① 古代城市污水處理
古代的城市排水系統的原理和今天差不多,只是它是露天的.
城市居民區邊上有用青石砌成的排水溝,居民可以用這個系統來排放生活污水.
古代居民的大小便一般是存在馬桶里,早晨起來,有農民趕著大車到城市裡來收集,帶回農村肥田.民國時期,還有專門管理這一行為的機構,稱為"糞政".
至於護城河,在古代確實是排污的一個重點,不過一般來說,護城河是和比較大的河流相連的,河流不斷沖刷帶動,不會出現污水排不出去的問題.
以下是資料:
古代城市中設置排污工程的歷史,至少可以上溯到商代。商代的城市遺址證明,商代的城市規模相當宏大,排水系統也相當講究。如河南鄭州地區發堀的商代前期城市遺址,城市面積25平方千米,其中有房屋、地窖,也有水溝。在河南淮陽平糧台發掘的龍山文化時期的古城遺址中,發現了陶質排水管道,這可以說是世界上最早的城市排污設施了。
大多數羅馬家庭都沒有沖水馬桶,他們需要去公共廁所解決問題。截至公元315年,羅馬共有144間公共廁所,水從坐式馬桶下面的溝槽里把排泄物沖走。
和公共澡堂一樣,公共廁所也是社交場所,人們相鄰而坐,一邊上廁所一邊聊天。在羅馬鼎盛時期,長達420公里的管道把大量的水輸送到帝國首都的各個角落,即使是勞動階級每天也要使用65升水。
在伊麗莎白時代,有錢有勢的人會用石頭在城堡里蓋一間廁所,糞便會由此排進污水坑或護城河裡。但是,直到十六世紀末伊麗莎白一世統治時期才有人開始著手做清理工作。伊麗莎白一世的教子約翰·哈林頓爵士發明了第一座新式廁所。
他的發明包括了便池,但在當時,虹吸管還沒有問世,所以沒辦法把水留在裡面。虹吸管、水箱和舌形閥,這三樣也是現代馬桶的必要組成部分。後來又過了幾百年,人類才逐漸完善了各個細節。」
在隨後的200年裡,歐洲的城市居民大多會在自家的後院里挖個坑,然後用石頭砌起來當廁所。到了晚上,倫敦人會在卧室里使用夜壺。天亮後,他們會從窗戶那裡把尿直接倒在街上。
因為不想倒在別人頭上,他們會大喊「格拉得盧」,這句話出自法語的「格爾得盧」,意思是「注意,水來了。」
齊都臨淄故城大、小城內有三條排水系統,四個排水道口。1980年發掘清理的一個排水道口,是通過大城西牆北部流進系水的排水系統的末端。排水道呈東西向,全部用青石壘砌構築,總長42米,寬7~10米,深3米左右,由進水口、過水道和排水道口組成。其排水道口部分呈內窄外寬的喇叭口形,長8米,東端寬8.2米,西端寬9.5米,高2.8米。
排水道口一般用50×40厘米的巨石壘砌,分三層,石頭交錯排列,每層5孔。這樣,水可以從石塊間隙中流出,而人卻不能從石隙中鑽進;起到了既能排泄城中積水,又防止了敵人進攻的雙重作用,可謂匠心獨運、巧奪天工。臨淄故城排水系統是世界古代城市排水系統建築史上的創舉,充分反映了齊地人民的聰明才智。
② 中國古代人怎樣將臟水過濾成飲用水
苞茅是南方的一種茅草,又叫菁茅。
苞茅草盛產於荊山山麓南漳、保康、谷城回一帶。楚王答在這一帶立國之初,周天子讓楚人上繳的貢品,就有這種茅草,主要用於縮酒祭祀。菁茅或苞茅也被尊為靈茅。至今韓國江陵端午祭祀傳統中仍可見苞茅祭酒的遺風。
製作祭酒時,先將菁茅、酒麴和米飯攪拌在一起,使米飯發酵成酒,然後主持用菁茅過濾掉酒糟,把酒漿裝進大瓦缸,沾過靈茅的酒成為神酒。
最後將祭酒裝進小土陶瓶子里,在瓶口繫上一束茅草,以備用於祭奠山神、城隍等巫祝祭祀。而今天的湖北端公舞中也有類似風俗的影子。
也用來濾水
③ 中國古代的城市供水
何壽平
(中國水網顧問)
地球上的生命起源於水,人類的生存離不開水。考古學證明:人類四大文明的發祥地就位於長江與黃河、幼發拉底河與底格里斯河兩河、恆河和尼羅河等廣大流域中。近代有人製作的人口密度分布模型表明:點狀水資源(如湖泊、水井等)密度線是一個圍繞水源的同心圓,而在線形水資源(如河、江等)附近則與之平行分布在兩岸的環繞帶。而且流域氣候條件越乾燥,人口居住密度就越趨近水源。「擇水而居」是人類生存、發展的共同點,這無疑表明水對人類生存的重要作用。隨著人口的增長、生產力的發展,人們對水的需求也由跟隨自然到遵循自然規律人為開發水源。
我國新石器時代河姆渡遺址所發現的供水設施,是目前所知長江流域最早的人工水源的結構形式。
幾千年來,人類的聚居、市井城鎮的形成、古代城鎮供水等隨著歷史的腳步在不斷地進步、發展。
一、水井是我國先民的重要水源
水井作為水源有著比江河湖泊更大自由度的選擇,可以在近距離內取到水,而且水井星星點點分布更廣。基於這樣的情況,即使緊臨地面水源的城鎮,人們仍然離不開「水井」。
自古以來,凡有人群居住的地方就有井。幾千年來,水井是我國先民乃至現代人們的重要水源。
中國很早就有關於掘井和鑿井技術的記載。《呂氏春秋·勿躬》「伯益作井」(前約2200年),為世界上最早較可靠的掘井記載。1~2世紀的西漢時代出現深井鑽井機械。這些鑽井機械在南北宋時期經過較大的改進後,一直沿用到明清,並在11世紀左右傳入西方。
唐代徐堅《初學記》卷七有「伯益作井,亦雲黃帝見萬物,始穿井」。東漢許慎《說文解字》中有「八家為井」。我國鑿井取水自黃帝創始已有4000~5000年的歷史,而且在2000多年前的秦代,就掌握了穿鑿深井的技術。在升水設備方面,我國古代創造有軲轆、簡車、桔槔,此外,還有流傳至今的龍骨車和龍尾車等。
二、古代遺址中的水井
浙江餘姚河姆渡新石器時代遺址第二文化層,發現原始木構水井遺跡。在一個直徑約600厘米的不規則圓形坑邊,發現環繞布置的樁木殘段。樁木殘存28根,間距不等。朽木直徑一般約5厘米,垂直入地約100厘米,最深者為142厘米。其中兩根柱較為特殊,朽木直徑各8厘米左右,南北對峙,斜向入地,與水平成55°角。
坑呈鍋底狀,深處不足100厘米,坑內為黑色淤泥。坑底中央稍偏西北有一方坑,邊長約200厘米,方坑底距當時地表約135厘米。方坑壁四周密排圓樁或半圓樁,並加水平方框支護。
根據出土遺跡和遺物情況判斷:鍋底形圓坑內沉積黑色淤泥,說明此坑原來是一個水塘。聚落內的水塘,自然形成當時居民的一個方便的生活用水的水源。水塘的水位不定,枯水時僅在鍋底狀的坑底稍有積水,所以在底部中央掏一個小深坑,以保持集中的一定水量的積水。淤泥中掏坑,需要先設四壁的支護結構。方坑外所見平面朝上安置的大石塊,顯然是步石,它證明枯水季節人民正是蹋著這些步石到中央方坑取水的。中央方坑內出土帶耳可以系繩的汲水陶罐之類,可以進一步證明這是一處生活水源。這一水源的使用方式是:水塘水滿時,在塘邊取水;枯水時,踏步石到塘底方坑內取水。
發掘所見的大圓坑底部設有支護結構的方坑,是目前所知長江流域最早的人工水源的結構形式。它是高水位地區的一種木構支護水井的雛形,其結構正是古老象形文字所描寫的「井」和「#」的形象。《釋名·釋宮》說:「井者,清也」。對照這種地表水源的原始水井來看,確是由於有了木構方框的支護,才避免了坑壁泥土造成的混濁,從而保持了水質的清凈。
在黃河流域,近年在河南湯陰白營的一座龍山文化晚期(與河姆渡第二文化層時代相近)的聚落中發現一口水井,其深度已達3米左右,下部殘存疊置的木構井干。
河北藁城台西村遺址的兩口商代水井,其支護結構也是採用木構井干方式。台西村一號水井,井口直徑295厘米,深為590厘米。井口以下450厘米開始直徑縮減,形成一個二層台。井底設木構井干,共疊置四層,高82厘米,節點為搭口交接。井干周圍尚有30餘根樁木加固。這口井中也遺存有當時汲水失落的完整或破碎的陶罐,有的頸部尚系有繩索。
以上各例說明,我國的「原始水井」歷史悠久,在井干結構上得到逐步改進。
我國考古挖掘的各個朝代的水井眾多,不勝枚舉。從築井的材料上來看,就有土井、陶井、瓦井、石井、磚井、木井等。
河北邯鄲市西郊澗溝遺址(前2000~2800年)中發現的房屋建築邊有水井3口,均成筒狀。井的上部有缺口與溝相通,從井口往下深1米處,徑長2.30米,往下逐漸縮小,到5.50米處,徑長1.15米,下部為黃沙堆積。《周書》中雖有記載:「黃帝穿井」,「堯民鑿井而飲」,但未見實物資料,而在澗溝遺址中發現的古井建築,為《周書》提供了實物依據。
北京在東周時即有大量的土井、瓦井,漢、唐、遼、金時又建有磚井。歷史上,北京城區居民大多自打土井,取用淺層地下水。元、明、清時的北京城,盡管不斷開渠引水,使城市供水從未間斷,但遍布全城的水井也是城市供水的重要源泉。今天北京城內的無數條胡同,就是居民區的地域名稱。據考證,「胡同」一詞來自蒙古文,也就是蒙古文「水井」的意思。至清光緒十一年(1885年)北京內外城已有土井1245眼。但水質多數咸苦。
南京是六朝古都,雖然背靠長江,但城內古井星羅棋布,不但井欄千奇百怪,而且以井取名的也有不少,如金沙井、楊公井、銅鉤井、板井、鎖井、雙井、白雲井、邀貴井、胭脂井。有史料統計,到清朝(19世紀),南京有水井5000餘口。直到20世紀80年代,南京仍有水井3000多口。
我國城市給水之制在諸多史籍的記載中,以錢塘六井最為詳細。蘇軾之記略中提及:唐宰相李公長源始作六井,引西湖水以足民用,其後刺史白公樂天(810年左右)治湖浚井,刻石湖山。這是當時官方為解決百姓飲水、用水的城市公共工程。
三、古代都城的水源
水是城市存在的根本。作為都城,國家的政治、文化、經濟的中心,人口眾多,對水的需求就更顯得十分重要。
我國古代夏、商、周三朝的都城多數在河流沿岸。從秦以後,各統一王朝的都城也毫不例外都在大河的沿岸。首都是全國或一個地區的政治、經濟、文化中心,人口眾多,建設宏偉,園林如畫,用水量巨大,如果沒有地面供水,僅靠地下水是不能解決問題的。因此,都城城址必須選擇在河流沿岸,就幾乎成為不可抗拒的規律。
在今西安建都的有十個朝代。四個城址都在河流的沿岸。隨著城址的轉移,愈加靠近渭河的重要支流,城市供水也愈加豐沛。
洛陽號稱九朝古都,三個城址都離不開洛河。
在南京建都的有八個朝代,三處城址均位於今南京市區、長江岸邊,互相重疊或相距不遠。明南京城規模宏大,包上述城址於城內,不僅橫跨秦淮河,而且更靠近長江。
在開封建都的有六個朝代,城址位於黃河之南、汳水岸上。
杭州建都的有兩個朝代,城址不斷向東展出,靠近錢塘江。
北京最早的城址位於灅水(今永定河)以北的洗馬溝岸上。元代把城址轉移到薊城東北,另建大都城,橫跨高梁河。明代中葉時建北京外城,城址南移,不僅橫跨高梁河,更靠近洗馬溝和灅水。
六大古都的城址很典型,其他古都也不例外,城址均位於河流岸上。譬如十六國、南北朝、五代十國時期的都城就是如此。
中國歷史上建都都毫無例外位於河流的沿岸,可見中國的都城離不開河流,其根本原因就是為了解決城市供水和水路交通問題。
四、古代城市供水工程
我國古代城市供水工程有著悠久的歷史,在水源、輸配水系統、凈化處理等方面都有著矚目的成就。這對城市的生存、發展提供了最基本的條件。
早在公元前1600年商城(位於現在的鄭州)是盤庚遷殷之前商朝的都城。考古發現城內北部和東北部為宮殿區,宮殿區東部建有蓄水池和輸水管道等貯水設施,保證了該區域的用水。
西安是周、秦、漢、隋、唐等朝代建都的地方,城市地面水供水系統十分完備,開創了中國都城以地面供水為主的先河,成功地解決了古代大城市供水的問題,為中國都城解決水源樹立了樣板。
周代豐鎬橫跨灃水,自然靠灃河供水。秦咸陽橫跨渭水,引渭河水開鑿蘭池,是都城咸陽的人工蓄水庫,供給咸陽城東南地區用水。
西漢長安城的水源主要來自城西潏水,同時鑿井,引用地下水。到了中葉,人口大增,大規模地開辟水源,開鑿渠道,引用地面水。開辟了中國都城地面水供水的新格局。
唐長安城從東南、西南兩個方向引水入城,渠道密如蛛網,使西安地區諸河大都被加以利用,為解決西安城市發展中的供水問題,奠定了東、西兩個方向供水的格局。長安四周有涇、渭、灞、灃、澇等河流。由於城市規模大,人口眾多,在城市供水方面,唐朝初期,整修了龍首渠、永安渠、清明渠等渠道,把水從長安城外引入城內。這幾條渠道穿過長安城內,形成了一個完整的供水網,東西長18里115步(約10.6千米),南北長15里175步(約8.9千米),周長67里(約38.6千米),妥善解決了長安城百萬人口的供水問題。
古代廣州受海潮的影響,井泉水偏咸。到宋朝,城市發展迅速,人口劇增,供水矛盾突出,被貶惠州途經廣州的蘇軾向廣州太守提出了引水入城的建議,他建議用竹筒引蒲澗水入城,是廣州最早的「自來水」規劃藍圖。蘇軾當時親自參與總體規劃,解決了廣州城居民的飲水衛生問題,廣州也因此成為全國最早有「自來水」的城市。
考古專家論證,長沙市坡子街現已發掘出的3000平方米地下「屋脊」形木構,系南宋時期一處規模龐大的城市供水系統。其東西走向,全部由黑褐色厚木板築成,每塊木板長、寬各約1米。與木槽垂直相連的木製「屋脊」長約30米,西高東低,一直延伸到發掘基坑之外。這是一種掩蓋式的輸水渠道。考古現場同時還發現了20多口古井。
金代的中都城位於今北京市西南廣安門一帶,城市供水主要利用洗馬溝水系。金人擴建中都城時,有計劃地把發源於城西一片天然湖泊(即今蓮花池)中的一條小河圈入城內。同時開鑿護城河:引入宮苑,解決城市供水問題。元代的大都城充分利用了高梁河水系。高梁河水系中的瓮山泊,也就是今天頤和園昆明湖的前身,為明清北京城的水源奠定了基礎。明初擴大了皇城,供水主要靠匯集玉泉山諸泉的瓮山泊供水。積水潭為主要的蓄水庫,並與西苑太液池(即今北海、中海和南海)相通,為皇城、宮城(紫禁城)提供水源。清乾隆十六年(1751年),為增加運河水量,開拓瓮山泊,把西山碧雲寺、卧佛寺的泉水經玉泉山麓也導引入泊,建成了北京西北最大的人工蓄水庫,這就是今天的昆明湖。使北京城的水源發生了巨大變化,為北京城提供了豐富的水源。
僅舉以上幾個城市供水工程的範例,可見我國古代十分重視水在城市中的作用,並投入了巨大的人力和物力。
五、古代凈水技術
我國唐代陸羽的《茶經·四之器》中有一段關於飲茶用水處理的闡述:「漉水囊:漉水囊若常用者,其格以生銅鑄之,以備水濕,無有苔穢腥澀。意以熟銅苔穢、鐵腥澀也。林棲谷隱者或用之竹木,木與竹非持久涉遠之具,故用之生銅。其囊織青竹以卷之,裁碧縑以縫之,紐翠鈿以綴之,又作綠油囊以貯之,圓徑五寸,柄一寸五分。」這漉水囊,就是作為濾水用的濾水器,供清潔凈水之用。
中國是首先採用明礬降低水的濁度,正式文字記載最早見明宋應星在明崇禎十年(1637年)刻印的《天工開物》一書。在1744~1746年出版的西班牙教士納瓦雷特撰寫的《中國帝國游記》中,詳細記載了當時所看到的,普遍應用的明礬使黃河水變為清水的情況,並說這是自然的秘密,為當時西方所不知。
2004年浙江永嘉溪口鄉溪二村考古發現了一套400多年前明朝晚期保留完好的古代凈水系統。它由5個大小不一、排列有序的水池組成。大的水池8.00平方米,小的僅1.56平方米。考古人員趕赴現場發掘後發現,整個水池的四壁均用大塊鵝卵石壘砌而成,5個水池深度不一,最深的0.75米,最淺的0.58米。原水從距村700~800米遠的山麓用陶制水管引入1號池。這是一個鋪滿沙石、瓦礫的池子,長1米多,寬約50厘米。水經過過濾後,再流進2號池。這個池子全部用磚頭砌成,裡面鋪的是木炭。這是否是最早採用的「過濾—活性炭」處理的工藝,有待考證。不過,這具有現代凈水處理工藝雛形的發現,讓人驚嘆不已。水流過這兩個池子後,通過池底的水管流進3號池。3號池是5個池中最大的一個。它是一個邊長約2米的正方形池子,深約1米。可能是儲水用的「清水池」,亦可作為「消防水池」使用。這個池的水溢出後,再流進第四個池子。該池呈 「凹」字形。水池周邊用磚鑲嵌,底下用3塊圓形的石塊鋪平,儲存的水用於飲用,它的造型最為精緻。5號池則是用來洗滌物品的,池底有小排水孔專用於排放污水。400多年前交通閉塞的山區,當地村民就設計建造了功能齊全的「凈水系統」,說明我國古代勞動人民在水處理工藝上已具有很高的水平。
人類的發展、人類聚居城市的發展都離不開水,讓我們更加珍惜水資源,為人類的生存和城市的發展與大自然和諧共存!
④ 古代人怎麼凈化水質,你知道嗎
古人雲:「飲水潔凈,不得瘟病」。《調疾飲食辨》中記載:「春夏大雨,山水暴漲,有毒。山居別無他水可汲者,宜搗蒜或白礬少許,投入水缸中,以使水沉澱凈化」。
古人常用的水處理方法有過濾凈化法和沉澱凈化法 。
過濾凈化法就是讓水通過砂石等過濾物料,濾去水中混懸物,使之澄清。(在木桶底板鑿洞,桶內實以稻草、石塊等過濾飲水的方法。)
沉澱凈化法則是在水中加入一定的葯物,使水中的混懸物沉澱。古人常用鍾乳石、磁石、榆樹皮、木芙蓉、杏仁、桃仁等物品凈化飲用水。
「炭洗法」:干土、木炭具有吸附能力,可吸附水中塵土等臟東西,凈水作用十分明顯。 此方法可以說是現代凈水器的前身。
1982年,在浙江嘉善新港,發現一口四百多年前的水井,井底墊有一層厚10厘米的河蜆貝殼,河蜆殼層上豎立木質井筒。這是我國最早用來過濾、凈化井水的凈水裝置。
⑤ 冷門科普:古人是怎麼處理污水的
下水道是一種城市公共設施,早在古羅馬時期就有該設備出現。現代下水道的雛形源於拿破崙統治時期的法國巴黎,至今巴黎仍擁有世界上最大的城市下水道系統。一般說來,下水道系統是用於收集和排放城市產生的生活廢水以及工業生產上所產生的工業廢水。
我國古代在城市建設中也講究一個城市的供水與排水系統的規劃。我國古代有關下水道的名稱有好幾種,諸如溝、竇、續、石渠、埔墁等。所用的材料和方法也有多種,有用陶管鋪設,有用石塊修造,或用磚塊砌成。據《考工記》記載:「竇,其崇三尺」,表明當時的下水道已有3尺高度。據《左傳》"成公六年"(公元前585年)記載:「土厚水深,居之不疾,有汾澮以流其惡」(這里的惡指污穢),可見當時人民已發現積存污水今致人疾病,要排除污水以保障人體健康。後來的記載更為明朗,如宋代《養生類纂》引《魯般宅經》說:「廳前天井停水不出主病患」;同書又引《瑣碎錄》說:「溝渠通浚,屋字潔凈無穢氣,不生瘟疫病」。根據這些記載,說明古人對污水處理,基本上是從衛生學角度來考慮的。
隋唐時代,我國封建文化高度繁榮,當時的城市建設和衛生設施,較前代更加進步。唐代的長安,為當時規模最大的都城,整個城市的設計布局,合理整齊,皇宮、百官的衙署、住宅、市場都分區設立。當時,把外廓城規整地劃分為108個坊(居民區),王室所佔的宮城和國家機構所在的皇城,位於北部正中,整個長安城不但街道寬敞,兩旁還栽種整齊的樹木,街道兩側普遍建有排水溝。從發掘到的朱雀街的排水溝來看,溝寬3.3米,深達2.3米。考古工作者又在東西兩市的巷道下面,發現有磚砌的排水暗溝,這些暗溝最後都通向大街兩側的明溝。唐代長安的城市規劃及衛生設施,在世界古文明史上無疑是領先的。
明、清都城北京的設計,即是參照唐代長安的城市規劃。據清昭漣《哨亭雜錄》記載,明宮廷內下水道工程更為壯大,或用生銅鑄成,或用巨石砌成,管徑粗達數尺。這在當時世界范圍來說,也屬少有的衛生工程。
⑥ 中國古代的城市排污系統是怎樣的
西漢長安城的城市排水系統由城壕和排水明渠、暗渠組成。除了寬大的城壕外,在郊外開挖的昆明池等池苑,具有調洪蓄水的作用。以其為中心,通過人工渠道串聯長安附近的天然河流,形成完整的給排水網路。其中明渠自西向東橫貫全城,長達9公里。由城壕和明渠組成的排水乾渠總長達35公里。長安城內的排水主要依靠街道兩側的路溝。這些路溝與城內的大型排水渠相連,或直接流入城壕,再匯入附近的河流。這些路溝和水渠在經過城牆時都構築了涵道。一般以磚石砌築,寬可達2米,上部為拱形的券頂。城中宮殿、官署等建築的排水設施主要有滲水井和排水管道。陶質管道剖面多呈五角形,也有呈圓形者,在排水量較大的地方還設置雙排管道。
隋唐長安城在建城前經周密調查和精心設計,其後不斷修建擴充,成為當時首屈一指的國際化大都市。對於這樣一座總面積達83平方公里、人口逾百萬的特大城市而言,排水系統對於整個城市的正常運轉具有重要的意義。此時的中國古代城市已發展到了封閉式的里坊制階段。隋唐長安城南北11條、東西14條大街,將全城劃分為110個坊。排水系統就遍布於由「街」、「坊」組成的棋盤格狀的都市中。建築周圍常見磚鋪散水、滲水井和排水管道。與漢長安城一樣,隋唐長安城大部分街道的兩側都修有水溝,有土築和磚砌兩種,均為明溝。明溝外側設人行道。大路路面中間高、兩邊低,便於及時排除雨水。城門下則建有排水涵洞。永安渠、清明渠和龍首渠在流經城內的里坊和池苑後,注入渭河和滻河,除供應城市用水外,也起到了分洪的作用。作為全國性的政治中心,隋唐長安城給排水系統的設計布局優先考慮了城內貴族人群的需求,宮室禁地中的排水設施也最為講究。如大明宮太液池岸發現的排水渠道內設置有橫向磚壁,雨水在經過時可將較大的雜物攔截下來。西內苑發現的排水暗渠為磚石結構,為防止渠道淤塞,分段安裝了多道鐵質閘門,第一道閘門先由鐵條構成直欞窗,攔阻較大的垃圾雜物,第二道閘門布滿細小的菱形鏤孔,可以濾出較小的雜物。閘門拆卸自如,方便疏通。這可以說是初級的水處理裝置了。
北宋都城汴梁(現河南開封)有著發達的水系,四條穿城而過的河道連通三重城壕以及城內外的湖池。市內的排水系統,是在幹道兩側用石條砌築寬約1米的明渠,廢水通過城牆下構築的涵洞流向城壕。據記載,城內有排水溝二百餘條,開封府安排專人巡邏,嚴禁居民倒垃圾入溝,以防堵塞。
元大都城內的河湖水系分為兩個系統,一是由高梁河、海子(積水潭)、通惠河構成的漕運系統;一是由金水河、太液池構成的宮苑用水系統。大都城的建設中,不僅充分利用自然河流開渠引水,而且修建了完善的排水系統,明渠與暗溝相結合。依北高南低的地勢,大都城的南北主幹道兩側,都有排水乾渠,溝渠兩旁還有東西向的暗溝,引胡同內的雨水排入乾渠。在今西四附近的地下,曾發現石條砌築的明渠,渠寬1米,深1.65米。在大都城東、西城牆的北段和北城牆西段發現3處向城外泄水的涵洞。在元大都的基礎上改擴建而成的明清北京城,放棄城北部分城區,後又展拓南城,加建外郭,最終形成「凸」字形格局。城市中心也由元代的城北積水潭一帶逐漸轉向城南。除南移和擴展宮城、皇城外,此時還開挖南海,擴大了原太液池的水面。但總體上看,其坊巷布局、市坊結合的城市格局,基本上繼承元代舊制,沒有太大的變革。在排水系統上,它保留和疏浚了元大都的排水溝渠。後繼的清王朝仍以北京為京師,城市布局一仍其舊,除個別局部調整,在西郊興建皇家苑囿外,總體上並無多少變化。此時增設了一些新的排水渠道,最主要的是內城沿東西城牆內側各開明溝一條、外城三里河以東從大石橋至廣渠門內的明溝,以及崇文門東南橫貫東西的花市街明溝。作為明清王朝的政治中心,北京城的排水設施當然也不例外地具有區域和等級之別。內城尤其是東部城區,多是官倉和達官貴人的宅邸,這里修建有完善的下水道,通往排水主幹渠。一般居民區的排水設施則相對較差。
⑦ 世界污水處理的歷史是從何時開始的
據我所知羅馬在很古老的時代就已經建成了完善的城市飲水與污水處理系統。至今義大利還有很多古代羅馬飲水與排污系統的遺跡。
⑧ 古代沒有長長的水泥管,排水系統怎麼建的呢有誰能系統的講講古代城市排水系統構建
由於古代經濟以農業種植業為支柱,世界上大多數古代文明也就緣水而起——如起源於尼羅河流域的埃及文明,起源於幼發拉底河、底格里斯河流域的兩河文明,發源於印度河與恆河流域的印度河文明,發祥於黃河、長江流域的中華文明等等。相應地,除部分有著濃烈軍事性質的要塞和城堡外,大部分城市都沿河選址,以水為鄰、依水而建。但凡事都有兩面性,近水的城市雖有利於生產建設和經濟發展,但水災的隱患威脅同樣增大,有關水患洪災肆虐,水淹城市的事例經常見於史書記載。古人有很多與城市水患斗爭的例子,甚至也有為躲避水患而遷都的。如公元前1526年,商代第十三位君王祖乙就為了躲避黃河水患,將國都由耿(今山西省河津市)遷都於邢(今河北邢台)。
但為躲避水災而遷都的畢竟只是極端個例,大部分時候古人更多將精力放在城市規劃設計和給排水系統建設上。成書於戰國晚期的《管子》對都城選址原則有著科學建議,「凡立國都,非於大山之下,必於廣川之上;高毋近旱,而水用足;下毋近水,而溝防省;因天材,就地利,故城郭不必中規矩,道路不必中准繩。」《管子》還論述了建設城市溝渠排水設施的原則:「地高則溝之,下則堤之」,「內為落渠之瀉,因大川而注焉」。就是說說,古城城市在選址時已充分考慮了城市供水、灌溉、排水、防洪、防禦、航運和防火等各方面需求。與現代城市管理者動輒向水面要土地,填河修路、填湖建房不同,古代城市管理者更多側重於充分利用天然河流、湖泊和窪地,同時規劃並開挖許多人工溝渠、湖池,共同組成發達的水系。如漢長安城內河道密度達到1公里/平方公里,明清北京城則達到了1.07公里/平方公里。「7.21北京大暴雨」發生的時候,北京故宮和其身後的北海團城之所以無積水發生,除其內部的干線、支線,有明溝、暗溝、涵洞、流水溝眼等完善排水系統外,其自身因高選址,以及內城護城河、西苑太液池、後海、外金水河、筒子河等河渠的作用更不可小覷。 迄今所知中國最早的排水系統,是一組距今4000多年前、埋於地下的陶質排水管道。它們出土於河南淮陽平糧台龍山時代城址。在中國古代,夯土城牆的功能之一,就是防洪。值得注意的是,這處中原國家形成期的城址,是同時代的城址中布局最為方正規矩的一座。而此後,(長)方形幾乎成為中國歷史上城市建設規劃的一個根本思想和原則。它的南北兩門大體居中,已頗有中軸線的味道。南門門道兩側還有門衛房。城內的建築也頗為講究,規格較高。有學者推測這應是一處貴族專用的「門禁社區」,因而應屬雛形的城市或都邑。城址南門中間的路土下鋪設有三組陶排水管,剖面呈倒「品」字形,水管節節相套,兩端有高差,便於向城外排水。這應該是迄今所知中國最早的有規劃的公共排水設施。
河南偃師二里頭,是迄今所知中國最早的王朝都城遺址。這是一處經縝密規劃、布局嚴整的大型都邑,其存在時間約距今3800~3500年。在早期宮殿建築之間的通道下,發現了長逾百米的木結構排水暗渠。晚期宮城中大型宮殿建築的院內,又發現了石板砌成的地下排水溝和陶排水管組成的地下排水設施,二者的鋪設都是為了向院外排水。由於這類先進的排水系統僅發現於宮殿區,可知它並未走進大眾生活,仍為當時的權力階層所壟斷。
稍晚的河南偃師商城,一般認為是商王朝的重要都邑。這里發現了規模更大、更為考究的排水設施。這一設施由宮城內的池苑,經東城牆上的一座城門通向城外的城壕。排水暗道鋪設於門道路土下,水道寬2米,原水腔高度約1.5~1.8米,系用石板三面圍砌,上面橫鋪粗大木料。兩側壁採用木石混合結構,壘砌的石塊間夾木柱以加固。整個排水道全長約800餘米,高差明顯。在與這一排水道相對的西城門下,又有由西城壕引水入城並通向宮城內池苑的引水渠,組成發達而完備的給排水循環系統。
在商王朝的都城鄭州商城、安陽殷墟,西周王朝的都城陝西豐鎬遺址、周原遺址,以及北京房山琉璃河燕國都城遺址等地,都發現有排水管道、溝渠等排水設施。
春秋戰國時期,列國分立、兼並戰爭頻繁的政治軍事形勢和社會經濟的長足進步,都促進了城市的進一步發展。與城市經濟的發展相對應,夏商西周三代以宮殿區為重、偏於鬆散的城市居住形態開始瓦解,較嚴格的民居規劃與管理體制開始出現。「築城以衛君,造郭以守民」,居民區從分散狀態逐漸集中於郭城之內,郭城內有更明確的功能分區。與此同時,統一的、惠及全城的給排水系統逐漸形成。山東臨淄齊國故城、曲阜魯國故城、河北易縣燕下都、邯鄲趙國故城、湖北江陵楚都紀南城等都發現有較完備的排水設施。
史載戰國時期「臨淄之中七萬戶……臨淄之途,車轂擊,人肩摩,連衽成帷,舉袂成幕,揮汗成雨,家敦而富,志高而揚」。據推算其人口已超過30萬人,富庶繁榮程度在諸侯國都城中名列前茅。其城市規劃建設,也代表了當時的先進水平。齊都臨淄城建於淄河和系水兩條河流之間,由大、小兩城組成。其南、北牆外有城壕,東、西兩面則以兩條河流為天然城壕。城內有全城性的排水系統,宮殿區所在的小城和居民點、手工業作坊集中的大城都發現有排水道。小城內宮殿區的排水設施尤其講究,建築的周圍發現有卵石鋪成的斜坡散水,地下排水管道由斷面呈三角形或圓形的陶質水管組成,可使院內積水流出院外,匯入城市排水系統。臨淄全城已發現三大排水系統。其中連通小城、縱貫大城西部的排水明渠長逾千米甚至數千米,寬達20米。由於城西北部是全城最低窪處,因而在北牆西部和西牆北部設置了兩個排水道口,這里是大型排水渠的終點。
最精妙壯觀的排水設施,是建於大城西牆北部城牆下的石砌涵洞。涵洞東西長43米,南北寬7~10.5米,深3米左右,用天然巨型青石砌壘而成。分為進水道、過水道和出水道三部分。位於西牆內外側的進、出水道呈外窄內寬的喇叭口形,上面分三層砌築15個方形水孔。中間的過水道穿過城牆,與進、出水道口相接。過水道和出水道內部石塊交錯排列,每個小孔不直通,水可通過石隙流過,人卻不能通過,因而具有排水御敵的雙重功效。
秦漢時期,歷代王朝都城的建設都增強了規劃性,以廣大的京畿地區為背景,都城總體規劃取開放之勢,利用所處自然環境,建設周密完善的城市水系,從而綜合解決城市給排水和交通等問題。
西漢長安城的城市排水系統由城壕和排水明渠、暗渠組成。除了寬大的城壕外,在郊外開挖的昆明池等池苑,具有調洪蓄水的作用。以其為中心,通過人工渠道串聯長安附近的天然河流,形成完整的給排水網路。其中明渠自西向東橫貫全城,長達9公里。由城壕和明渠組成的排水乾渠總長達35公里。長安城內的排水主要依靠街道兩側的路溝。這些路溝與城內的大型排水渠相連,或直接流入城壕,再匯入附近的河流。這些路溝和水渠在經過城牆時都構築了涵道。一般以磚石砌築,寬可達2米,上部為拱形的券頂。城中宮殿、官署等建築的排水設施主要有滲水井和排水管道。陶質管道剖面多呈五角形,也有呈圓形者,在排水量較大的地方還設置雙排管道。
隋唐長安城在建城前經周密調查和精心設計,其後不斷修建擴充,成為當時首屈一指的國際化大都市。對於這樣一座總面積達83平方公里、人口逾百萬的特大城市而言,排水系統對於整個城市的正常運轉具有重要的意義。此時的中國古代城市已發展到了封閉式的里坊制階段。隋唐長安城南北11條、東西14條大街,將全城劃分為110個坊。排水系統就遍布於由「街」、「坊」組成的棋盤格狀的都市中。建築周圍常見磚鋪散水、滲水井和排水管道。與漢長安城一樣,隋唐長安城大部分街道的兩側都修有水溝,有土築和磚砌兩種,均為明溝。明溝外側設人行道。大路路面中間高、兩邊低,便於及時排除雨水。城門下則建有排水涵洞。永安渠、清明渠和龍首渠在流經城內的里坊和池苑後,注入渭河和滻河,除供應城市用水外,也起到了分洪的作用。
作為全國性的政治中心,隋唐長安城給排水系統的設計布局優先考慮了城內貴族人群的需求,宮室禁地中的排水設施也最為講究。如大明宮太液池岸發現的排水渠道內設置有橫向磚壁,雨水在經過時可將較大的雜物攔截下來。西內苑發現的排水暗渠為磚石結構,為防止渠道淤塞,分段安裝了多道鐵質閘門,第一道閘門先由鐵條構成直欞窗,攔阻較大的垃圾雜物,第二道閘門布滿細小的菱形鏤孔,可以濾出較小的雜物。閘門拆卸自如,方便疏通。這可以說是初級的水處理裝置了。
北宋都城汴梁(現河南開封)有著發達的水系,四條穿城而過的河道連通三重城壕以及城內外的湖池。市內的排水系統,是在幹道兩側用石條砌築寬約1米的明渠,廢水通過城牆下構築的涵洞流向城壕。據記載,城內有排水溝二百餘條,開封府安排專人巡邏,嚴禁居民倒垃圾入溝,以防堵塞。
中國古代都城規劃,發展到北宋時期,已從封閉式的里坊制轉變為開放式的街巷制。但北宋汴梁是在唐代汴州的基礎上發展起來的。從城市規劃的角度而言,屬於新舊合一的城市。隨著都城人口的膨脹和商業的繁榮,以往封閉的管理體制給城市生活帶來的不便日益彰顯,各種「侵街」之舉層出不窮。與唐朝都城長安寬闊的街道相比,北宋汴梁的街道狹促了許多。按規定,主要街道大約寬三十米,道路兩旁還有排水溝和綠化樹木。街道兩邊林立的店鋪,因招徠顧客和商業經營的需求,常常侵佔道路、排水溝和綠化帶。這類社會轉型期特有的狀況,給城市規劃管理提出了新的課題,而這一新的問題在新舊合一的城市中很難得到圓滿的解決。
歷史把機遇留給了元大都的設計和建設者。元大都的選址避開了仍保存唐代街坊形式的金中都,平地起建,全面謀劃,成為開放式街巷制城市規劃的典範。就排水系統而言,其規劃設計與排水設施的鋪設與城市的整體規劃與建設同步。其城市建設充分利用自然環境,因地制宜,最終成為中國古代城市建設史上的一座里程碑。
元大都城內的河湖水系分為兩個系統,一是由高梁河、海子(積水潭)、通惠河構成的漕運系統;一是由金水河、太液池構成的宮苑用水系統。大都城的建設中,不僅充分利用自然河流開渠引水,而且修建了完善的排水系統,明渠與暗溝相結合。依北高南低的地勢,大都城的南北主幹道兩側,都有排水乾渠,溝渠兩旁還有東西向的暗溝,引胡同內的雨水排入乾渠。在今西四附近的地下,曾發現石條砌築的明渠,渠寬1米,深1.65米。在通過平則門內大街(今阜成門內大街)時,頂部覆以石條。
在大都城東、西城牆的北段和北城牆西段發現3處向城外泄水的涵洞。涵洞的底部和兩壁以石板鋪砌,接縫處勾抹白灰,並平打了很多鐵錠。涵洞頂部用磚起券呈拱形,中部裝置著一排鐵柵欄。整個涵洞的做法,與《營造法式》所記「卷輦水窗」的工藝完全一致。
在元大都的基礎上改擴建而成的明清北京城,放棄城北部分城區,後又展拓南城,加建外郭,最終形成「凸」字形格局。城市中心也由元代的城北積水潭一帶逐漸轉向城南。除南移和擴展宮城、皇城外,此時還開挖南海,擴大了原太液池的水面。但總體上看,其坊巷布局、市坊結合的城市格局,基本上繼承元代舊制,沒有太大的變革。在排水系統上,它保留和疏浚了元大都的排水溝渠。後繼的清王朝仍以北京為京師,城市布局一仍其舊,除個別局部調整,在西郊興建皇家苑囿外,總體上並無多少變化。此時增設了一些新的排水渠道,最主要的是內城沿東西城牆內側各開明溝一條、外城三里河以東從大石橋至廣渠門內的明溝,以及崇文門東南橫貫東西的花市街明溝。作為明清王朝的政治中心,北京城的排水設施當然也不例外地具有區域和等級之別。內城尤其是東部城區,多是官倉和達官貴人的宅邸,這里修建有完善的下水道,通往排水主幹渠。一般居民區的排水設施則相對較差。
據估算,明清北京城內的河道密度為每平方公里1.07公里,全城水系總容量超過1935萬立方米,每平方米蓄水容量為0.32立方米,分別是唐長安城的2.4倍、3.3倍和4.5倍。一般認為,這應是北京城罕有洪澇災害的主要原因。
可以說,元大都和明清北京城在排水系統上的設計建設,是積淀千年的中國古代都城排水智慧的高度結晶。