《中國科技史料》第19 卷　第1 期(1998 年) : 3—10
China HistoricalM aterials of Science and Techno logy　Vo l. 19 No. 1 (1998)

杜鵬飛　錢　易
(清華大學環境工程系, 北京, 100084)

　　摘　要　該文介紹了東周登封陽城完善的供水設施, 分析了西安和北京這兩座古都歷代城市供水的狀況, 并總結了中國古代城市供水的主要措施和成就, 以期對現代城市規劃與建設有所啟迪。
　　關鍵詞　古代, 城市, 供水設施, 城市規劃
　　中圖法分類號　TU 991
　　收到文稿日期: 1997 年7 月15 日
　　古代城市供水主要是為了滿足城市的生活、生產、航運、灌溉、景觀, 以及消防用水等。生活及生產用水一般要求水質要好、水量穩定, 往往以井水和泉水為主, 也有直接取用河渠湖池之水的; 航運、灌溉及消防對水質要求較低, 一般由發達的城市水系來負擔。古代城市水系是保證城市用水的重要基礎設施, 一般包括天然河、湖, 人工溝、渠、池塘, 此外, 在考古發掘中也發現了用于供水的管道系統。
　　水是城市的血脈, 城市發展一刻不能離開供水。缺水問題正嚴重困擾著現代城市的發展, 目前全國600 余座城市中, 缺水城市達400 余座。如何保證城市發展用水, 如何持續而充足地為城市供水, 已經成為全球關注的焦點問題。在這種形勢下, 回顧古代城市的供水歷史, 總結古代城市在開辟水源方面取得的經驗和教訓, 是很有意義的。
1　古代城市給水回顧
1．1　東周陽城的供水設施
　　東周陽城位于今河南省登封縣告城鎮附近, 是春秋時鄭國和戰國時韓國的西面軍事重鎮之一。陽城內地下輸水管道設施是近年來考古發掘中的重大發現, 對研究我國古代城市地下供水設施, 提供了少見的實物資料。因陽城是建筑在地勢較高的坡地上, 為了解決城內供水, 采用多節陶質直通管、三通管或四通管在地下鋪設成長長的輸水管道, 把水從城外引入城內。輸水管道有配套的澄水池和閥門坑等。這是我國目前已經發現的比較完 整的一套東周戰國時期的供水設施[ 1 ]。
　　陶水管道自北向南鋪設在巖石層中挖好的溝槽內。已發掘500 米左右(圖1) , 每隔30米～ 50 米就有一個三通管, 其南端與一個貯水池相連, 把北面高地流來的水送入貯水池內。貯水池也是開鑿在紅色巖石層中, 呈口大底小和西寬東窄的東西長方形, 四壁規整。水池口部東西長14．6 米, 西端寬4．52 米, 東端寬4．2 米; 底部東西長13．25 米, 西端寬3．75米, 東端寬3．25 米; 水池西端深2．2 米, 東端深1．5 米。水池底部平鋪一層直徑約0．4 米～ 0．5 米的河卵石(圖2) , 可能與沉淀水中的泥沙有關。卵石東西向大體成行, 行間距約6厘米～ 12 厘米。

　　　　　　　

　　在貯水池東壁底部中間的巖石層內, 向東開鑿了一段長約3．8 米西高東低的斜坡小涵洞, 涵洞西口高于東口0．4 米, 涵洞高0．21 米～ 0．98 米, 底寬0．2 米～ 0．7 米。在涵洞底部自貯水池向東鋪有11 節陶水管道, 每節陶水管道均為一端粗一端細的圓筒形, 泥質灰陶, 器表飾繩紋,管長0．6 米左右, 粗端口徑0．17 米～ 0．18 米, 細端口徑0．13 米～ 0．14 米, 壁厚2厘米～ 3 厘米。水管道相套接時, 都是后一節水管細端套入前一節水管粗端內約4 厘米～ 6 厘米。由于涵洞內的水管道是為了把貯水池的水向東輸送, 所以各節水管的套接方法均為粗端朝西和細端向東套接而成[ 2 ]。
　　緊靠出水涵洞東端有一個“閥門坑”(圖3)。這是在巖石層中開鑿一個方形豎坑和一個圓形豎坑相接而成。方形豎坑在西, 每邊長1．35 米, 坑深1．7 米, 圓形豎坑在東,直徑1．1 米, 深1．85 米。由涵洞內鋪設出來的陶水管道,直接伸到方坑與圓坑底部的相接處。水管道東端口部內外, 有明顯的磨損和碰傷痕跡, 這很可能與當時用物堵塞管口止水和拔塞放水的磕碰與磨損有關, 從而說明這兩個相連的坑是為了堵水和放水使用的, 其作用類似現在自來水的“閥門坑”。
　　在“閥門坑”東南壁下部, 向東南方向開鑿一段長0．7 米, 高約1．03 米, 寬約0．3～0．54 米的圓拱形涵洞, 接涵洞繼續向東南開鑿一條口寬0．25 米～ 0．6 米, 底寬0．25 米～0．35 米, 深0．14 米～ 1．76 米的上寬下窄的露天溝槽。涵洞底部和溝槽底部都鋪設套接的陶水管道, 溝槽內陶水管道鋪好后, 將溝槽用土填實, 成為地下暗管。這段陶水管道已發掘出61 節, 殘長32．6 米[ 3 ]。
　　登封陽城這一整套供水系統, 規劃合理, 設計巧妙, 是研究我國古代城市供水的重要實物資料。
1．2　長安城水源的興廢
　　公元前206 年劉邦建立西漢, 定都長安。漢長安在今西安城西北, 地處關中平原, 渭河橫貫其北, 支流縱橫, 素有“八水繞長安”之說。此地“南有巴蜀之饒, 北有胡苑之利”、“四塞以為固”[4 ] , 以其地理位置之利成為數代帝王建都之地。自公元前1134 年周王朝在此建都起, 至唐(公元618 年～ 907 年) , 共有10 個王朝在此建都, 歷時1062 年之久[ 5 ]。
　　漢長安城是以秦在渭河南岸的興樂宮、章臺和信宮等為基礎修建起來的, 沿用了舊日宮苑的給水系統, 基本能滿足漢初用水的需求。漢武帝時, 大興土木, 都城迅速膨脹, 舊日的水源即不敷應用, 于是開鑿了昆明池。昆明池一向都以為是為伐云南昆明國練習水軍而鑿, 其實它的主要用途還是為了解決長安城的水源問題[ 6 ]。
　　黃盛璋先生經查勘研究, 繪出了“漢長安城引水渠道復原圖”( 圖4) , 并詳細探討了漢長安城水系的來龍去脈。昆明池水源是交水。《水經注》說:“交水又西南流與豐水枝津合,其北又有漢故渠出焉, 又西至石碣分為二水: 一水西流注豐水, 一水自石碣經細柳諸原北流入昆明池”[ 7 ]。這個石碣就是為了攔引交水入池而修建的。洪水季節, 交水多余的水量可以經碣頂溢流, 沿交水故道入豐水, 以保證昆明池水庫的安全。昆明池通過東、北兩條渠道向下游供水。向東的一條叫昆明故渠, 專門接濟運河(槽渠) 用水; 向北的一條叫昆明池水,專供城區用水。昆明池水下結碣水陂, 是進入城區前的又一級調節水庫。碣水陂下游又分為兩支, 一支北流入建章宮, 宮內有太液池, 其尾水入渭水; 另一支東北流, 由架空渡槽引水入城, 然后入蒼液池最后排出城外, 匯入漕渠[ 8 ]。
　　據吳慶洲估算, 昆明池可蓄水3549．7 萬立方米, 相當于一座中型水庫[ 9 ]。昆明池及引水渠道的修建, 使漢長安城的供水得到可靠保證。至于東漢末年和魏晉南北朝期間, 戰亂紛起, 長安城遭到毀滅性破壞, 引水渠道也隨之湮沒。城內水皆咸鹵, 不宜飲用。這是隋唐另謀新都的一個重要原因。新都東倚灞、 、南臨　、交, 城址的選擇和水源關系極為密切。新都水源是和都城同時規劃的, 開皇三年建成大興城, 同一年就有開鑿龍首渠、永安渠的 記載。清明渠也是開于開皇初。三渠與大興城差不多同時動工, 很好地解決了城市供水問題。
　　唐末天佑元年(904 年) 朱全忠逼昭宗遷都洛陽, 燒毀宮殿、夷平坊市, 唐長安淪為廢墟。此后雖經歷代重建, 規模卻已不及唐城的六分之一。隋唐時代的引水系統自此即壞,入城三渠大抵湮廢, 城內飲水只能依賴井水。宋大中祥符七年, 因井水咸苦不堪食用, 修復了唐龍首渠西渠的故道, 沿用至金, 再度湮廢。元至元年間曾兩修龍首渠, 因其為全城給水所關。元中葉以后龍首渠入城之道又廢, 直到明初才又得以恢復。《明史·河渠志》記載:“洪武十二年, 李文忠言陜西病鹼鹵, 請穿渠城中, 遙引龍首渠東注。從其清, 以石。”永安、清明二渠自唐后即不復再開, 代之而起的為通濟渠。通濟渠開于明成化元年(1465年) , 城外渠道大半利用唐清明渠及漕河故道, 引皂河水至安定門入城。自此東城水源靠龍首渠, 西城則靠通濟渠, 二渠供水范圍有所分工。此后, 二渠幾度興廢, 至清乾隆中修筑西安城, 將東西兩水門廢除, 二渠入城之道遂絕[ 10 ]。

　　長安城水源的變遷大抵如是。開渠引水入城, 建設通暢的城市水系, 既解決了城市用水的要求, 又可以滿足漕運、防火、園林景觀、防御、泄洪排水等多種需要。這是古代城市給水的重要經驗。
1．3　北京城歷代供水沿革
　北京城歷史悠久, 公元前1000 多年前, 這里稱薊, 是燕國的都城。從秦漢至隋唐1000 余年里,薊城作為中原軍事重鎮, 始終是郡、州的治所。遼太宗十一年(936年) , 契丹人在此建立陪都, 稱南京, 又稱燕京。金貞元元年(1153年) , 金遷都燕京, 改稱中都。自此, 北京成為我國封建王朝的統治中心, 歷時700 余年[ 11 ]。最早解決北京水源問題的努力, 是三國時曹魏鎮北將軍劉靖。
　　《水經·鮑丘水注》記載, 劉靖鎮薊城時,“使帳下督丁鴻軍士千人, 以嘉平二年(250 年) 立遏于水, 道高梁河, 造戾陵遏, 開車箱渠”, 引永定河水灌田萬余頃[ 12 ]。這一引水工程雖然是出于灌溉屯田的軍事目的, 并且未能維持很久, 然而卻對后來解決北京水源的問題產生極大影響。元代以前, 北京城址靠近蓮花池水系, 城中水源主要依靠鑿井汲取地下水和引用蓮花池的地表水。蓮花池最早是地下涌泉形成的水域, 舊稱西湖[ 13 ]。《水經注》載:“湖東西二里 南北三里, 蓋燕之舊池也。..湖水東流為洗馬溝, 側城南門東注。”這里所說“側城南門東注”, 指的是北魏時薊城的南門。金建都于此后, 洗馬溝被有計劃地圈入城內, 流貫皇城西部, 成為皇家宮苑及太液池的重要水源(圖5) [ 14 ]。金中都城市規模迅速擴張, 人口達百萬,城市用水量激增, 蓮花池水系已不足以滿足需求, 于是開發西山泉水。據蔡蕃分析, 金代蓮花池上游應有水道, 自西山引水入池[ 15 ]。
　　元大都城址位于中都城東北郊, 從蓮花池水系遷移到高梁河水系上來。放棄舊址的主要原因在于金中都于戰亂中破壞很大, 宮闕已成廢墟, 而更為重要的原因則是為了獲取豐沛的水源[ 16 ]。自此, 大都城經劉秉忠及弟子郭守敬和趙秉溫的精心規劃設計, 歷時18 載,到至元二十二年(1285 年) 全部建成。大都城從選址上充分考慮了城市供水和水運的需要, 高梁河水系水量遠大于蓮花池水系。加之后來又引來昌平白浮泉水, 匯西山諸泉與翁山泊(今昆明湖)、高梁河相接, 使城市用水和漕運用水得以解決。
　　元大都開挖了金水河, 匯集玉泉山諸泉之水, 從和義門(今西直門) 南水門引入城中,流經宮苑, 注入太液池, 專門作為皇城的飲用水源和宮苑用水。為了保證水質清潔, 金水河獨流入城, 不得與他水相混, 在遇到其他水道的地方, 都要架槽引水, 橫過其上, 名為“跨河跳槽”。《元史·河渠志》“金水河”節有如下一段, 可以為證:“至元二十九年二月, 中書右丞相馬速忽等言金水河所經運石大河及高梁河西河, 俱有跨河跳槽, 今已損壞, 請新之。是年六月興工, 明年二月工畢。”此外, 元政府還頒布了有關法令, 據《都水監紀事》載:“金水入大內, 敢有浴者、浣衣者、棄土石瓴甑其中、驅牛馬往飲者, 皆執而笞之。”《元史》中也有“金水河濯手有禁”的記載。
　　金中都開鑿了閘河以通漕運, 然而因水源無法保證而收效甚微。元大都為了解決漕運水源問題, 采納郭守敬的建議, 引昌平白浮泉水入舊閘河。《元史·郭守敬傳》記載:“大都運糧河, 不用一畝舊源, 別引北山白浮泉水, 西折而南, 經翁山泊, 自西水門入城, 環流于積水潭, 復東折而南, 出南水門, 合入舊運糧河, 每十里置一閘, 比至通州, 凡為閘七。據閘里許, 上重置斗門, 互為提閼, 以過舟止水。”至元二十九年(1292 年) 河道告成, 糧船可從通州經閘河直入都城, 停泊在積水潭, 一時間積水潭“舳艫蔽水”。這條閘河被命名為通惠河, 沿用至今。白浮泉引水工程是北京自建城以來解決水源問題的一大創舉[ 17 ]。
　　　　　　　

　　在明代, 白浮堰(從白浮泉至翁山泊) 及翁山泊至積水潭的渠道, 因年久失修而斷流,積水潭水面也縮小許多。明初改建北京城時又破壞了舊的水道系統, 原來是繞經舊日皇城東北及正東一面的運河, 被圈入皇城內部, 糧船從此再沒有入城的可能(圖6)。此時元朝從玉泉山獨流入太液池的金水河也已經廢棄。明代雖幾次設法疏浚自通州至京城的通惠河故道, 但是由于水源不足, 收效不大[ 18 ]。城中用水只能依賴玉泉山水匯集翁山泊, 下注城內積水潭, 然后分流, 一支入皇城流注三海, 一支入通惠河濟漕。這樣, 明朝北京城的宮苑給水, 就與城郊運河同出一源, 這與金元情況迥異, 卻為后日相沿, 再無改變[ 19 ]。
　　　　　
　　清北京城的水道, 大體沿用明舊。為解決漕運, 康熙年間(1662—1722 年) 仍利用通惠河加以疏導, 并開浚內城東護城河, 接引部分小型糧船從東直門外大通橋下, 直達朝陽門與東直門。但水源問題仍未解決。直到乾隆年間(1736—1795年) 才下決心整治西郊水道, 以滿足城內用水, 及進一步辟治園林和濟漕之需。
　　首先是利用翁山地形, 建置苑林; 其次, 大力開浚翁山泊, 并加筑東堤, 攔蓄玉泉山東流之水, 形成一片汪洋, 這就是昆明湖。翁山從此改稱萬壽山。堅固高峻的東堤抬高了昆明湖水位, 大大增加了容水量, 使昆明湖成為北京城的第一座人工水庫, 有效地改善了北京城的水源狀況[ 20 ]。
　　北京城內歷代居民用水主要依靠鑿井取用地下水。北京的坊巷稱“胡同”, 胡同一詞源于蒙古語, 本意就是“井”。元大都在巷中鑿井, 并以井名巷, 后來“胡同”便有了“巷”的含義。明清改建北京城, 很多胡同已沒有井了。清朱一新在《京師坊巷志稿》中統計, 北京城一半以上胡同有水井, 內城701 眼, 外城557 眼。京城井多, 但水質好的很少。如元代王惲《秋澗集》中說:“水率咸苦, 井而得美泉者, 百一二數。”清人《燕京雜記》也說:“京師之水,最不適口, 苦固不可飲, 即甜者亦非佳品, 賣者又昂其價。”甜水井太少, 于是市民們只得買水。“京師各巷, 有汲者, 車水相售”(談遷《北游錄》)。而苦水只能用來洗漱澆灑, 當時的普通人家常備三種水: 苦水洗衣灑地, 混合水煮飯, 甜水泡茶。這已是典型的分質供水。沿街售水遂成為一個行業[ 21 ]。
2　中國古代城市給水的主要措施
　　從西安及北京歷史上水源的興廢可以看出, 城市的興衰與城市供水密切相關。水足城興、水缺城衰。兩座城市城址的改變均與水源不足欲辟新源有關。總結古代城市供水的經驗和教訓, 可以為今天的城市規劃和建設提供寶貴的參考資料。古代城市供水的主要措施可概括如下:
2．1　鑿井取水
　　鑿井取水是古代解決城市供水的重要措施。在古代的環境衛生條件下, 即使一個城市同時具備各種水源, 井水因其水質比較穩定、清潔, 始終是最主要的飲用水水源。我國田野考古中發現的目前最早的水井, 位于長江下游的浙江余姚河姆渡遺址第二文化層, 距今約5700 年, 由二百余根樁木、長圓木組成, 有簡單的井亭, 是一種建筑十分完備的木構水井[ 22 ]。中原地區的水井始于距今4000 余年的龍山文化時期, 在時間上晚于南方, 但在技術上卻比同時期南方的鑿井技術先進, 表現在口徑大、井深深兩方面。如, 河北邯鄲澗溝龍山文化遺址中發現的兩口水井, 口徑2．1 米, 深7．7 米; 山西襄汾陶寺龍山文化早期的一口水井, 口徑3 米以上, 深13 米～ 15 米[ 23 ]。
　　夏、商、西周時期, 水井的開鑿利用已很普及, 主要是土井。如河南偃師商城遺址和鄭州商城遺址中的水井。春秋戰國時期, 水井更為普及, 有些地區井的分布非常稠密, 如湖北楚都紀南城遺址, 在長1000 米、寬60 米的范圍內, 發現各類水井256 座。在今北京城西南的薊城遺址中, 水井分布最稠密的地區, 6 平方米范圍內有4 座之多。這一時期的水井以陶圈井居多, 鑿井技術有較大發展[ 24 ]。
　　秦漢以來城市與井更是密不可分, 水井結構除繼續使用土井和陶圈井外, 又相繼出現了磚券井和石砌井。至今在許多城市中還保留了古代修建的水井。
2．2　開渠引水
　　古代城市選址往往遵循“高毋近旱而水用足, 下毋近水而溝防省”這一原則。因此, 出于地理條件的限制和防洪的考慮, 許多城市不可能距水源太近, 必須開渠引水入城。如前所述的長安龍首渠、元大都金水河。此外著名的例子還有唐代白敏中主持開鑿的成都金水河。該工程引岷江水入成都城, 水自城西入, 穿城而過, 大大方便了市民生活。據記載, 金水河畔“釜者汲, 垢者沐, 道渴者飲, 園者灌; 濯錦之官, 浣花之姝, 雜蹋而至。歡聲萬喙, 莫不鼓舞。”成都金水河歷代都加以維護、整治, 直到解放后還在發揮作用[ 25 ]。
2．3　筑壩蓄水
　　修筑堤壩攔蓄河水, 形成大容量的水庫, 是解決城市水源的重要措施。漢長安的昆明池、漢晉洛陽的千金碣、唐宋時期的杭州西湖、清代北京的昆明湖等, 都是著名的例證。此外, 有的城市利用人工開挖的大水塘, 蓄積泉水, 或導入河水, 作為城市供水的輔助水源。如濟南的大明湖就是一例。蓄水湖庫不僅可以作為城市水源, 而且可以調蓄洪水, 提高城市防洪能力。
2．4　水車送水
　　古代城市水系無論如何發達, 也不可能像今天的自來水管網一樣, 達于一家一戶, 更不可能戶戶鑿井。因此出現了沿街推車或挑擔賣水的行業。這是城市供水的重要補充措施, 尤其是當供水渠道年久失修或湮廢時, 就成為主要的供水方式。談遷《北游錄》載“京師各巷, 有汲者, 車水相售。”在明清兩代, 專供皇宮用水的金水河淤塞廢棄, 但皇宮仍把玉泉作為飲用水源, 靠御用水車從玉泉山馱運。足見送水水車在古代城市供水中的重要性。
2．5　保證供水水質的一些措施
　　飲用水水質的好壞, 直接關系到飲用者的身體健康, 因此歷代都很重視。前文中提到的“跨河跳槽”是保證清潔水在輸送的過程中避免與他水相混而受污染的重要措施, 也叫“渡槽”, 應用較普遍。
　　古代重視維護給水水源的清潔, 源水一般不經任何處理, 直接取用。有的城市水源渾濁, 為了保證水質而修建了“澄槽”, 相當于今天的沉淀池。如北宋整治成都金水河時修建了澄槽, 水入城前先經澄槽沉沙, 澄清后再入城供居民取用。
　　此外, 有的地區由于源水泥沙較多, 很早就知道將少量明礬加入水中, 用力攪拌后靜置, 可使水迅速變清。這與現代的混凝沉淀機理是一致的。

　　古代城市給水最主要的經驗就是因地制宜、廣開水源。從西安和北京的例子可以看 出, 城市水源問題解決的好, 就會促進城市發展, 反之則制約城市的發展。古代中國在城市供水措施和保證水質等方面所取得的突出成就, 值得我們今天學習和借鑒。
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WATER SUPPLY OF THE CITIES IN ANCIENT CHINA
Du Pengfei　Q ian Yi
(D ep artm ent of Env ironm ental Eng ineering , T sing H ua U niversity )

　　Abstract　Th is paper int roduces the h igh ly perfect water2supp ly facilit ies of Yang　City　of East　Zhou Dynasty, analyzes the evo lut ion of water2supp ly of the ancient cap itals such as　Xi2an city and Beijing city, sum s up the main methods and ach ievement s on water2supp ly of　cities in ancient China.
Key words　ancient city, water　supply facilities, city planning
責任編輯: 李克敏
0 1 中　國　科　技　史　料　　　　　　　　　　　　　19 卷
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