以水为魂的首都城市
——北京
2020-03-19吕金波
吕金波
人类的出现和发展离不开水,北京是以水为魂的首都城市,水系属于海河流域,展布于中国第二大台阶与第三大台阶构成的“北京湾”,自西南向东北分为5大水系:拒马河和大石河属大清河水系,永定河水系,温榆河属北运河水系,潮白河水系,泃河属蓟运河水系。
北京是中华人民共和国的首都,人均水资源占有量165立方米(2018年),多年平均降水量571毫米(1961年-2018年),地表水多年平均径流量17.72亿立方米,地下水多年平均补给量36.67亿立方米,地下水平均年可开采量29.93亿立方米。
北京古代因湿地众多而称“蓟”,因燕强蓟弱,后并于“燕”,又因水源充沛而定都,先后有“金中都、元大都和北京”,即3000多年的建城史和800多年的建都史。现代北京随着人类活动的加大,水的消耗量大于补给量,成为缺水城市,严重制约着首都的发展。让我们梳理一下北京从古至今,人与水的依存关系,为延续以水为魂的首都城市而努力奋斗。
北京猿人可能用头盖骨取水
记得1990年的夏天与发现3颗周口店中国猿人(北京人)头盖骨的贾兰坡先生聊天,贾兰坡先生说,距今50多万年前的北京人曾经用头盖骨到龙骨山洞外的周口河取水。贾兰坡先生把周口店北京人制造的骨器分为3类。第一类是角工具,第二类是盛水的脑瓢,第三类是用肢骨打制成的尖状器或刀状器。推测北京人头盖骨可能曾用作盛水工具。
贾兰坡先生最早在1950年由龙门联合书局出版的《中国猿人(北京人)》中说:“1929年发现的一具头骨及1936年发现的3具头骨,它保存的情形都是一样的,与一般农民所用的葫芦瓢儿,形状很类似,我们又何必不拿它当作骨器之一的盛水工具,而又替它另想其他的出路呢!”,他在1979年又重申了把中国猿人头盖骨当作容器盛水的看法。
“大禹治水”时期水患在北京的证据
北京古洪积扇堆积层,有没有记录大禹时期水患的证据呢?远古时期的孢子花粉化石记录了那个时期古环境的信息,我们在进行五万分之一地质调查时,通过对东方广场基坑和小红门深坑的年龄测试、孢粉和粒度分析,发表《北京平原晚第四纪堆积期与史前大洪水》,证实在距今4000年左右,沉积速率达到最旺期,同时洪水泛滥,决口频繁,恰好与传说中的史前大洪水时期相当,地质学称为“晚第四纪堆积期”。这一时期,人类文明由原始社会向奴隶社会转化,“大禹治水”的历史故事可以用剖面年龄、孢粉分析及沉积速率佐证。
西周时期的北京中心城区称“蓟”
“蓟”是古代北京先民对北京湿地地貌特征的最早描述。大多数人知道北京在春秋战国时期称为“燕国”,其实北京中心城区在那个时期称为“蓟国”,后来燕强蓟弱,蓟国被燕国所灭,并入燕国。“蓟”这个地名不仅在史书上有记载,在出土文物里也得到证实,而且还衍生了蓟城、蓟丘、蓟门等地名。初唐陈子昂作《登幽州台歌》:“前不见古人,后不见来者。念天地之悠悠,独怆然而涕下”。“蓟丘”是北京中心城区的发祥地,有待进一步寻找和确定。
北京古洪积扇溢出带形成中心城区北面的海淀和南面的海子,也就是湿地。西周时期的古人在长满水生植物的湿地上,用石器和青铜器做成的刀具,打鱼为生,形成“蓟”的地名。
北魏时期民谚“高粱无上源,清泉无下尾”
中国古代有3大地理学著作,即《山海经》、《水经注》和《徐霞客游记》,对北京地区有描述的仅有《水经注》,所以发表文章解释《水经注中有关北京地理的科学思想》。
北魏时期的郦道元在《水经注》卷十三篇㶟水记载:“㶟水自南出山,谓之清泉河,……。㶟水又东南径良乡县之北界,历梁山南,高梁水出焉。……。《魏土地记》曰:清泉河上承桑干河,东流与潞河合。㶟水东入渔阳,所在枝分,故俗谚云:高梁无上源,清泉无下尾。”
第一句,㶟水指永定河山峡,“㶟水自南出山,谓之清泉河”,说明永定河出山后称为清泉河。第二句,梁山指的是原来首都钢铁公司院内的石景山,是高粱河的源头。
永定河上游延怀盆地的3条河流中,桑干河最长;“清泉河上承桑干河”说明清泉河为永定河的下游。高粱河为流经北京城的什刹海和中南海,“高梁无上源,清泉无下尾”说明平原与西山接壤处为一片湿地,看不清流入北京城的高粱河源头,反过来流入平原的清泉河也没有明显的河道,说明晚更新世末-全新世,北京平原为永定河冲洪积扇形成的泛滥平原。
永定河(军庄-石景山段)原称清泉河,随着元大都的修建,破坏了北京西山的生态系统,称为浑河。浑河泛滥,威胁京城,康熙三十七年(公元1698年)建堤,皇帝赐名永定河,这一说法记录在清朝齐召南所著、有小水经注之称的《水道提纲》中。
1932年8月30日,地质学家计荣森和孙殿清在《北京西山三家店图幅地质说明》中提出此段为“沿浑河之断层”的概念,报告说:“此处之构造情形与瑞士阿尔卑斯山之萨拉卫附近之构造情形颇可比拟也”,解放后,被地质学家改称为“永定河断裂”。
从“湿余水”到“温榆河”
郦道元在《水经注》卷十四篇湿余水记载:“湿余水出上谷居庸关东,……。其水导源关山,南流历故关下。……。《魏土地记》曰:蓟城东北百四十里有昌平城,城西有昌平河,又东流注湿余水。湿余水又东南流,左合芹城水,水出北山,南径芹城,东南流注湿余水”。
北京居庸关为太行山与燕山的分界,居庸关所在的关沟为太行八陉之一的军都陉(太行山最北面的交通要道)。在两大山脉交汇之地的山前,没有贯通山地的河流,源头位于山地分水岭的诸多小河在山前形成许多小的洪积扇群,这些洪积扇群的溢出带形成了北京平原西北部的湿地,湿地剩余的水流入温榆河,故称“湿余水”。又因为有小汤山温泉流入,又称温余水,直至演化成现名“温榆河”。长满野芹菜的芹城(秦城)水是温榆河的一条支流。
白浮泉水入大都
元代至元二十八年(公元1291年),郭守敬巡察水利后提出建议:“上自昌平县白浮村引神山泉西折而南,过双塔、榆河、一亩、玉泉诸水,经甕山泊至西水门入都城”。元世祖忽必烈表示:“当速行之”,并下令:“丞相以下皆亲操畚锸倡工,……,待守敬指授而后行事”。忽必烈皇帝给了郭守敬指挥权,至元三十年(公元1293年)实现了白浮泉水入大都。
北京平原西北部的南口-孙河断裂以西,为太行山(西山)和燕山(北山)构成的北京湾。北京湾山前为深600多米的松散沉积物大坑,称为“马池口凹陷”。巨厚的松散沉积物沉降量大,形成了东高西低的地形,这一地貌特征被郭守敬发现并利用,引白浮泉,经白浮堰向西,流到西山山前折而南,实现了白浮泉水入大都,后来发展成今天的京密引水渠。
胡同原意本为“井”
元大都最初建立了29条胡同,但有据可查的仅有自然资源部南面的“砖塔胡同”。
元曲《张生煮海》第一折张生与龙女定情后,张生的家童与龙女的侍女梅香开玩笑:家童说:“梅香姐,你与我些儿什么信物?”,侍女说:“我与你把破蒲扇,拿去家里扇煤火去!”家童说:“我到哪里寻你?”,侍女说:“你去兀那羊市角头砖塔儿胡同总铺门前来寻我”。
“胡同”一词是因为元大都的统治者为蒙古族,本意为蒙古语“井”的意思,发音为“忽洞”,现在内蒙古仍有与“井”有关的地名,如:“赛因忽洞”(好的井)、“哈业忽洞”(双井)。
龙脉温泉小汤山
我们经过地质调查认为,小汤山是北京中轴线上不可或缺的龙脉部分。按照古老的风水学,明代人工堆起的景山(煤山)为父母山,温泉涌出的小汤山为少祖山,燕山山脉(西接昆仑山)的军都山为祖山。明武宗朱厚照曾写诗,赞小汤山:“沧海隆冬也异常,小池何自暖如汤?溶溶一派流今古,不为人间洗冷肠”。明代是中国资本主义的萌芽阶段,皇帝也能提出科学问题“小池何自暖如汤?”,同时也说明了北京中轴线上龙脉温泉小汤山的重要性。
1956-1958年,在苏联专家指导下,地质部水文地质工程地质局901队在小汤山温泉周围开展医疗热矿水勘查,使用了手摇钻、机械钻等钻探手段和重力、电法等物探方法,圈定了不足1平方千米的温度较高的中心区及6平方千米的温度较低的外围区,提交了《北京市昌平区小汤山矿泉水文地质勘测总结报告(1956年-1958年)》。1974年开凿汤热-1井,自此小汤山的3个温泉点全部断流。小汤山地热田诞生了,小汤山温泉断流了,孰是孰非,值得反思。
砖塔胡同
小汤山温泉
1956年小汤山地热普查人力冲击钻
古代走水的西直门
北京走水西直门
北京的城门建于元代,按照后天八卦命名,将“仁义”二字命名正东正西的城门,东直门(震卦)称“崇仁门”,西直门(兑卦)称“和义门”。各个城门有不同的社会生活功能,东直门是走柴的,西直门是走水的,古代皇家喝玉泉山的水,经西直门进入紫禁城(故宫)。1958年至1979年拆北京城墙,1980年在城墙地基处挖坑建二线地铁,阜成门(平则门、坤卦、走煤)地下17米砂砾层中发现披毛犀化石,西直门地下8~9米砂层中发现披毛犀牙齿,北京饭店地下10米砂层中发现德永象臼齿,东方广场基坑自然剖面(不算上部厚2米多的人工堆积)深7.93米和8.85米处发现旧石器和其它古人类活动遗迹,说明北京平原区地下埋深10米左右为全新世地层与更新地层的分界线(中国地层表,距今11700年)。
现代化水文地质观测(1956年)
现代化水文地质观测始于天安门广场
北京地区的第一部水文地质报告为《1956北京市附近地下水动态观测年终报告》,按照现代水文地质学观点描述了当时北京平原地下水的自然状态。其中,在天安门广场的西北角就有一眼观测井,说明现代化的水文地质观测工作始于天安门广场。
当时地质部水文地质工程地质局根据苏联专家鲁萨诺夫建议,组建901队水文地质站,在城近郊区建立33个观测点,进行地下水位、水温、水质的动态监测。范围以永定河冲洪积扇为主体,西起卢沟桥、东至通州、北至清河、南至南苑(北纬39º59´~40º01´,东经116º06´~116º39´),分出西部浅水区、东部承压水区和北部自流区,面积约1000平方千米。
绿水青山润北京
北京是世界上唯一先有规划后建都的城市,以风水学建都,希望现代规划以水为魂。习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”,随着北京山地生态的恢复、污染企业的迁出、海绵城市的建设和南水北调工程的实施,使得北京传承以水为魂的城市,实现可持续发展。