北京古代河湖水利体系的规划思想和经验智慧*

周坤朋，王崇臣，秦红岭，尚君慧

引言

水是生产之要、生态之魂，是一座城市赖以发展的根基。城市的水源、防卫、排水、园林、交通等各方面活动都离不开水的维系，因此对于水的治理利用也是历朝历代城市规划发展的永恒话题[1]。在河湖水利规划时，如何依托自然河湖构建一个系统的水利体系，满足城市水源、防卫、排水、园林、漕运等诸多需求，并保证其平稳有序运行和抵御洪涝灾害，是古代城市水利规划的核心[2]。其中不仅蕴含着古代治水、用水和理水的理念，也凝聚着古代匠人的规划思想和智慧。

北京作为五朝古都，对于水的治理、开发和利用一直伴随着都城的发展演变[3]。在地理环境上，北京地处华北平原最北端，地势西北高东南低，呈三面环山、东南向海的地理格局。北宋文学家范镇在《幽州赋》中以“是邦之地，左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，形胜甲于天下，诚天府之国也”来形容北京地理环境。北京城西南为永定河，东北为温榆河、东部为北运河、潮白河，境内河流水系大多自西北流向东南。在中心区域有3 处对北京影响至关重要的河湖：（1）北京西南的莲花池和莲花河；（2）北京中心区域的长河、什刹海、北海、中海等；（3）海淀玉泉山诸泉和昆明湖。这些河流湖泊多为永定河冲积扇溢流或迁移改道形成，最终都向东汇入北运河。

依托天然地形和河湖环境，北京历朝历代城市规划者均开展了大量的水利建设[4]。其中金代是北京河湖水利体系的探索阶段，为日后水利体系的形成奠定了基础[5]。元代则是北京河湖水利体系的形成阶段，也是北京水利开发的高峰。明清在元代格局基础上进行了优化和完善，最终形成了北京系统的河湖水利体系[5，6]。因此，这一体系是历朝历代水利规划的智慧结晶，不仅有效满足了北京城市发展的水源、供排、防卫、漕运、园林建设等诸多需求，同时具有平稳的调蓄机制和强大的雨洪蓄排能力，并运用了诸多河道规划设计的工程智慧，突出体现了古代用水、治水和理水的思想理念，对当代城市生态建设具有极大的借鉴启示价值。目前针对北京古代河湖水利体系的研究已较为深入，如20 世纪40 年代，侯仁之基于文献研究和田野调研，初步探究了辽金至明清北京历史河湖的变迁。进入新世纪后，尹钧科、吴文涛等学者基于历史文献法，进一步梳理了这些河湖流向、空间环境变迁，这些工作系统的探究了古代北京河湖水利水系的变迁，但侧重于水利历史的研究，较少涉及水利规划思想、经验智慧和工程技术的分析。对此，本文旨在从水利格局、调蓄机制、雨洪蓄排、水利工程设计等角度，系统研究古代北京城市河湖水利体系的规划思想和经验智慧，以期为当代城市水利开发、海绵城市建设等提供参考借鉴。

1 多功能的水利格局

城市发展对于水的需求是多样的，城市的治水和理水需要满足水源、漕运、园林、防卫、供排等多元需求。

金代是北京大规模河湖水利开发的起点。在水源方面，金代在辽南京的基础上营建了中都城，以都城西侧的西湖（今莲花池）为水源。为满足城市防卫和宫苑用水需求，金代将湖泊下游洗马沟（今莲花河）一段圈入城内。河流自都城西城墙入城，入城时一部分河水被蓄留，用来补给护城河，其后分为两支，一支南流东折流经宫城前；另一支被引进皇城内院，为皇家的同乐园和鱼藻池供水；两支河流在皇城南面汇合，然后流出都城。这样通过莲花河的导引，巧妙解决了城市的水源、防卫、园林等多项需求。

为满足城市漕运需求，金代依托中都城西北的什刹海水域，构建了一个系统的漕运体系，这一体系日后成为了元至明清水利体系的核心。辽代时，什刹海与今天的北海、中海相连成一体，是一片广袤的水泊，位于古高梁河（今长河）下游，今称“三海大河”。金中都修建后，依托三海大河秀美的风光，修建了太宁宫，并在湖中遍植白莲，改称白莲潭。同时为解决中都漕运问题，金代还以白莲潭为中心，在曹魏车厢渠下游河段上，疏通形成了漕河，从白莲潭北端引水，东入潞河（今北运河）[7]。同时，开金口河，引永定河水东接中都城北护城河，然后自北护城河，开凿闸河，东入潞河，以便潞河漕船驶到中都城下。因金口河水势凶猛，水性浑浊，不久后淤塞。后来金代又将高梁河的上源（今天紫竹院湖泊前身）改至瓮山泊（今昆明湖），以瓮山泊和玉泉山为水源，为白莲潭供水[8]。这样利用中都城周边的自然河湖，构建了一个包含水源、河道、水库，并与中都护城河联动的漕运体系，虽然这一体系运行多不顺畅，水源不稳定，但却为后来北京漕运水利格局奠定了基础（图1）。

图1 金代中都城水系规划示意图

元代在金代水利格局规划的基础上，通过刘秉忠和郭守敬等人的规划营造，构建了一个更为科学的水利体系。由于大都城营建时，金中都宫殿已被焚，且莲花河水量有限，不足以维系一个庞大都城的运转。所以，当时的规划师刘秉忠做了一个大胆的规划，将金代白莲潭圈入了城内，并一分为二，南边圈入皇城，称为太液池，北边皇城外的水泊则改称积水潭，即今什刹海。围绕积水潭，元代水利学家郭守敬构建了一个系统的漕运体系。先是以瓮山泊和玉泉山为水源，通过高梁河引水至积水潭，再以积水潭东北端为起点，改造金代的漕河为坝河，向东与通州潞河相连，初步解决大都漕运问题。但瓮山泊和玉泉山水源难以满足庞大的漕运需求，其后郭守敬又以昌平白浮泉为水源，开凿白浮瓮山河，引白浮泉水及沿途诸泉至瓮山泊，再导引至积水潭，并以积水潭东南端为起点，在金代闸河基础上修建了通惠河，在张家湾汇入通州潞河。通惠河和坝河都向东与通州潞河相连，这样潞河上的漕船经由两条河道就可以直抵积水潭，同时两条河道还兼具城市排水功能。此外，围绕皇城内的太液池，元代建设了大内、隆福宫和兴圣宫，为给太液池供水，专门开凿了一条金水河，引玉泉山水，自皇城南北两侧入太液池，然后自太液池南端向东引，经宫城前方，汇入通惠河。

为解决都城防卫和排水问题，元代在都城四周建护城河，其中北护城河地势最高，总体西北高东南低。元代还在都城内沿着主要街巷和胡同建明沟暗渠排水系统[9，10]，其中砖砌明渠沿城内主要的南北大街，在渠两旁设置与之垂直的暗沟，明渠最终汇入干渠，干渠又通过城墙的水关涵洞，与城外护城河相通[11]，护城河又连接着通惠河、坝河等。这一系统不仅主次分明，顺应了北京地势特点，还通过湖池相连、河渠穿城、城壕环绕，形成了一个多功能的河湖水利体系，将水源、漕运、防卫、园林、排水等功能集于一体，满足了大都城的多元需求，堪称古代水利规划的杰出范例[12]（图2）。

图2 元代大都城水系规划示意图

此后，明代在元大都的基础上营建北京城，其水利体系基本沿用了元代的格局，但较之元代，明代的河湖体系功能退步。坝河上游被改建成北城墙的护城河，白浮瓮山河也被废弃，积水潭水源减少，逐渐缩减成三片小的水域，并改称什刹海。宣德年间，皇城墙东扩，将积水潭下游通惠河一段圈入城内，积水潭逐步丧失漕运港口功能，城内不再通航，通惠河的漕运码头也改至城外的大通桥处；此外引玉泉山水至大内太液池的金水河，因年久失修，城外河段逐渐淹没，城内河段则保留下来，成为明代的大明濠。但值得肯定是，明代在太液池南挖掘南海，形成了北海、中海、南海三海并立格局，并构建了系统的护城河体系。同时营建了多处园林，使水系的水利风景功能加强。清代在延续明代水利格局的基础上，进一步强化园林建设。乾隆皇帝大规模扩浚了瓮山泊，改称昆明湖，并引玉泉山、卧佛寺、樱桃沟、香山等诸泉水，汇集到湖中，以昆明湖为核心，向东为西山诸园提供水源，向南为京城供水。为了治理西郊玉泉山、香山一带泉流疏泄不畅问题，乾隆皇帝还将钓鱼台西侧低洼的潭池疏浚成湖（今玉渊潭），修筑香山引河将西山诸泉水导引至此。通过这些疏浚工程，形成了以玉泉山诸泉和昆明湖为核心的园林群，使京城河湖水利体系的园林建设达到巅峰（图3）。

图3 明清北京城水系规划示意图

近代，由于城市防洪压力较大，大部分城市在水利体系规划时，更多侧重于排洪和景观，使很多河流成为特定功能的载体，或为城市快排河道，或为城市景观河道，未能充分发挥河湖的多元价值和效益。而北京古代河湖水利体系在规划时，多基于多种城市需求出发，功能十分多元，其河道、湖泊也具多样的作用，如水源、调蓄、交通、园林等[13]。这种多价值目标的规划导向，对于当下城市河湖水利体系的构建而言，无疑具有重要借鉴意义。

2 平稳的调蓄机制

满足城市发展的需求是古代城市水利规划建设的主要目标，这一目标实现有赖于水利体系平稳运行，而平稳的运行有赖于完整的调蓄机制。这种机制是实现城市水利体系多功能目标的基础，也是北京古代城市河湖水利体系规划思想和营造智慧的体现。

北京是典型的山前倾斜平原地形，地势西北高，平均坡度1‰～2‰，这种地势高差下，如果自西山引水直接穿过北京至通州不加阻拦的话，必定十分湍急。因此古代在河湖水利规划时，采用了层层拦蓄、逐级引导的方式：设置合理的蓄水水泊和闸坝，然后按照地势逐级向下引导，使水流的平缓流泻，满足了城市用水和漕运行船的需求，保证水利体系平稳的运行。

按照水利体系的层级划分，北京古代河湖水利体系大体可以划分成3 个层级，其中西山海淀区域地势海拔较高，是上游供水蓄水水源区域，中心城区是中游用水蓄水区域，朝阳、通州区域地势较低，是下游排水漕运区域。

在第一层级中，昆明湖是西山供水区域的核心枢纽，其功能主要为蓄积西山诸泉，为城市中心区域和下游漕运提供水源，起着水源和一级调蓄的作用。早在金代时，就将玉泉山诸泉汇集湖中，再通过高梁河向下引蓄。元代建立大都城后，开凿白浮瓮山河，引白浮泉和西山诸泉至昆明湖。此后，乾隆皇帝又大规模扩挖昆明湖，扩大了其调蓄能力，并在玉泉山下开挖了养水湖和高水湖，拦蓄玉泉山水；修建石渠，引卧佛寺、樱桃沟和香山诸泉，导引至湖中，逐渐形成了以昆明湖为核心，涵盖西山诸泉的城市水源供水体系。

在第二层级中，什刹海和太液池是都城水利体系和中游用水蓄水区域的核心与调蓄枢纽，两处水泊一方面承接上游水源，为城市提供园林、生活等用水，另一方面向下游漕运供水，是水利体系中的第二级调蓄水库。如元代时什刹海向上通过高梁河引蓄昆明湖水，并与通惠河和坝河漕运相通，是漕运水利体系的核心，除了调蓄，还兼具港口的作用；而太液池则通过金水河承接玉泉山水，是皇城园林的核心，兼具苑囿和调蓄功能；高梁河和金水河为太液池、积水潭和护城河供水，是城市供水的水源渠道；明清时期，北京河湖水利体系完整性被削弱，为太液池供水的金水河被废弃，但什刹海和太液池仍具重要的调蓄、园林、供水等功能。除此之外，明清时期在城市外围还有护城河、玉渊潭、紫竹院等河湖，也起着重要的缓冲、补蓄作用。

在第三层级中，通惠河和坝河是下游排水和漕运核心。一方面承接都城排水，是都城排水的大动脉，如元代时城市排水主要依靠明沟和暗渠，这些排水最终都会通过护城河汇入通惠河和坝河，最后通向通州北运河。明代在延续大都城排水系统的基础上，在城内以大明濠、三里河、龙须沟等为排水干道，在皇城内以内外金水河为排水干道，最终都通过坝河和通惠河排至通州北运河。另一方面，这两条河道具有重要的漕运功能。元代时，坝河和通惠河连结着积水潭与通州北运河，是整个漕运系统最为关键的段落，堪称漕运的大动脉。明清之后，下游坝河漕运功能丧失，仅剩通惠河通漕，但其仍然发挥着重要的作用。

除了利用湖泊调蓄，古代北京还有一套科学的闸坝蓄水体系。以元代为例，郭守敬在规划建设坝河和通惠河时，为了防止河道流泻过快，漕船无法行驶，专门在坝河上设置了阜通七坝，在通惠河上下游设置了24闸。如通惠河上游段—高梁河上设有广源闸、西城闸，调蓄供水水量；中游段—什刹海上下水口设有朝宗闸和澄清闸，调蓄水库水量；下游段设有庆丰、平津、通流、广济等水闸，调蓄漕运水量。通过水闸成组设置，保证河道水流平缓流泻，使漕船平稳梯航行驶。又如，清代乾隆皇帝在治理西山水系时，在昆明湖西堤上设置了三座闸门，在东岸设置了5 处水闸，通过闸坝体系，使昆明湖成为一个供蓄排一体的水利枢纽，既可以给高梁河供水，还可以给东面的畅春园、圆明园提供园林用水，给六郎庄、上庄等提供灌溉用水，也可以向清河泄洪排水。

通过湖泊和闸坝的层层拦蓄、逐级引导，古代北京构建了一个平稳均衡的河湖水利体系，保证水流平缓，满足了城市用水和漕运行船的需求（图4）。

图4 元代河湖水利系统的调蓄机制

3 强大的雨洪蓄排能力

北京古代河湖水利体系除了具有多样的水利功能、平稳的调蓄机制，还具有应对雨洪的蓄排能力。这种突出的能力主要来源于河湖沟渠的相互联通和庞大的调蓄空间。

首先，北京古代城市中河湖沟渠内部相互联通，雨洪流泻非常顺畅。如明清时，北京城分为若干个排水分区，降雨时雨水会先下渗，待土壤吸水饱和后形成地表径流，这些径流顺应地势排至暗渠，然后汇至城市明沟，明沟再排至大小河渠、水泊和护城河，最终通过城市外部坝河和通惠河排除。其次，这一体系调蓄空间庞大，蓄洪能力突出。如明清北京城总面积约为60.2km2，其中城濠蓄水量966.73 万m3，城内河渠蓄水量118.56 万m3，城内湖池蓄水量850 万m3，总蓄水量达1935.29 万m3[14]。这些蓄水空间就像一块巨大的“海绵”，可以有效的吸纳暴雨降水（图5）。通过河湖沟渠相互联通，并充分发挥土壤、河湖的蓄水能力，使雨洪能够自然消减。

图5 清代中期北京老城沟渠和坑塘分布

除此之外，这种雨洪蓄排能力还体现在多个水利节点上，如紫禁城、团城、颐和园等[15]。其中始建于永乐四年（1406年）的紫禁城（今故宫）在600年中经历过上千次的暴雨袭击，却很少出现严重的积水内涝，这离不开其杰出的雨洪蓄排设计。首先，故宫顺应北京地形特点，北高南低，中间高两边低，为自然排水创造了有利条件。其次，故宫内有一套主次分明的排水系统，包括渗水的地砖、完善的建筑排水、纵横交错的明沟、四通八达的暗沟、曲折蜿蜒的内金水河、环绕四周的筒子河，以及外围的外金水河、护城河等，共同构成了一个包含地表渗水汇水、地下排水、四周调蓄、周边排洪的内在联通体系[16]。其行洪河道密度达8.3km/km2，是北京城现有河道密度（0.28km/km2）29 倍，具有极强的排洪能力。同时，其蓄洪空间也极为庞大，以筒子河为例，筒子河宽52m，深6m，长约3.8km，蓄水容量为118.56 万m3，而紫禁城面积0.72km2，以7·21 中心城区215mm 降雨量为计算数值，当日其范围内的降水总量为15.48 万m3，即使这些降雨全部汇入筒子河，也只能使其水位升高1m[17]。

上述雨洪蓄排的设计蕴藏着中国几千来治水理水的经验智慧，是经时间验证有效的思想和方法，可为当下海绵城市建设提供诸多借鉴。当前如火如荼的海绵城市建设，一定程度上借鉴了古代河湖水利调蓄的智慧[18]。

4 巧妙的水利工程设计

北京古代城市河湖水利体系的构建有赖于河湖沟渠的联通。自辽金至元明清，北京地区先后开凿和疏通了不少于20 条河流沟渠。这些河流沟渠将北京大大小小的河湖联通成一体，形成了一个河湖交织的复杂水利体系。其开凿疏通过程中，运用了大量引水和排水的低技术设计，体现了北京古代河湖水利体系的工程智慧。

如曹魏将军刘靖在永定河上修筑的戾陵堰。石堰是北京早期的大型水利工程，修筑时充分考虑到永定河水量季节变化，利用石笼在河道上构筑了一个低矮的堰体，同时在堰体上游北岸开凿河口，引水至车厢渠。堰体下宽上窄，非常稳固，既能壅水分流，又可以溢水。当永定河水量少时，大部分水都可以被堰体阻挡导引至车厢渠，而当永定河水势凶猛时，则可溢流东下。《水经注》记载：“山水暴发，则乘遏东下；平流守常，则自门北入”。这种低堰分流设计与都江堰分水堰具有异曲同工之处，都可以巧妙的引蓄河水。

又如，元代时为给皇城太液池供水，开凿了金水河，引玉泉山水至大都皇城。因为这条河流地位特殊，专为皇家设计，有“濯手有禁”的明令，因此在途中与其他河道相交时，为避免与浊水相混，采用了“跨河跳槽”的工程方法：河道基本上是一条全封闭的地上引水渠道，在与其他河湖交叉处，让水渠直接跨过其他河流，渠底高程高于所跨河流的最高水位。这样巧妙的工程设计保证金水河水顺利抵达太液池，体现了古代高超的勘测设计、施工测量和建造工艺。

另一条引水河道是白浮瓮山河。元初为给都城下游漕运河道供水，郭守敬专门开凿了一条白浮瓮山河，引白浮泉水至瓮山泊。河道开凿时，面临的一个技术难题就是引水路线，因为白浮泉与瓮山泊相去22km，之间地势高低不平，河流洼地众多。如果自白浮泉引一条直线渠道至瓮山泊，不仅工程量巨大，而且河水在中途很容易流泻。对此郭守敬想到了一个十分巧妙的办法，他沿西山脚下，规划了一个地势平坦且海拔逐渐降低的C 字型曲线，作为引水路线，沿渠修筑堤堰。先是自白浮泉引水向西，而后沿西山山麓南行，再东南转向瓮山泊，保证河水能够顺着地势汇至瓮山泊，同时也将沿途的山泉收集起来。由于水渠流经山下，途径很多山谷，为了防止山谷中的山洪冲决河堤，郭守敬在水渠与山谷口相交的地方设计了很多“荆笆编笼装石”的溢流坝，山谷溪流较小时，可以汇入水渠中，山洪较大时，能自动溃决泄洪，修复工程量也不大。在整个白浮瓮山河中，这种结构共有十二处，它巧妙解决了渠道和山溪相接的问题[19]。

除了引水技术，古代北京在河道蓄水方面，也积累了丰富的经验。保持河道合理的水流速度是漕运成功的关键之一。针对通惠河坡度比较大的问题，郭守敬在其上下游设立了24 座闸，通过梯段蓄水来保证漕船行驶。还有一个控制河道流速的案例，即北运河的弯环设计。北运河古称潞河、白河，是通州漕运的主干河道，也是千里漕运的最后一程。元明清时期，自京杭大运河而来的漕船都要经过北运河运抵通州。但北运河水量不稳定，年内季节分布不均、年际变化大。《畿辅通志》记载北运河：“强中有弱，一日忽长，亦一日忽消，山水无根，不能长旺。河水浅时，漕运不济；河水畅旺，易成溃决”。而通州以南地势北高南地，土松沙活，难以通过建设闸坝保证河道水势的平稳[20]。对此，古代建设者采用了一个巧妙的设计方法，即“弯环蓄水”，具体就是设计很多弯环的形状，增加河流长度，减少河道纵比降，从而减缓河流的流速，使河道中得以存蓄足够的水量用于航行。这也是“张家湾距通州陆路只十二里，水路则四十里”的缘故，民间亦传说北运河有九十九道弯。

除了上述技术，古代北京河湖水利体系中还有诸多水利智慧，如“永定河减水引洪河道”“三开金口河”等。因为古代生产力较低，这些工程方法更多是一种顺应自然且成本技术含量低的规划设计，即当下“低技术”设计。但其中蕴含着人与自然“和谐”相处的思想理念，如因循自然的选址布局、低影响的开发利用、传统的材料和建造工艺等[21]，对当下技术至上论而言，是一种有益的纠正。自然、充满人文活力的河湖；借鉴多层级雨洪调蓄和相互联通的蓄排空间设计，提升城市河湖利用率和连通性，构建大范围、多层级、立体的“海绵城市体系”，提高城市抵御大雨和暴雨的消解能力。另一方面，可以为当下城市水源开发、河道规划、水资源循环利用等工程建设，提供多样的思路和方法借鉴，如借鉴河道“裁直取弯”设计，在满足城市河道行洪需求的前提下，恢复城市部分河段自然弯曲的河流形态，延缓河段下游洪峰时间，提升河道生态多样性。借鉴“低技术”设计，在城市水利工程建设中，顺应自然选址布局、因地制宜、使用本土材料和传统技术，提升工程的绿色性、经济性和可持续性等。总之，这些思想理念和方法是中国水利文化的精髓，未来也必将为构建中国特色城市水利体系提供重要支撑。

结语

北京依水而建，因水而兴。对于水的开发利用伴随着北京城的形成与发展，历朝历代充分利用北京自然地形和河湖环境，将“天然水系”与“人工水系”相融合，构建了一个科学系统的河湖水利体系[22]。这一体系是古代北京治水、理水、用水的智慧结晶，其价值突出体现在多功能的水利格局：通过河湖要素的科学规划，满足了城市水源、漕运、园林、防卫、供排等多元需求；平稳的调蓄机制：通过层层拦蓄、逐级引导，保证了水利体系的平稳有序；强大的雨洪蓄排能力：通过河湖沟渠的内在联通和庞大的调蓄空间，使雨洪自然消减；巧妙的水利工程设计：通过跨河引水、路线规划、闸坝和弯环蓄水等低技术设计，为河湖水利体系的构建奠定了基础。

习近平总书记在二十大报告中指出：“尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。”北京古代河湖水利体系是千百年来古代劳动人民尊重自然、顺应自然、与自然和谐共生的产物。其核心理念就是充分依循自然地势和河湖环境，将“天然水系”与“人工水系”相融，核心方法是依循自然规律，对水资源进行科学的“调、引、蓄、排”设计。其中蕴含着人与自然和谐相处的思想理念和朴素的工程智慧，涵盖城市水利体系规划、供排机制、雨洪调蓄、工程开发等方方面面，对于当下城市生态建设具有诸多借鉴和启示：一方面可以为现代城市水利系统优化、海绵城市建设、水资源管理等提供独特的观念和认知，如基于“多价值目标”[23]开展城市水利系统的规划，满足景观、防洪等基本需求下，注重河湖的生态品质、社会生活氛围的改善，打造优美、

图片来源

图1、2：由尚君慧绘制；

图3、4：由作者绘制；

图5：引自参考文献[12]。