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时间:2023-10-05 01:40:54 来源: 浏览:

八百余年历史的卢沟桥如何抵御洪水?这一独特构造让它岿然不动

前段时间,受台风“杜苏芮”影响,北京部分地区遭遇特大暴雨灾害。在这场暴雨中,有着八百余年历史的卢沟桥,经受了洪水的侵袭,岿然不动。

卢沟桥的“分水尖”这种独特的防洪构造一直为人们津津乐道。其实,卢沟桥在建造时,从桥墩到桥体,有很多极具科学性的巧思,这令石桥至今安然如故,也体现了古人的智慧。

古老渡口是交通枢纽

坐落在京城西南永定河上的卢沟桥,是北京现存最老的一座古桥,因永定河旧时名为卢沟河,故这座古桥名为卢沟桥。这座古桥,历经八百余年,不仅桥体坚固,外观也非常精美。其实,它建成之始,就与永定河频发的水患相关。

永定河又称卢沟河,“卢”有黑色之意,金代称为“黑水河”。宋代《北辕录》中曾这样记载:“卢沟河亦谓黑水河,河色最浊,其急如箭。”这句话将卢沟河的水势做了非常形象的描述。明代,因河水经常泛滥,对沿岸百姓的生命和财产构成极大威胁,人们又称其为“无定河”。清康熙三十七年(1698),直隶巡抚于成龙领旨率数千民工疏浚河道,卢沟河的水患才有所缓解,康熙皇帝将治理后的无定河赐名“永定河”。

这条河道数百年来受到历代皇帝的重视,除了常发水患,还与它独特的地理位置有关。古时,北方的少数民族从内蒙古高原和东北平原到达北京小平原(侯仁之的《北平历史地理》对北京小平原做过系统阐述),大多要沿太行山东麓山间的台地南下,经过永定河。从北京小平原南下华北平原、中原大地,也须跨过永定河。而永定河从西山冲流而下,到卢沟桥这一区域,河道最为狭窄,因此很早就形成了一个渡口。这个古老的渡口,历来就是南北交通的重要枢纽。但是在发生水患时,这里又成为最大的阻碍。

宋代使官许亢宗的《宣和乙巳奉使行程录》记载:“过卢沟河,水极湍激。燕人每候水浅深,置小桥以渡,岁以为常。近年,都水监辄于此河两岸造浮桥。”这也记录了当时人们用浮桥来往于永定河两岸的情景。

金天德五年(1153),完颜亮定都蓟城,名为中都(今北京西南区域)。为了军事和经济日益发展的需要,改变临时搭建浮桥和舟渡的现状,完颜亮决定在卢沟河上建设一座坚固的桥梁,以利通行。但最终建桥是在金章宗时期。

《金史·河渠志》中记载了这一过程:“(大定)二十八年五月,诏卢沟河使旅往来至津要,令建石桥。未行而世宗崩。章宗大定二十九年六月,复以涉者病河流湍急,诏命造舟,既而更命建石桥。明昌三年三月成,敕名曰广利。”

上述大意是说,为河两岸往来需要,金世宗下令建造石桥,不想,还未建桥,金世宗便去世了。第二年,金章宗即位。因为卢沟河的河水湍急,金章宗命令制造舟楫用以渡河,既而再次决定建造石桥。经过三年的建设,到明昌三年(1192)三月,新的石桥建成,定名广利桥。这就是后来大家熟知的卢沟桥。

古桥防洪理念先进

这座石桥长266.5米,宽9.3米。其中桥面长213.15米,净宽7.5米,中央较东西两端稍高,坡度平缓。桥下有11孔圆拱疏导北来的水流,中间3孔拱券顶南北两侧雕刻有精美的吸水兽。

整座桥梁均系白石建造,南北各10个桥墩。桥面石雕栏杆,镌有望柱,顶端精雕子母石狮。桥翅各有石兽一对,西为石象,东为石狮。石桥有华表两对,巍然矗立在桥的两端。

在建造这座石桥时,金人完美而科学地运用了水工水力学原理,使得桥体非常坚固。这体现在很多方面。

首先是桥墩。为使桥墩坚固耐用,建桥时,工匠们将若干粗大的铁柱打入河底的卵石层中,上面再穿入巨石,两者连成一个整体,砌成桥墩。这种设计,因为桥面和栏板重石的自重相当大,使得桥墩非常稳固。这也是八百多年来,石桥经多次洪水冲击而无大碍的重要原因。如今,经过专家们的实地测量,卢沟桥的10个桥墩几乎没有沉降。

其次是桥墩之间的距离。从两端向中心,桥墩的间距逐渐增大。中心孔两边桥墩的间距是21.35米,而东西两岸的桥墩间距却是16.49米和16.64米,这有利于保持桥体的坚固。相应的,卢沟桥的11个桥孔之间的跨度,也是从两边向桥中心逐渐增大。桥孔跨度不断增大,这种设计在我国联拱石桥建筑史上也是少见的。

为了加强桥体的稳定性,整座桥采用纵联式砌拱法,这使得桥的11个拱券联成一体;桥墩同拱券的联结处,用腰铁和铁件进行了加固;每个桥墩的内部又用铁活上下拉联……一系列精心的设计,使得这座古老的石桥在建筑结构上异常坚固。

再次,除了石桥的整体设计,在每个桥墩的细节上也有很多巧妙的设计。比如,每个桥墩平面呈船形,迎水的一面砌成楔形的“分水尖”。“分水尖”高达4.5米至5.2米。每个“分水尖”前面安装了一根边长为26厘米的三角铁柱,用锐角迎击着洪水和冰块,起着保护桥墩和桥身的作用,人们赋予它一个响亮的名字:“斩龙剑”。

为了使“分水尖”更加稳固,建造时,在“分水尖”上建造了六层压面石。这六层压面石,最下面的一、二层挑出,上面的四层逐渐内收,其厚度共达1.83米,顶层的压面石,则微微隆起,呈琴面状。这六层压面石对平衡整个桥墩的压力,起着十分重要的作用。

卢沟桥自建至今,历经800多个寒暑巍然屹立,“分水尖”和桥墩还很完整,它是古代工匠们的智慧结晶,蕴含着科学治水的先进理念。

除此之外,桥墩的顺水一面,被砌成流线型,它状如船尾,使得洪水一出桥孔,就被迅速分散,大大减少洪水对桥孔内的挤压力。

这座石桥自金章宗建成后,历经数百年安然无恙。清代时,对卢沟桥有过整修,但桥体原有的设计没有改变,桥基和桥体结构仍是金代的。有趣的是,卢沟桥上的狮子,由于历代都有修补,而在修补的过程中都有增添,所以狮子的数量,在不同时期的记载不一样,这也形成了这样一句民谚:“卢沟桥的狮子——数不清”。

经过历代的修缮,卢沟桥桥畔如今还矗立着四座石碑,其中桥东北侧有一座由四根盘龙石柱建成的无顶碑亭,亭中的碑上是清乾隆皇帝题写的“卢沟晓月”四字,它也曾被誉为“燕京八景”之一。

由于基础牢固,1975年1月,一辆429吨重的超限大件平板车安全通过了这座古老的大石桥。1985年8月,1000吨超限大件分4次(每次250吨)再次顺利通过古桥。这既检验了卢沟桥的承载力,也彰显了古代工匠们在建造桥梁工程中的高超技艺。

建减水坝以泄洪水

前段时间,笔者发现卢沟桥西侧路北的大王(岱王)庙,山门与戏楼已被修缮一新。这座大王庙建于清末光绪二十一年(1895),是抵御1893年永定河大洪水之后的一项重要工程。这座庙也成为治理永定河的历史见证物。

多年前,笔者来到大王庙,巧遇在此居住的燕连祥大爷。老人告诉笔者,1957年他随北京铅丝制品厂从城内的天桥迁到此庙,此后一直在这里居住,经历了庙产变工厂再沦为居民大杂院的过程。燕大爷说,大殿门前东西两侧曾有两块高大的石碑,在上世纪六七十年代时被推倒。当时,在情急之下,燕大爷与儿子将其中一块残碑拖到自家的煤棚里,而另一块石碑则埋在一户邻居的厨房之下。

笔者得以见到燕大爷家煤棚里的这块长约两米、宽约0.8米的残碑,它倚墙侧立,碑身上镌刻着“以卢沟桥上众水会合欲杀其势宜分其流惟建减水石坝一道于此”“减坝之上建泰西钢桥”“减坝东岸建立大王庙无梁通济神祇昭格馨幸逢盛事”等文字,碑上的落款日期是“光绪二十一年岁次乙未八月吉日立”。

笔者查阅《再续行水金鉴·永定河编》,书中的记载对此碑镌刻的内容作了进一步的阐释:光绪十九年(1893)六七月间,瓢泼大雨连下多日,造成永定河的河水狂涨,河水的波浪甚至高于卢沟桥顶有丈余。桥上的条石也被冲走数十块;桥西岸的石堤,被冲倒四十丈余,决堤之水,四处奔流,使大兴、良乡、涿州等地区顿成泽国,灾民流离失所。

1894年初,河道官员会勘永定河上下游的情况后研究治理方案,决定在卢沟桥以西的小清河建设减水坝,以分泄永定河洪水,使河水流入小清河。这项工程上奏朝廷,拨银三十万两,并由中、法工程技术人员共同勘察设计,商定:减水坝口宽五十丈,龙骨、金刚墙及两面石堤等俱用大石料砌成,工期赶在大汛来临之前完工。

该工程于光绪二十年(1894)二月开工,五月十五日竣工。经中、法工程技术人员验收合格后,保证用期三年。

当小清河的减水坝和金刚墙建好之后,巡查河道的官员们发现,“该处地当孔道,伏秋减坝泄水,文报行旅,未免阻滞。拟建钢桥一座,长五十丈,宽一丈六尺,可过三千斤重之大车。”

1894年秋天,横跨小清河上的钢梁木板桥建成。大汛来时,新建的减水坝宣泄甚畅,经过卢沟桥的洪水也安澜如注,顺流而下。

工程完工后,在钢梁木板桥以东、卢沟桥以西路北的空地上建立一座大王庙予以庆贺。大王庙于光绪二十一年(1895)八月修竣,庙内刻碑栽树,戏楼内升堂唱戏,治理河道的各级官员祈愿数十州县的人民免受水灾之害。《再续行水金鉴·永定河编》的记述与残碑上镌刻的内容不谋而合。

清末,小清河上兴建减水坝,在汛期时,分泄永定河主河道的洪水,也大大减缓了永定河的洪水对卢沟桥及下游的冲击。因此,先建减水坝,后建金刚墙,再建石墩钢梁木板桥,最后建大王庙,这四项工程是紧密联系在一起的。它是中华民族治水智慧和汗水的结晶。

如今的卢沟桥,像一道美丽的彩虹,横跨在永定河上。它在我国古代桥梁建筑史上有着突出的成就和地位,充分显示了我国古代劳动人民的聪明才智。

栏目主编:张武 文字编辑:宋慧 题图来源:图虫创意 图片编辑:雍凯

来源:作者:北京晚报

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