古代南京明城墻排水系統方案設計解析

楊帆

〔摘要〕古代城墻排水主要用水槽，其中包含木、磚與石，利于雨水下泄。同時，為了利于明城墻內積水排出明城墻外，再起城墻下同時建有寒涵洞和鐵窗。本文主要針對南京明城墻范圍區域進行排水系統調查研究。仔細分析各個區域排水系統基礎設施，管道管網設施，截污管網設施設備設計檢測。從根本上分析指出排水系統設計出現的問題，根據研究范圍區域的排水管道及管道管網設計質量測評問題，綜合提出南京明城墻范圍區域排水系統設計整改方案。

〔關鍵詞〕明城墻;排水系統;設計整改方案

由于近年來城市化發展迅速，城鄉建設速度日趨加快，逐漸邁向周邊及城市外圍區域。多數城市中心為老城區，由于建筑老舊，管理資金匱乏等一系列問題，排水系統建設不能得到更新。排水方式老舊，排水設施設計標準偏低，造成近年來排水系統弊端逐日顯現。文章主要對南京明城墻范圍區域內排水系統設計進行多方面分析，研究排水系統設計出現的問題及其原因。根據多方面研究分析，給出排水系統設計具體可行的整改方案。

一、明城墻范圍區域排水概述

1.自然現狀 古代南京明城墻建于六百多年前，其內部排水系統相對當時比較先進，根據研究古代明城墻采用一管多排制排水。歷經時間推演，現如今南京市排水體質主體為雨污分流，由于明城墻圍繞老城區，期內排水系統自成一體。城區內污水主要來自生活與商業以及自然污水相結合。其污水通過合并管道排向污水處理廠，但其城中雨水與污水現象混接比較突出，同時合并管道中污水大量累積，管道中淤積物較多，排放污水時對明城墻及其區域內河流污染較為嚴重。

2.排水管網 古代南京明城墻全部為35.267公里（現完整保存25.1公里）。現按照南京市明城墻范圍區域內126條街巷進行系統調查分析（總長度31859.3米）結論研究表明，資料內雨水管道44條，其長度10568.2米;污水管道33條，其長度為10265.8米;合并管道共為49條，其長度為11025.3米。在其區域內研究得出，合并管道占比數量最多，其次為雨水管道，后為污水管道。根據排水管網進行分析，其截污管網部分在管道中出現出題較為突出，三種管道中合并管道出現較為嚴重的管道淤積，阻塞問題，造成排水系統出現癱瘓現象，導致雨水、污水大面積滯留地面。相對比較之下雨水、污水雙流管道分類明確，造成管道管網內部出現問題較小，排水系統相對正常運行。

二、排水問題原因分析

1.自然原因 古代南京明城墻范圍區域內護城河流，河流進出及出水處，城墻下設有水門，水閘等進行排水。如今明城墻下分為三部分排水，其北部以污水不通過污水管道通而通過雨水管道流進護城河，造成水中污染物質多，涉及面積范圍廣，對水質產生嚴重影響，同時也對雨水管道造成較大負擔;南部排水主要以雨、污雙流制為主，通過雙管道流進護城河自然雨水水質相對較好，水量較大，其對阻滯，分化，稀釋污水起到重大效果。能為管道減輕相應負擔，對未來明城墻范圍區域排水系統產生深遠影響。西部同樣以雨污雙流制為主要，其通過雙流管道進入護城河內水質好，水流量相對較少。

2.排水管網系統 明城墻范圍區域內雨、污雙流管道分流不夠全面，分流過程復雜，繁瑣，同時管道管網錯亂復雜，混綜銜接。由于雨污雙流分流不夠全面，出現問題導致明城墻區域內雨，污水混接情況尤為突出。因其合并管道中污水處理措施不到位，截污管道不能充分進行攔截污水及污染物，導致大部分污水沒有經過相應處理流進區域內，對區域內水質造成大量污染。

管道中沉積污染物量大，時間推移導致其管道內外部出現破損。在排系統中，管道淤積物大量積累較為嚴重，對管道排水能力產生較大阻礙效果，栓塞排水管道。由于年代久遠，管道破損逐年增加。

明城墻范圍區域內設施老舊對排水系統產生一定限制，且部分排水系統用地被當作他用，未能充分利用排水管網，導致雨季大面積地面積水。其他部分設施也不能充分利用到排水管網當中。對雨季大面積積水造成巨大影響。

城市發展規模不斷擴張，造成明城墻范圍區域內大量雨水管道及污水管道出現排水問題，其中以截污管，分流管為主要。其導致明城墻范圍區域內排水設施完整運行系統較少。

歷史遺留問題嚴重，其早期排水設備設施時至今日年代久遠，與之相比排水設施設備相對落后。范圍區域內大多排水系統建造質量較低，管道管網設計水平較為落后，排水能力較小。時常會導致雨水、污水大面積地面沉積，不能及時排出。

三、整改方案

1.排水系統 南京明城墻范圍區域內排水系統設計整改提議：各方向護城河根據各部位管道，將污水行全面匯聚通過引導進入各方向截污管網內，在通過截污管網處，流向與各方向距離最近的污水處理場進行污水處理。根據明城墻范圍區域內排水系統調查，翻閱相關文件，資料。對明城墻范圍區域內進行管道管網檢測，采取先進設備進行。檢查管道是否存在間隙、裂痕等內部問題，在此基礎之上進行加工改造完善排水系統設計。

2.管道分析 古代南京明城墻范圍區域合并管道主要分布在明城墻內部范圍區域。后對明城墻改造完成后，多數合并管道集中在后街巷內，管道內部錯亂復雜，多數管道已到達使用年限。由于多年沒有得到檢查、維修，其管道內部淤積滲漏尤為嚴重。而管體內部較小，對于大量排水已到不到應用要求。對各管道排水而言已不滿足。故可以根據研究比對直接廢除合并管道，重新建設雨、污雙流管道。20世紀中后期明城墻范圍區域內主要已合并管道為主。根據研究分析，如對現狀滿足，將其作為污水管道，而后再重新開辟一條雨水管道，進行排水系統管理;對于現狀不滿足則直接廢除合并管道，在范圍區域內重建雨、污雙流管道。

3.截污管道改造 古代明城墻范圍排水系統主要是以蓋草、鋪瓦、包磚等方式進行排水。如今明城墻范圍區域截污管道多數是由混凝土管道為主體。管道存在年限較短，出現問題相對較少。蓋板為管道主要組成部分，多數為一般蓋板，在沒經過多道工序加工處理，普通板各方面能力較差，其主要體現在受力差。會帶來不同程度的裂損。由于各蓋板之間存在或多或少間隙，經過多年使用與自然磨損，出現大雨時間隙自內而外噴水，形成“龍吐水”，與自然污水結合造成污染。

古代南京明城墻排水系統設計是相對技術要求高，資源利用大，耗費時間較長的一個過程，其不僅關系古代南京繁榮發展，對后世影響更為深遠。如今明城墻范圍區域排水系統改造，帶動南京明城墻附近區域排水管道建設，還會給明城墻范圍區域增加防洪，防災等作用。同時提高南京明城區域內污水加工處理能力，加強城市建設。通過管網管道設計改革，更好預防管道內部出現問題，能改善明城墻區域水質，凈化區域水質系統。

結語

本文主要通過古代南京明城墻排水系統設計結合當下南京明城墻，進行管道管網、截污管道調查分析，綜合提出南京明城墻范圍區域排水系統的設計改革方案。該方案可以最大限度充分利用明城墻范圍區域各排水系統、管道管網系統以及截污管系統。同時也可以大量節省工程資源，減少相應成本，為其他排水系統設計提供參考，借鑒作用。

（責任編輯：翁婷皓）

參考文獻：

[1]李合群.論中國古代城墻排水[J].安徽建筑，2016，23（02）：17-19.

[2]王瑋，倪婕.基于服務設計理念的南京明城墻導視系統設計研究——以中華門為例[J].大眾文藝，2018（08）：114-115.

[3]劉景濤，李森林，鄭寧，et a].西安市明城墻及其周邊區域排水系統問題診斷及改造方案分析[J].城市道橋與防洪，2016（11）：75-78.

[4]肖曄，劉靖永，王偉.中國古代城墻墻體防排水措施初探[J]古代建筑文化，2017（05）：31-34.