第四十六节 长安下水道工程
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右校署也只是隔壁院子的距离，三人去时，却没有多少人在场。杨典事很热心，上前大嗓门吆喝：“人呢？人都去哪了。”
一个矮胖的老头出来应到：“人啊都出去干活了。你这个杨四没事过来干什么。”
“韦署丞，某此番来，可是给这新来的李录事跑腿的。某可不怕你。”
“原来是李录事，幸会幸会。”
韦老头见来了新同僚，便不敢再这般轻浮，了两遍公文，问道：“不知李录事所谓市政改造工程是何物？某可从来没有听说过啊。”
李志坚笑一笑，：“此事说来话长，某愿先领五百工匠去干活，韦署丞到时一便知。”
然后抽出一封公文，转头吩咐道：“劳烦杨典事跑一趟东宫朝堂，把这个公文送到，然后带着大车前往修德坊弘福寺外。”
“牛典事，此时可以去领五百工匠了吗？此外，我还要准备一批木板干草之物。”
牛典事应诺道：“这是自然，某先叫两个大车来。”
修德坊弘福寺，便是名满京城，玄奘取经回来译经的所在。因此官府遣人修造也属正常。长安是一个南面高，北面低的地势。东南角的曲江池，是最高处。因此城内的清明渠和永安渠都是由南向北流过，最后穿过城墙，流过禁苑，汇入渭水。
从交通上讲，从将作监穿过安福门，不到三里地就是弘福寺，而且此处不能往北通行，因此算的是长安的偏僻角落，适合潜心译书的所在。只不过这短短三里路，却走得不那么愉快。
首先，夯土路面尘土飞扬，车队走过的时候，更是烟尘蔽日。
第二，长安城的下水系统，正是露天的明渠。想象一下……臭水沟就沿着坊墙，挟裹着各种生活垃圾废水缓缓往外流淌的情形，尤为可怕的是，万一遇上不下雨的天气，这些废水就淤积于渠内，散发出冲天的恶臭。
李志坚要干的，就正是这明渠改地下水道的市政改造项目。
长安城的供水和排水系统是怎样的呢？
首先讲供水。在大业城设计的时候，就给长安城安排了四条供水渠道，由西往东分别是永安渠，清明渠，黄渠和龙首渠，后来还开凿了漕渠。
如果给长安的地形做一个比喻，那就是一个东南向西北倾斜的坡。这个坡地的底端就是城北，然后地势又重新拔高，这就是城北的龙首原。
城东南则是地势最高的少陵原，浐水和潏水就在少陵原的东侧和西侧分流而下，因此永安渠和清明渠的水源就是西侧的潏水，龙首渠和黄渠的水源选用东侧的浐水比较合适。
但是问题就来了，长安城东的海拔大概是45米，但是浐水的水面只有40米高，水不能往高处流，龙首渠要是直接挖到浐水，只会把长安的水往外流。
但是中国的水工技术是很先进的，他们做了一个飞渠。飞渠就像一个立交桥一样，在浐水上搭了一个通道，方便远处更高处的水源，能够飞跃浐水，引到长安城东。类似的水利工程，后来在德国也出现了，那就是位于马德格堡的水上立交桥。这座水桥让两条运河十字交叉形状穿过，上下水面的高差也超过了5米。这座桥是90年开始规划，一直修到二战也没有修好。它最后完工于……200年。
在水源处，他们也不是随便挖的，而是用大石块制造了水坝，用以提高水源的水位。
总之，这四条水渠，无论是设计，还是维护，都是运营的很牛逼的。渠底铺有细沙，渠边有巡渠亭子，专人值守，防止有人破坏水源。同时渠段的有一些地方是高出地面的，而且水渠穿越城墙的地段，也设有涵洞。
后期开凿的漕渠，主要任务是运输，用以让货船能够从终南山把木柴木炭运送到东西市，离宫城比较近的地方装卸。
然后就是具体的数据了，根据考古发现，这些渠道的主干道宽度大概在十米，横截面在0平米左右。主干道建在抗渗透的原生黄土之上，支渠则是多由砖砌的。
那这些水渠是给老百姓喝的吗？不是。
唐律疏注严格禁止私人用渠，甚至不经批准动土开渠的官员都会得到惩罚，《侧府元龟》记载，元何四年，长安令（县令）在永平坊动土开渠，被贬汴州刺史。
结合长安城内园林和东西市放生池的情况，可以肯定，这些渠水都是皇室，权贵园林的私人用水以及市场运输用水。平民百姓是没有权利享受这些市政工程的便利的。
那么老百姓怎么喝水呢？那就是传统的水井了。长安的水井数量相当多，有万家井的美称。因为渠水和园林水池的水补充了地下水资源，因此长安的地下水资源相当丰富，甚至有井水溢流的情况出现。
这些水井分为私人和公用的。公用的大井的直径大概在2米左右，深度在米到6米之间。井壁是砖砌的，井底铺有细沙。而小井的井口大概只有0米左右。
起来很美好，不是吗？可是隋唐长安城和汉长安城一样，有一个致命的缺陷：排水系统落后。
当一个主要排水系统是明渠，壕沟，渗井的时候，生活污水不可避免的就会排入地下水，造成地下水的污染。隋唐为什么新建长安城，就是因为旧长安城“水皆咸卤，不堪饮用。”
比如，前面说道，长安的水井，挖到地下六米到八米就够了，这里就是长安的地下水位。但是渗井呢？渗井就是在地上挖一个深三米左右的大坑，然后填上石块，碎瓦，最上面砖块砌的和地面一样平。这样，水就可以快速的渗到地下了。这些废水中的固体物质可以被石块土壤过滤掉，但是可溶废物呢？就沿着废水注入地下三米处。这个位置，比长安的地下水位要高了五米。可以说，这些废水就是源源不断的流往长安的饮用水源，地下水层。
唐代长安城最后被废弃，也正是因为逃不开这样的宿命。以至于后来人们打一口能够出甜水的井，都要特地以此命名而庆祝。
长安不是没有排污设施，朱雀大街两侧都有水沟，宽米，深2米，修整的很整齐。后期长安城意识到排水问题，新修了很多砖砌的排水渠，包括暗渠，陶管的套管排水渠，总之，能用的手段都用上了。皇宫的排水渠规格更是高级，甚至用上了几道铁制的拦污来防止污物淤塞。
可是效果怎么样呢？
据记载62年（这还是唐初啊）永淳元年，连日大雨，长安城内水深四尺以上，国中大饥。元和七年2年，京师大风雪，毁屋扬瓦，人多压死，水积城南，深达丈余……
由此可见长安城的排水管道多么的不靠谱了（貌似这是中国的传统）。也正是因为此，长安城内用以处理生活污水的渗井的数量几乎和水井的数量一样多。现代的观点，城市的良心就在于下水道系统，是很有道理的。也正是基于这一段经历，北宋都城汴京就下了很大的力气修整庞大的下水道系统，只是后来没有发挥应有的作用而已……
身为一个长安控，怎么会坐视长安被地下水污染所困扰呢？其实从现代的规划观点，长安城太大，地形起伏，应该在城中低洼处开凿人工湖用以调蓄洪水，并且在修建引水渠的同时，也修建统一规划的下水道，把长安城的生活污水引往渭水主流排出。
而且长安城还有一个让你惊讶的事实：它整个的面积中有/是用作菜地或者耕地的！这不是一个泱泱大城值得庆祝的事，恰恰相反，这是一个市政规划工程的悲哀。就像北京堵车堵的一比一样。彻底的悲剧。
所以，李志坚要在地势最低的长安城西北，重新开始修建主排水管道。这个地方，正好就是玄奘和尚刚开始翻译经书的修德坊的位置。而大慈恩寺还要几年才能修好，眼下的长安，是木有大雁塔的。
鉴于当时长安城的固有布局，城西的排污渠将穿过龙首原，流入渭水，城内泄洪口定高程97米，正好比最低处差不多低米。而城东的排污渠将向东，注入浐水，排污口高程定为407米，正好比城东的最低处也低了米。
就算不借助裴小三的测绘队，当时的土木工人也能够胜任这个工作。因为大业城的引水渠，就是准确的沿着城内等高线所修建的。
并州小店村煤矿的白老头已经带着熟练工人在长安附近寻找煤矿，相信不久以后，水泥和煤炭就可以在长安本地完成供给。到那个时候，就可以在全长安开始修建新的下水道系统了。
长安的街坊结构有一个好处，那就是一次施工，可以正好在一个坊内统一规划，完成施工。于是，修德坊便成了第一个试验田。
工程其实是很容易的，直接在路旁的水沟的基础上开挖，扩建为宽米，深四米，使用水泥来防渗，水泥混合卵石和竹筋进行底层和池壁的加固。然后下水道的是暗渠，顶板是多块预制水泥板砌成的，就如同赵州桥里石拱结构一样。因为排污渠是上窄下宽的形状，因此石拱可以做的曲率很大，显著的降低了施工难度。在砖石拱这种结构里，跨度越小，曲率越大，施工难度是越小的。这也是为什么赵州桥以优美扁平的形状，巨大的跨度，成为了世界建筑史上奇迹般的作品。
五百工匠都是短番匠。和府兵一样，工匠的服役也是轮流来的，比如一年二十天的服役期限，那么他们会把几年的役期凑成一个月到两个月的时段，几年来一次，一次做大概2个月，不同地点的工匠轮流上番。也有长期做工，拿取不原来的人或者官府给予的报酬的，这样的工匠叫做明资匠。将作监常年大概保持有一万三千名短番匠和三五百的明资匠。
这些匠人可不是胡乱抓来的，大多数有培训经验或者施工经验，可以说是熟练工。同样，这样的工作经验会把各地先进的技术工艺很好的传播开来。你想一下，每隔一段时间，你就去京城和同行一起干活，岂不是相当于什么技术研讨会一样的么。
右校署也只是隔壁院子的距离，三人去时，却没有多少人在场。杨典事很热心，上前大嗓门吆喝：“人呢？人都去哪了。”
一个矮胖的老头出来应到：“人啊都出去干活了。你这个杨四没事过来干什么。”
“韦署丞，某此番来，可是给这新来的李录事跑腿的。某可不怕你。”
“原来是李录事，幸会幸会。”
韦老头见来了新同僚，便不敢再这般轻浮，了两遍公文，问道：“不知李录事所谓市政改造工程是何物？某可从来没有听说过啊。”
李志坚笑一笑，：“此事说来话长，某愿先领五百工匠去干活，韦署丞到时一便知。”
然后抽出一封公文，转头吩咐道：“劳烦杨典事跑一趟东宫朝堂，把这个公文送到，然后带着大车前往修德坊弘福寺外。”
“牛典事，此时可以去领五百工匠了吗？此外，我还要准备一批木板干草之物。”
牛典事应诺道：“这是自然，某先叫两个大车来。”
修德坊弘福寺，便是名满京城，玄奘取经回来译经的所在。因此官府遣人修造也属正常。长安是一个南面高，北面低的地势。东南角的曲江池，是最高处。因此城内的清明渠和永安渠都是由南向北流过，最后穿过城墙，流过禁苑，汇入渭水。
从交通上讲，从将作监穿过安福门，不到三里地就是弘福寺，而且此处不能往北通行，因此算的是长安的偏僻角落，适合潜心译书的所在。只不过这短短三里路，却走得不那么愉快。
首先，夯土路面尘土飞扬，车队走过的时候，更是烟尘蔽日。
第二，长安城的下水系统，正是露天的明渠。想象一下……臭水沟就沿着坊墙，挟裹着各种生活垃圾废水缓缓往外流淌的情形，尤为可怕的是，万一遇上不下雨的天气，这些废水就淤积于渠内，散发出冲天的恶臭。
李志坚要干的，就正是这明渠改地下水道的市政改造项目。
长安城的供水和排水系统是怎样的呢？
首先讲供水。在大业城设计的时候，就给长安城安排了四条供水渠道，由西往东分别是永安渠，清明渠，黄渠和龙首渠，后来还开凿了漕渠。
如果给长安的地形做一个比喻，那就是一个东南向西北倾斜的坡。这个坡地的底端就是城北，然后地势又重新拔高，这就是城北的龙首原。
城东南则是地势最高的少陵原，浐水和潏水就在少陵原的东侧和西侧分流而下，因此永安渠和清明渠的水源就是西侧的潏水，龙首渠和黄渠的水源选用东侧的浐水比较合适。
但是问题就来了，长安城东的海拔大概是45米，但是浐水的水面只有40米高，水不能往高处流，龙首渠要是直接挖到浐水，只会把长安的水往外流。
但是中国的水工技术是很先进的，他们做了一个飞渠。飞渠就像一个立交桥一样，在浐水上搭了一个通道，方便远处更高处的水源，能够飞跃浐水，引到长安城东。类似的水利工程，后来在德国也出现了，那就是位于马德格堡的水上立交桥。这座水桥让两条运河十字交叉形状穿过，上下水面的高差也超过了5米。这座桥是90年开始规划，一直修到二战也没有修好。它最后完工于……200年。
在水源处，他们也不是随便挖的，而是用大石块制造了水坝，用以提高水源的水位。
总之，这四条水渠，无论是设计，还是维护，都是运营的很牛逼的。渠底铺有细沙，渠边有巡渠亭子，专人值守，防止有人破坏水源。同时渠段的有一些地方是高出地面的，而且水渠穿越城墙的地段，也设有涵洞。
后期开凿的漕渠，主要任务是运输，用以让货船能够从终南山把木柴木炭运送到东西市，离宫城比较近的地方装卸。
然后就是具体的数据了，根据考古发现，这些渠道的主干道宽度大概在十米，横截面在0平米左右。主干道建在抗渗透的原生黄土之上，支渠则是多由砖砌的。
那这些水渠是给老百姓喝的吗？不是。
唐律疏注严格禁止私人用渠，甚至不经批准动土开渠的官员都会得到惩罚，《侧府元龟》记载，元何四年，长安令（县令）在永平坊动土开渠，被贬汴州刺史。
结合长安城内园林和东西市放生池的情况，可以肯定，这些渠水都是皇室，权贵园林的私人用水以及市场运输用水。平民百姓是没有权利享受这些市政工程的便利的。
那么老百姓怎么喝水呢？那就是传统的水井了。长安的水井数量相当多，有万家井的美称。因为渠水和园林水池的水补充了地下水资源，因此长安的地下水资源相当丰富，甚至有井水溢流的情况出现。
这些水井分为私人和公用的。公用的大井的直径大概在2米左右，深度在米到6米之间。井壁是砖砌的，井底铺有细沙。而小井的井口大概只有0米左右。
起来很美好，不是吗？可是隋唐长安城和汉长安城一样，有一个致命的缺陷：排水系统落后。
当一个主要排水系统是明渠，壕沟，渗井的时候，生活污水不可避免的就会排入地下水，造成地下水的污染。隋唐为什么新建长安城，就是因为旧长安城“水皆咸卤，不堪饮用。”
比如，前面说道，长安的水井，挖到地下六米到八米就够了，这里就是长安的地下水位。但是渗井呢？渗井就是在地上挖一个深三米左右的大坑，然后填上石块，碎瓦，最上面砖块砌的和地面一样平。这样，水就可以快速的渗到地下了。这些废水中的固体物质可以被石块土壤过滤掉，但是可溶废物呢？就沿着废水注入地下三米处。这个位置，比长安的地下水位要高了五米。可以说，这些废水就是源源不断的流往长安的饮用水源，地下水层。
唐代长安城最后被废弃，也正是因为逃不开这样的宿命。以至于后来人们打一口能够出甜水的井，都要特地以此命名而庆祝。
长安不是没有排污设施，朱雀大街两侧都有水沟，宽米，深2米，修整的很整齐。后期长安城意识到排水问题，新修了很多砖砌的排水渠，包括暗渠，陶管的套管排水渠，总之，能用的手段都用上了。皇宫的排水渠规格更是高级，甚至用上了几道铁制的拦污来防止污物淤塞。
可是效果怎么样呢？
据记载62年（这还是唐初啊）永淳元年，连日大雨，长安城内水深四尺以上，国中大饥。元和七年2年，京师大风雪，毁屋扬瓦，人多压死，水积城南，深达丈余……
由此可见长安城的排水管道多么的不靠谱了（貌似这是中国的传统）。也正是因为此，长安城内用以处理生活污水的渗井的数量几乎和水井的数量一样多。现代的观点，城市的良心就在于下水道系统，是很有道理的。也正是基于这一段经历，北宋都城汴京就下了很大的力气修整庞大的下水道系统，只是后来没有发挥应有的作用而已……
身为一个长安控，怎么会坐视长安被地下水污染所困扰呢？其实从现代的规划观点，长安城太大，地形起伏，应该在城中低洼处开凿人工湖用以调蓄洪水，并且在修建引水渠的同时，也修建统一规划的下水道，把长安城的生活污水引往渭水主流排出。
而且长安城还有一个让你惊讶的事实：它整个的面积中有/是用作菜地或者耕地的！这不是一个泱泱大城值得庆祝的事，恰恰相反，这是一个市政规划工程的悲哀。就像北京堵车堵的一比一样。彻底的悲剧。
所以，李志坚要在地势最低的长安城西北，重新开始修建主排水管道。这个地方，正好就是玄奘和尚刚开始翻译经书的修德坊的位置。而大慈恩寺还要几年才能修好，眼下的长安，是木有大雁塔的。
鉴于当时长安城的固有布局，城西的排污渠将穿过龙首原，流入渭水，城内泄洪口定高程97米，正好比最低处差不多低米。而城东的排污渠将向东，注入浐水，排污口高程定为407米，正好比城东的最低处也低了米。
就算不借助裴小三的测绘队，当时的土木工人也能够胜任这个工作。因为大业城的引水渠，就是准确的沿着城内等高线所修建的。
并州小店村煤矿的白老头已经带着熟练工人在长安附近寻找煤矿，相信不久以后，水泥和煤炭就可以在长安本地完成供给。到那个时候，就可以在全长安开始修建新的下水道系统了。
长安的街坊结构有一个好处，那就是一次施工，可以正好在一个坊内统一规划，完成施工。于是，修德坊便成了第一个试验田。
工程其实是很容易的，直接在路旁的水沟的基础上开挖，扩建为宽米，深四米，使用水泥来防渗，水泥混合卵石和竹筋进行底层和池壁的加固。然后下水道的是暗渠，顶板是多块预制水泥板砌成的，就如同赵州桥里石拱结构一样。因为排污渠是上窄下宽的形状，因此石拱可以做的曲率很大，显著的降低了施工难度。在砖石拱这种结构里，跨度越小，曲率越大，施工难度是越小的。这也是为什么赵州桥以优美扁平的形状，巨大的跨度，成为了世界建筑史上奇迹般的作品。
五百工匠都是短番匠。和府兵一样，工匠的服役也是轮流来的，比如一年二十天的服役期限，那么他们会把几年的役期凑成一个月到两个月的时段，几年来一次，一次做大概2个月，不同地点的工匠轮流上番。也有长期做工，拿取不原来的人或者官府给予的报酬的，这样的工匠叫做明资匠。将作监常年大概保持有一万三千名短番匠和三五百的明资匠。
这些匠人可不是胡乱抓来的，大多数有培训经验或者施工经验，可以说是熟练工。同样，这样的工作经验会把各地先进的技术工艺很好的传播开来。你想一下，每隔一段时间，你就去京城和同行一起干活，岂不是相当于什么技术研讨会一样的么。