熙十八年(公元1679年)北京遭受强烈地震(震中位于北京东部三河至平谷之间，震级8级，是北京地区自公元294年至今发生的最大的一次地震)，乾光殿被震毁。康熙二十九年(公元1690年)重建乾光殿。乾隆十一年(公元1746年)时，团城进行了大规模的修建，添建了玉瓮亭等建筑，并重建乾光殿改称承光殿。

　　1900年(清光绪二十六年)，团城遭“八国联军”洗劫，玉佛左臂被砍伤。

　　1913年，袁世凯曾在团城召开过“政治会议”。梁启超曾在团城居住。1915年，辛亥革命后团城辟为公园。

　　1954年北京大规模建设时，为展宽“金鳌玉蝀”桥并将道路取直，有人主张拆去团城南部。建筑学家梁思成坚决反对，并设计出改造方案。原文化部文物局局长郑振铎于六月某日深夜陪同周恩来总理视察团城。当时郑振铎也坚决反对在扩建“金鳌玉蝀”桥时拆除团城，力主保存这一名胜古迹。周总理采纳了梁思成、郑振铎等人的意见，团城得以保存。

　　1961年，团城被国务院列为重点文物保护单位。

　　全世界与北京团城能相比较的只有津巴布韦的石围城。两城有很多相似之处，但又有很大不同。它们的城郭都是圆形，团城周长276米；津巴布韦石围城周长约240米。团城城墙高4.6米，石围城高约10.0米；石围城建于11世纪，废弃于15世纪，而团城至今保护完好。值得一提的还有，在津巴布韦石围城考古发掘中，发现四块中国明代瓷器残片。津巴布韦石围城于1986年已被联合国教科文组织列入《世界文化遗产保护名录》。