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　西周的排水沟和陶水管

　　房山琉璃河西周古城，是北京迄今最早的城址。在东城墙北部发现了一处卵石砌成的排水沟，距今有3000多年的历史。沟底西高东低，是城内向城外排水的通道。在城址内部的宫殿区，还发现了陶质绳纹水管。水管一头粗一头细，以便相互连接。

　　汉代至辽代的陶水管

　　北京现已发现的汉代城址有20余座，尚没有明确排水或排污设施的发现。但在河北易县燕下都遗址中，武阳台正中发现了排水的陶管。从生产力相近的角度考虑，北京的汉代古城也应该是具有排水技术的。

　　辽代的南京城因为湮没在现代城市之下，考古资料不全面，对它基础设施的了解还不充分，但同时期门头沟区龙泉务的窑址中，出现了宽近40厘米、用来排水的陶水管。这种陶水管的一端有挡头，目的是为了增加水管的耐用性。

　　金中都水关遗址

　　1990年10月，北京市园林局在右安门外的玉林小区建宿舍楼。四米深的地下，施工人员忽然发现一些排列整齐的石板和木桩。一位具有高度文物意识的园林局职工向文物部门反映了这一情况。考古人员到现场后，配合施工进行了局部清理，证实这是一处大型建筑。在古代，这样形制的建筑物是水涵洞，也被称为水关，就是城墙下供河水进出的水道。

　　1991年3月至6月，有关部门进行了考古发掘，将水关遗址全部发掘出来了。

　　水关的位置是金中都景风门西侧的城垣下。它表明，金中都城内的水，从北向南经过水关流入城外的护城河。所以，水关北部为入水口，南部为出水口。

　　现存的水关遗址主要由城墙下过水涵洞底部的地面石、洞内两厢残石壁、进出水口两侧的四摆手及水关之上的城墙夯土组成。它平面呈“］［”形，南北向，南距今凉水河（中都南护城河）50米。它全长43.4米，过水涵洞长21.35米，两厢石壁宽7.7米。出水口和入水口分别宽12.8、11.4米。进出水口及泊岸两侧设有擗石桩。底部过水面距现地表5.6米。

　　水关是木石结构的建筑。它的建造过程是这样的：最下层密植木桩，桩之间用碎石、碎砖瓦及沙土填充夯实。木桩之上放置排列整齐的衬石枋，衬石枋上又铺设地面石。衬石枋与枋下的木桩使用榫卯结构相连接，衬石枋之间用木银锭榫相连接，衬石枋与石板以铁钉相连，石板之间用铁银锭榫相连。上下相叠的石板则在中间凿孔，再用木桩像穿糖葫芦一样把石板穿起来，这叫“铁（木）穿心”。木桩、衬石枋、石板紧密相连，整体坚固。

　　建造这一巨大工程用了约1800根1至2米的木桩、530立方米的成材石料、2500个铁银锭榫。它所用人工的数量可想而知也十分可观。它的底部建筑结构是现存中国古代都城水关遗址中体量最大的。北宋的《营造法式》专有一章述及水关的做法。金中都水关同其 “卷辇水窗”的规定一致，是研究古代排水设施的重要实例。

　　为了保护这一遗址，园林局建楼时还让出了两个单元的地方。北京市政府于1990年12月做出了建立博物馆的决定。1995年5月1日，坐落于遗址之上的北京市辽金城垣博物馆正式开馆。

　　元代的排水系统

　　元大都是在一片平原上新建的都城，它严格按照已制定的规划修建。因此，在地面施工以前就考虑到了排水问题。

　　1970年，考古工作者在今西四十字路口北侧地下，发现了元代南北主干大街的排水渠。它是用青石条砌筑的明渠，宽1米、深1.65米。在通过平则门大街路口（今阜内大街）顶部覆盖石条，渠内石壁上发现有“致和元年（1328年）五月日，石匠刘三”凿刻的字迹。这一题记可能是元代的工匠——刘三在修复石渠中留下的。这条水渠在元大都城建成之后经过修建完善。

　　在元大都的东、西城垣北段和北垣西段发掘了三处水涵洞，是向城外排泄污水的设施。

　　例如北城垣的一处，在夯筑土城前预先构筑。涵洞的地基打满“地钉”（木桩），其上再横铺“衬枋石”。涵洞底部和两壁都用石板铺砌，顶部用砖起券。中部装置着一排断面呈菱形的铁栅棍。它的作用类似于现在下水道的雨箅子，拦截杂物。洞身宽2.5米，长约20米，石壁高1.22米。整个涵洞的做法与《营造法式》所载相吻合。

　　北海团城的特制青砖和水涵洞

　　2001年，北海团城里的古树“白袍将军”（乾隆皇帝戏封的一棵白皮松树）生病，专家为其诊治找病根时，偶然发现了一套古代先进的排水系统。通过实验发现，在团城上即使遇到一次降水量达到18毫米的大雨，地面上也不会形成径流。它迅速排水的秘密是什么？

　　秘密之一是团城上的青砖造型很特别：上大下小呈倒梯形；同时砖底下的衬砌材料的吸水性极好，类似海绵，所以每块砖就像一个微型水库。下雨天，雨水通过青砖和缝隙流入地下。若遇大雨或连续降雨时，多余的雨水便会借北高南低的走势流入到石质的水眼中。团城上有11个这样的水眼分布在古树周围，并且每个水眼的下部都有一个竖井。

　　光蓄水而不流动也会造成积水，第二个秘密就是竖井与竖井之间相连的涵洞了。涵洞高度在80厘米至150厘米之间，同样是用青砖建成的。多余的雨水流到涵洞以后储存起来，形成一条地下“暗河”，干旱时让大树慢慢喝。

　　水眼除了有渗水及排水功能外，还可降低树根附近的水位，使土壤中的水分适宜树木生长。同时涵洞与水眼组成了一个巨大的地下通风系统，为城内的植物提供了良好透气条件。

　　这套距今已近600年的古代集雨排水工程，目前仍在团城“服役”。

　　除北京外，全国其他地区也发现了相当数量的排水设施。例如河南淮阳平粮台新石器时代的陶水管、偃师商城的排水管设施、春秋齐国临淄城的排水设施、唐代扬州城的水涵洞等。层出不穷的古排水设施，一方面提示人们在古代城市考古中注重各类“市政管线”的基础设施。另一方面，考古资料的发现，不断补充着人们对排水手段的认识。