生態環境教育進課堂丨暢遊北京中軸線，感悟古人生態智慧

穿越歷史長河,承載世事變遷,從古至今,縱貫南北的北京中軸線,蘊文化之脈絡,聚古韻之精髓,彰顯出京城獨有的壯美秩序。漫步其間,你或許會發現其中暗藏著許多古老的故事。作為其南起點的永定門究竟有著怎樣的特別經歷?北海團城作為古代集雨節水工程的傑作,內藏了哪些巧思?“依水建城、以水定軸、軸水相依”的京城水系格局又緣何形成?

6月3日,北京市生態環境保護宣傳中心組織開展生態環境教育進課堂活動,邀請北京建築大學教授、博士生導師王崇臣,帶領來自北京市東城區和平裏第四小學的10位同學,開展北京中軸線生態研學活動。在暢遊北京中軸線的過程中,了解這條壯美軸線的曲折歷史,探尋古人在城市建設中蘊藏的生態智慧,引導同學們為建設美好城市貢獻自身力量。同時,線上上同步播出視頻課程內容,讓雲上的同學們共同感悟北京這座“軸水相依”的城市所蘊含的生態魅力。

北京中軸線南起點的前世今生

北京中軸線,這條歷經千載歲月沉澱的重要軸線,全長7.8公里,南起永定門、北至鐘鼓樓,見證了北京城的發展變遷,與歷史曼妙邂逅。作為其南起點的永定門,承載著古老的時代記憶,煥發出嶄新的勃勃生機。

永定門城樓下,面對參加研學的孩子們,王崇臣娓娓道來關於永定門的古老故事。永定門始建於明嘉靖年間,之所以得名“永定”,是取“永遠安定”之意,承載了人們的美好希冀。儘管當時只修建了城樓,但隨後補建了甕城,清乾隆年間又增建了箭樓並重修甕城,將永定門變為重檐歇山三滴水的樓閣式建築,自此,永定門的規模已經遠大於其他幾個外城城門。

然世事滄桑,幾百年後,永定門甕城、城樓、箭樓被相繼拆除。但幸運的是,2004年,北京市倣照乾隆年間式樣,根據民國時期測繪資料,在原址上重新復建了永定門城樓,並於2005年正式對公眾開放。

△重建後的永定門城樓

從永定門城樓之上俯瞰,可見一條碧水,便是南護城河。明嘉靖年間,為進一步加強城墻的防禦功能,在增築外城垣時,繞外城挖鑿而成南護城河,其全長5000余米,起自西便門,南流經廣安門,東向右安門、永定門,至左安門後北轉向廣渠門、東便門等,最後匯入通惠河。在當時,對保護城市免受外敵侵擾起到了一定的積極作用。

隨著時間的推移,南護城河的主要功能也發生了變化,其不再作為防衛屏障,而是作為城市排水通道,主要承擔城市排水和水系調節功能。近年來,隨著對生態環境保護的重視程度不斷加深,如今的南護城河更多地承載了城市環境和生態建設功能,其河畔的永定門公園也成了市民休閒娛樂的佳處。

夏日時節,草木蔥蘢的永定河公園,入目皆是碧色,國槐、白皮松、油松、楊柳樹等樹木交相輝映,展現了北京本土植物的獨特風采。在讓人心曠神怡,感受盎然綠意之餘,這些樹木也在為營造美好生態環境發揮著重要作用。其一,能夠在炎炎夏日調節溫度,為大家遮陰,讓人們感受婆娑樹影間的些許涼意。其二,還能通過光合作用,吸收二氧化碳,釋放出氧氣。其三,能夠吸附揚塵、降低噪聲,尤其是距離柏油馬路更近的樹木,效果更是明顯。除此之外,當秋風來臨之時,飄飄而下枯枝落葉能夠作為優質有機質,可用來堆肥;粉碎後鋪在綠化帶之上,在降塵的同時可以抑制水分的蒸發,于乾燥的秋季幫助土壤“鎖水”,同時也能增強土壤肥力,為生長于其上的植物提供養分。

△永定門公園

令人驚嘆的古代集雨節水工程

如果説南護城河的挖鑿更多地體現了古人的軍事智慧,那麼中軸線上同樣與水頗具淵源的北海團城,則彰顯出古人巧妙的用水智慧。被譽為“世界最小城堡”的它,“從上至下”均蘊含著諸多巧思,是古代集雨節水工程的典範。

抬頭仰望,團城古老建築的屋頂潛藏著許多生態智慧。不難發現,屋頂上方相對陡峭,下方則相對平緩,之所以如此設計,是因為當大雨滂沱之時,上方的水能夠借著更大的傾斜角度快速向下排,但臨近房檐之時,便會逐漸平緩,從而使水流更多地向前衝,以免雨水對房屋造成損傷。

△團城古建築的屋檐

同時,瓦片的精巧運用也體現了古人對雨水的應對之策。團城的建築屋頂多為筒瓦與板瓦交錯排列而成。所謂筒瓦,便是如拱橋一般凹面向下排列,而板瓦則是凹面向上,且多為錯落排列。降雨時,水便會從筒瓦形成的瓦壟流向板瓦所在的位置,隨後順著傾斜的角度,流向板瓦的末端——滴子,其下方中部均有一個尖端,能夠實現對水的引流,就像倒油之時,用筷子向細口瓶中引流,使其定向流動一般。

相較屋頂排水的運用,團城地面排水的設計更為特別。低頭細觀,除甬道上鋪設的方磚和小條磚外,團城大部分地區鋪設的均是倒梯形的青磚。一方面,這些磚為透水磚,當雨滴落地時,雨水能夠快速下滲。另一方面,這種倒梯形的排布方式,會讓磚與磚之間形成一個三角形的縫隙,從而讓水更容易滲入下方的土壤之中。為幫助大家更好地理解,王崇臣帶領現場參與研學的學生共同在青磚之上進行了“模擬雨水下滲實驗”,並在石磚鋪就而成的小路以及柏油馬路邊進行了對比實驗,讓同學們從實踐中深刻地領會團城的水之智慧。

誠然,即使擁有巧妙排布的透水磚作為“下滲利器”,但當暴雨來臨之時,依然有可能因來不及下滲,形成地表徑流。然不用過於擔心,儘管並無泄水口與排水明溝,這些地表徑流依然不會使團城出現明顯積水,當雨勢過大之時,雨水會隨著豎井向下流入涵洞之中,默默儲存起來以備不時之需。

△豎井的井蓋

或許鮮有人知,這些豎井底部的深度也並不相同,而是高低起伏的,這也曾讓研究者感到十分新奇。隨後的研究發現,之所以如此設計,是希望水能夠在其中停留更長的時間,從而更好地滋養這座“小城堡”中的植物們,尤其是根系發達的大樹,讓它們在並無外來水源澆灌的前提下,依然能夠生長得蓬勃茂盛。今天的我們之所以依然能夠看到團城的珍寶——古油松“遮蔭侯”與白皮松“白袍將軍”兩棵頗具歷史意義的古樹葳蕤茂盛,不乏團城用水智慧之功。

△古油松“遮蔭侯”

△白皮松“白袍將軍”

元大都水系格局形成的曲折故事

設計如此精妙的團城,相信不少人會好奇它的由來。事實上,其始建於西元1166年(金大定六年),在遼代被稱為“瑤嶼”。元代時,團城是宮城建築群的交會點,周圍環繞的湖泊被稱為太液池,其也是皇城內宮廷用水的重要來源地。

沿太液池向北,可至積水潭;而在積水潭的東北側,大約鐘鼓樓的位置,元代建立了中心臺與中心閣,並以其為元大都的中心,向南延伸,過萬寧橋,直至麗正門。元代之所以放棄了金中都的位置,另擇新址,並選定新的中心點,很大程度上正是因為原址的水質與水量已無法滿足城市發展的需求。可見,元大都的選址與城市重要軸線的選定充分考慮了城市的用水需求,可謂“依水建城、以水定軸”。

除滿足用水需求之外,古代的水系建設還考慮到漕運的需要。在元代,談及漕運問題的解決,便不得不提到天文學家、數學家、水利專家、儀器製造家——郭守敬。為適應城市發展的需要,他歷經多年探尋水勢豐沛之地,最終尋到了位於元大都西北方的白浮泉(舊址位於今北京市昌平區)。於是,他將水從白浮泉引出,沿等高線西行,至西山山麓轉向東南,匯集附近西山諸泉,再將水引至甕山泊(今北京昆明湖),隨後匯入城內的積水潭。

△元大都水系規劃示意圖(供圖:王崇臣、尚君慧)

看到此處,或許大家會有疑問,郭守敬為何不選擇最短的直線距離引水呢?對於此引水路線,侯仁之先生在《白浮泉遺址整修記》中總結為:“順自然地勢,西折南轉”。而之所以做出如此選擇,一方面是為了繞過清河與沙河的谷地,避免水流因需要先下坡後上坡,而無法形成自流引水;另一方面是擔心白浮泉一座泉的水量不足,故而在引水之時借西山諸泉之力,實現水量加成。

實現開渠引水後,為打通漕運的“最後一公里”,避免貨物經由京杭大運河水路運至通州之後,再轉由陸路運至城中,更好地節約人力成本與時間成本,郭守敬主持開鑿了通惠河,實現了水路的良好銜接。然而,北京的地勢為西北高東南低,從東邊的通州經由水道運至城中,需要逆流而上。為更好地解決這一問題,郭守敬主持修建了11處24座閘,借助連通器的原理,實現了逆水行舟的目標,推動了漕運的發展,從而進一步助力元大都的城市建設與經濟繁榮發展。

“軸水相依”的美好城市形態

如今,北京城已從“以水定軸”走向了“軸水相依”的良好狀態,多年來,北京中軸線與河湖水系共生共榮,在這條傑出軸線的引領下,構建出特有的空間格局,打造出水清景美、生物多樣性豐富的美好城市形態。

然而,美好城市的營造不僅需要古人的智慧,更需要今人的維護。談及此處,同學們紛紛表示,會帶動身邊的家人和夥伴一起維護北京良好的生態環境,認真實行垃圾分類、低碳出行,同時注意節約水、電等寶貴資源,愛護動植物,將營造天朗氣清、鳥語花香的北京視作自身的使命與擔當。

△什剎海西海濕地公園內景

文/廖邁倫 攝影/張星海(除標注外)