传统城市水适应性空间格局研究—以济南为例

王越 林箐

WANG Yue, LIN Qing＊

2015年3月，济南被住建部确定为16座海绵城市建设试点之一[1]。“海绵城市”与水生态文明建设一脉相承，倡导建设城市“水适应性景观”。适应性景观（Adaptive Landscape）的概念最早由Simpson提出，俞孔坚在2005年首次提出水适应景观（Water Adaptive Landscape）的概念[2]。先人在长期适应自然的过程中，与水旱灾害抗争并进行水资源管理，增强了适应环境的能力，营造出各具特色的水适应性景观。目前，已有的相关研究大都从农业景观、水利工程、水灾害防治等中微观尺度探讨水适应性景观的思想与技术[3]，而水适应性空间格局是从更大尺度探讨区域水环境对城市起源、演变及整体格局的影响[4-6]。目前针对古代水适应性城发展的思想及空间格局的研究非常有限，急需对其补充和完善。济南是我国北方独具特色的“泉城”，其在治水用水过程中积累了丰富的经验，形成独具特征的水适应性空间格局。相关研究多集中在城市水文演变[7]，水文环境对城市变迁的影响[8]，泉水聚落布局特征[9]及济水[10]，大明湖、小清河及湖泊变迁[11]等专项研究，对于更宏观尺度的城乡水适应性空间格局的综合性研究较少。

因此，本文作者以济南古城为研究对象，通过地方志、舆图的整理、现代专著研究及实地踏查，从水环境对城市起源与演变的影响和基于防洪需求及用水需求之上的城市格局营建2个层面探讨济南古城水适应性空间格局的主要特征（图1）。

济南位于鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交界带，历史时期水网密布，其不断演变的城—水关系形成了延续至今的山水格局，是研究传统城市水适应性空间格局的活教材。古城大明湖水面58hm2，百花洲水面约13hm2，其余小型坑塘等面积占古城面积近1/3。区域水环境对于聚落选址、形态变迁及格局演变影响深远。

1 城市水适应性空间格局研究框架Research framework on spatial pattern of urban water adaptability

2 济淄运河Jizi Canal

1 区域水环境影响下的水适应性空间格局

1.1 区域水文条件影响下的聚落选址

1.1.1 择址河汭，水源丰沛

历城始建于先秦，选址济水之南，千佛山以北，西临泺水，东临历水。地势南高北低，北郊吞纳泉水和南部山区径流汇集成鹊山湖，并与济水、古大明湖相连，形成“九顷十八亩”的湖沼地带[12]。

1.1.2 航运便利，交通发达

历城是济水河畔沟通东西水路运线的交通要塞。济水早在夏王朝时期就作为贡道将来自山东的贡品向今河南的夏都运输。先秦时期，济、淄水之间修建运河相连，成为沟通齐地与中原的交通要道（图2）。

1.2 区域水文条件约束下的格局演变

1.2.1 不同历史时期城市格局演变特征

济南的水环境发展经历了漫长的演变过程（图3，表1）。至明清时期，济南“城以外盈盈皆水也，西南则趵突金线诸泉，东南则珍珠黑虎诸泉，城内则珍珠刘氏诸泉汇为明湖连北门出，合东西两水环而绕之”。内城有大明湖、百花洲等湖泊及珍珠泉等多处泉群；内城外有护城河、东西泺河等水系，古温泉、五龙潭、马跑泉等多处泉群及山水沟、小河等溪流沟渠（图4）。

1.2.2 水文条件对城市格局变迁的影响

1）影响城池布局。魏晋南北朝时期跨历水建东城形成“双子城”；唐宋时期筑城墙形成城内“西湖”，城门绕湖而辟，四门不对；明清时期大明湖的扩张带来城内功能布局的扩展，在城郊形成繁华的商贸与居住空间。

2）改变泄洪方式。明清时期护城河体系的形成彻底改变了泄洪方式。开挖前，城池内外泉水及南部山区汇水皆排入大明湖后由北水门流出；护城河开挖后，成为重要泄洪渠道，内外护城河在北郊交汇后由东、西泺水排入小清河，改变了城池的泄洪格局。

3）改变城市风貌。历史时期济南北郊水势丰沛，景色优美，是辟建私家园林的主要空间；唐宋时期城内大明湖形成以后，园林建设由城郊转移到城内，形成以华不注山、大明湖和四大泉群为核心的园林景观聚集区，奠定了济南的城市风貌特征。

4）影响发展格局。区域水环境变迁带来城市空间的不均衡发展。明清济南内城的东、西、南三城门中，西门靠近泺水，是对外交通的水陆枢纽。东门外有山水沟经过，受洪水及地理条件制约发展落后，形成了“东门一样垂官柳，只是西门送客多”的不均衡发展格局。

2 基于洪水防治与水资源利用的水适应性空间格局

先人在利用水资源和治理水患灾害过程中，积累了丰富的生态智慧，形成了区域—城市尺度的防洪格局、独特的泉水聚落和城市景观风貌。

2.1 基于防洪需求的空间格局特征

自春秋时期以来的2 000多年，黄河共改道26次，小清河水患不绝。因此，济南建立了以小清河为核心的区域防洪格局，及城防和水利设施基础上的城市防洪格局。

2.1.1 系统完备的支脉沟—小清河—预备河区域泄洪系统格局

自元代开始，就有了小清河疏浚的相关记载。明成化元年（1465年），时任济南县令的陈恺在白云湖北侧开通减河，即支脉沟的前身。明成化九年（1473年），小清河设38处闸口，闸旁均开月河，水大开闸分流，旱则闭闸保水。河道内潴水闸用以备浅，减水闸用以防溢。清康熙二十五年（1686年），山东巡抚张鹏重开支脉沟；五十八年（1719年）复开预备河于小清河之南。自此，支脉沟—小清河—预备河泄洪系统格局形成。至清雍正十二年（1734年）开拓预备河河道并连通麻大湖至淄河门，取名福民河。小清河水患终得人工水道分水而解决，成为北郊泄洪主道，保证生产生活的安全（图5）。

2.1.2 多重防护的古城边界防洪格局

1）古城边界格局降低城内洪涝威胁。

3 济南古城水文环境演变过程Evolution process of hydrological environment in Jinan Ancient City

4 济南府城水系空间格局Spatial pattern of water system of Jinan Prefectural City

表1 水系格局对不同时期济南城市格局的影响Tab. 1 Influence of water system pattern on urban pattern of Jinan in different periods

由于济南内城周边共有4处泉群，其中黑虎泉、五龙潭及趵突泉水量极大，珍珠泉水量较小，因此将珍珠泉圈入城内作为稳定水源，其余三泉隔离在城外，奠定了古城边界格局。

2）古城城墙历代加固保护城内安全。

济南所处之地地势低洼，城墙承受来自北郊湖泽、南部山区及山水沟的洪水威胁，进行了多次修缮。古城有内外两重城墙，内城于汉代建成，后于明洪武年间重建为砖墙，共4座城门；清光绪年间另辟4座城门；清咸丰年间筑圩子城，同治年间改建砖墙，开11座城门。自此，济南府城最终定型，形成18座城门、两重城墙与内外2条城壕的御敌、防洪格局（图6）。同时，还通过择高营建避免洪涝、采用加厚砖块避免浸水、使用柏木打桩加固地基和使用油泥筑墙防雨耐久的建造技术加强增强防水功能（图7）。

2.1.3 内外兼具的水门—水闸水利设施格局

为有效调蓄雨水，古城共建六水门，分别是位于城池北侧的汇波门、城南岱安门旁的南关铁篦子门、城东南仓街南侧的巽安水门、城池东北侧的通济水门、“山水沟”水门及城西济安门西侧的于家桥水门（图6），并在泺河之上建水闸以杀水势。城北护城河设永济闸和护城闸；西泺河上设六闸；东泺河上设护城七闸[13]。各水闸调节水位，旱季溉田行船，雨季开闸泄洪，并提供灌溉水源和生活用水。

2.1.4 内外贯通的城市排水系统格局

济南内、外城的排水体系由天然泄水洪道和人工沟渠构成，对外承接南部山区雨洪，对内汇集城内泉水及雨水，是古城排水体系的中枢系统。

1）外城：山水沟+内外护城河泄洪体系。

清末，城池内外“挖砌城内沟渠五道，共计长七百一十八丈。从此省城内外泉脉深通，河流疏畅，即大雨时行，山泉湖水同时涨发，可以顺轨而下，不至漫溢”[14]，其中的“沟渠”俗称“山水沟”，从南向北将南部山区洪水导入城关并排入护城河，形成山水沟—城壕排水体系。5条山水沟分别是位于古城东南的羊头峪东沟、位于千佛山东侧佛慧山、开元寺一带的羊头峪西沟、位于岱安门（南圩子门）偏东的南营山水沟、位于岱安门里朝山街的新桥街山水沟和源于南部山区的南关山水沟[13]（图8）。时至今日，山水沟—城壕这一传统水工设施与现代城市建设相融合，形成上行车下行水的双重结构，成为防洪工程的重要遗产（图9）。

5小清河水利设施图Water conservancy facilities of Xiaoqing River

6 城墙—城壕防护格局及六水门分布Protection pattern of city walls and moats and distribution of six watergates

2）内城：护城河+排水沟渠+大明湖等湖池调蓄+泺河+小清河排水体系。

城内纵横着数条东西、南北向的明渠和暗沟，在雨水丰沛的季节，雨水沿沟渠由南到北顺势排入大明湖等湖池。雨季，北水门打开，雨水经此进入东、西泺河，同时护城河进入大明湖的水闸关闭；旱季，北水门关闭，大明湖的水留在城内，护城河水闸开启，将趵突泉等引入城内，形成泉水治理的基本机制[15]（图7）。

7 2007年济南考古研究所挖掘出宋时城墙墙基Jinan City wall base of Song Dynasty excavated by Jinan Institute of Archaeology in 2007

2.2 基于用水需求的空间格局特征

2.2.1 贯穿街巷的人工引流格局

济南古城的人工引流始于先秦。战国时期，西侧高都司巷泉水丰沛，居民在井泉旁修水渠引水。明清时期，泉水汲排系统皆以珍珠泉为源头。据考古记载，古历水、梯云溪、濯缨湖一带皆分布有用于汲排水的水渠，“城中多二尺许水沟，通城旋绕，清泉汩汩，长流不止”[16]。至今探明的沟渠遗址共6条，明渠3条皆入百花洲，分别由西花墙子街道过泮池后入百花洲、小王府池子过曲水亭街后入百花洲、自珍珠泉过曲水亭街后入百花洲；暗渠3条分别是西城墙根街—雪泉—玉乳泉、珍珠泉—玉带河—百花洲和起凤泉—泮池[17]。水渠与街巷相连，或是穿行于桥梁之下形成暗渠，形成以百花洲、珍珠泉等为核心的临泉居住空间。

2.2.2 丰富多样的泉水聚落格局

古城内街巷结合泉水汇流特征，南北街巷较长，与泉渠伴生，形成具有南方韵味的水巷特征。其构成要素包括建筑、泉溪、桥梁、水池，先人通过不同的泉水利用途径形成井、池、沟渠、沼沚等形式，构成了临水、围水而居的聚落形态。对于泉水的使用在历代进行明确规定，形成了约定俗成的地域性用水秩序。

2.2.3 由泉而生的泉水园林特征

“围泉入园”是园林营建的主要特征，借助小尺度泉水形成园林，或是多处园林共享一处水面建设泉水湖岸园林。如《历乘》中所载：“德藩有濯缨泉、灰泉、珍珠泉、朱砂泉共汇一泓，亭台错落，倒影入波，龙舟清泛，箫鼓动天”，即描绘出围泉为园的美好景象。历城最早的使君林和房家园也是圈泉入园及借湖建园的泉水园林典范，最终形成以大明湖、趵突泉为核心的“一城山色半城湖”的独特泉城风貌（图10）。

2.2.4 依水而兴的城市功能分区

围绕城内溪流及沟渠，形成了城市功能分区。其中位于城中心的珍珠泉大院自金元时期开始就是行政中心。城市居住空间主要分布在大明湖周边、曲水亭街、芙蓉街一带。

3 结论和讨论

3.1 济南古城水适应性空间格局的主要特征

笔者从济南城—水关系入手，探讨了古城适应和利用水资源过程中形成的空间格局特征。区域水环境影响选址和布局、改变泄洪方式、改变城市风貌并影响发展格局；在古城对水环境的利用与治理方面，基于防洪需求建立支脉沟—小清河—预备河体系、城墙—城壕体系、水门水闸水利设施体系、排水沟渠—城壕—山水沟排洪调蓄体系，构成区域—城市双重尺度的防洪格局；基于用水需求形成人工引流格局、泉水聚落格局、泉水园林空间及依水而兴的功能分区。由此构成城水相互作用下的区域—城市水适应性空间格局。

3.2 古城水适应性空间格局营建的生态智慧及启示

通过对水适应性空间格局的研究，总结古城建设过程中朴素的生态智慧，探究城市适应环境、应对灾害、具有良好“弹性”的原因。

1）与自然结合的生态优先原则。在农本社会，科学技术不够发达，古人充分利用自然条件，加入适当人工干预形成聚居地。水系既是城市发展的源动力，也是制约因素，影响城市扩张及布局。

2）设施的系统化、合理化。济南为解决来自北郊和南部山区的水患，设置内外层叠、系统的水利体系。由山水沟引排、城壕导流、水闸调蓄、城墙防御，最终由水门调控，有序地进行水资源治理。

3）自然—人工水系网络的内外贯通，实现水系的自我循环与更新。城市内外泉水、湖水、河水及人工沟渠相互贯通，形成自然循环的体系。城市内外拥有雨水、山区汇水、地下水的补给，并保持流通与更新。独特的水环境形成独特的城市格局，也定义了生活方式，形成特有的城市意象。

4）依泉水而兴，形成多样的居住空间。古城内泉水引流方法多样，形成独具特色的泉水聚落。古城内外河湖、溪流、人工水渠串联，由居民使用泉水而建成的池、井、塘、渠等形成古城内丰富多样的居住空间。

8 清末济南内外城排水体系Inner and outer city drainage system of Jinan in late Qing Dynasty

9 山水沟及圩子壕的发展现状Development status of mountain ditch and defensive wall trench9-1 南圩子壕Southern defensive wall trench9-2 高架桥下的西圩子壕Western defensive wall trench

10 明清时期济南园林分布情况Distribution of Jinan gardens of Ming and Qing Dynasties

因此，现代城市的规划应当将水环境作为重要基础，充分尊重自然规律，避免生态破坏。修复水网体系，解决水体破碎、地表与地下水连接被阻等问题，恢复水网贯通与自我更新。在防洪泄洪方面，在顺应河流生态环境基础上加强阶段性治理及系统化的水利设施的建设。未来的城市规划中应引入水适应性城市规划理念，在顺应自然的基础上建立水生态基础设施，维护雨涝调蓄、水资源保护与涵养等水生态过程。同时，也应加强对于水适应性空间格局的研究，充分保护水工设施遗产和水系格局，学习先人治水经验，保证城市可持续发展。

注释：

① 图1由作者自绘；图2改绘自《小清河航运史话》中的“济淄运河示意图”；图3由根据作者《中国城市历史地理》和 “省城街巷全图”绘制；图4、6、8由作者根据《济南市志》中的“1911济南城区图”改绘；图5来自清代《博兴县志·卷一·水道旧图》；图7来自《济南考古图记》；图9由作者自摄；图10由作者依据《道光济南府志·卷十一·历城·古迹一》《齐乘》等资料绘制。

② 表1由作者自绘。