王晓颖

　　一、何谓“水关”

　　《辞海》：“水关”即水上关口，旧时穿城壁以通城内外水的闸门。城墙上的过水孔洞可统称水门或水关，而按照功能又分为两种：通航的水门（狭义水门），及不通航仅通水的水窗或水涵洞。郭湖生对水门、水窗的定义：水门，可当河道入城处，可以开闭，以保证城市安全。水门的构造类似水闸，但性质根本不同。设水门的目的是断航，但不遏制水流，因此门作栅格状。设水闸的目的是遏水不流，因此门板密实无缝^①。从以上定义可知，“水关”首先是和城墙相关联，修建于城墙下。其次，“水关”的主要功能是连接城墙内外之水系。最后，“水关”在建筑设计及功能上有可通航和不可通航之分。这些特点就是“水关”区别于古代城市其他排水设施之处。此外，“水涵洞”一词在已发现的古代城市排水设施中会被常做应用，容易与“水关”发生混淆，水涵洞不只设于沟道河渠与城墙交接处，桥梁街巷下排水涵洞皆可称为水涵洞。

　　二、北京已发现的金元水关

　　1.金中都南城垣水关遗址：众所周知，北京的建都史始于金代——金中都。1990年10月，北京市园林局在右安门外的玉林小区建宿舍楼。在4米深的地下，施工人员忽然发现一些排列整齐的石板和木桩。一位具有高度文物意识的园林局职工向文物部门反映了这一情况。考古人员到现场后，配合施工进行了局部清理，证实这是一处大型建筑。1991年3月至6月，有关部门进行了考古发掘，将水关遗址全部发掘出来。水关的位置是在金中都景风门西侧的城垣下。它表明，金中都城内的水，从北向南经过水关流入城外的护城河。所以，水关北部为入水口，南部为出水口。现存的水关遗址主要由城墙下过水涵洞底部的地面石、洞内两厢残石壁、进出水口两侧的四摆手及水关之上的城墙夯土组成。它平面呈“］［”形，南北向，南距今凉水河（中都南护城河）50米。它全长43.4米，过水涵洞长21.35米，两厢石壁宽7.7米。出水口和入水口分别宽12.8、11.4米。进出水口及泊岸两侧设有擗石桩。底部过水面距现地表5.6米。水关是木石结构的建筑（图一）。它的建造过程是：最下层密植木桩，桩之间用碎石、碎砖瓦及沙土填充夯实。木桩之上放置排列整齐的衬石枋，衬石枋上又铺设地面石。衬石枋与枋下的木桩使用榫卯结构相连接，衬石枋之间用木银锭榫相连接，衬石枋与石板以铁钉相连，石板之间用铁银锭榫相连。上下相叠的石板则在中间凿孔，再用木桩像穿糖葫芦一样把石板穿起来，即“铁（木）穿心”。木桩、衬石枋、石板紧密相连，整体坚固。建造这一工程用了约1800根1至2米的木桩、530立方米的成材石料、2500个铁银锭榫。它所用人工的数量可想而知。它的底部建筑结构是现存中国古代都城水关遗址中体量最大的。为了保护这一遗址，园林局建楼时让出了两个单元的地方。北京市政府于1990年12月做出了建立博物馆的决定。1995年5月1日，坐落于遗址之上的北京市辽金城垣博物馆正式开馆，目前是北京唯一一座集中展示辽金时期历史的专题性遗址博物馆。

图一 金中都南城垣水关全貌（图片来源于内部资料）

图二 元大都东、西城墙水关位置示意图 （作者改绘自网络图片）

　　2.元大都城垣水关遗址：迄今为止在北京发现的有三处，分别是元大都东城墙水关（转角楼水关）、元大都西城墙水关（学院路水关）、元大都北城墙水关（塔院水关）。

　　东城墙水关位于元大都东城墙中段，现转角楼附近，一般称为转角楼水关。西城墙水关位于元大都西城墙北段，现学院路附近，一般也称为学院路水关（图二）。二者同期被元大都考古队进行发掘，并且形制、构造大体相同。两处水关都是在夯筑城墙之前预先构筑的，在土城废弃后，都遭到了严重的破坏，从其残存的底部尚可看出涵洞的结构情况。水关的底和两壁都用石板铺砌，顶部用砖起券。洞身宽2.5米，长约20米左右，石壁高1.22米。水关内外侧各用石铺砌出6.5米长的出入水口。整个水关的石底略向外作倾斜。在水关的中心部位装置着一排断面呈菱形的铁栅棍，栅棍间的距离为10—15厘米。石板接缝之间勾抹白灰，并平打了许多“铁锭”。水关的地基则满打“地钉”（木橛），在“地钉”的榫卯上横铺数条“衬石枋”（横木）。然后即将地钉榫卯间掺用碎砖石块夯实，并灌以泥浆。在此基础上，铺砌水关底石及两壁^②（图三）。

图三 地钉与衬石枋（图片来源于内部资料）

　　元大都北城墙水关位于北城墙的西部，东距北太平庄路244.5米，西距花园路37.5米，南对通恒大厦，北对牡丹电子集团。该水关共发掘清理总面积245平方米。水关结构由水关基础、顶部券砖、券洞砖基、水关涵洞北口砖墩组成^③。元大都北水关洞高3.45米，底部石条宽4米（水关洞壁东西宽2.95—3米），南北长14.5米，南侧延伸出发掘探方。基础用石条和白灰浆勾缝坐底，错缝垒砌。石条不规则，大小薄厚不等，共7层，高1.5—1.6米。石条与石条间四面都有铁锭加固，大部分铁锭已破坏，留下石条间的凹槽，凹槽长0.24—0.26米，两头宽0.1—0.13米，中间宽0.06—0.08米，底部还残留铁锭7块。水关顶部为青砖与白灰错缝砌筑，现留券砖两层，据考古现场观察推断，水关券顶应为三层券砖所筑^④。现存两层券砖的用砖规格为0.34米×0.17米×0.05米。铁栅在水关中部，东西向排列，上部铁栅已无存，留下底部菱形栅孔九个，孔深0.12米，根据考古发掘报告可知，水关中的铁栅栏至少是十四根菱形铁柱组成^⑤。水关北口保存较好，洞面砌筑整齐，由两层券砖砌制，洞口两侧各有一砖墩。砖墩底部为长方形，下方压有一块东西宽0.85米、南北长1米、厚0.2米带有题记的石条。目前元大都北城墙水关坐落在元大都城垣遗址公园，供人参观游览（图四）。

图四 元大都北城墙水关（作者自摄）

　　以上是目前北京地区已发现的金元两代水关遗址的概况，为方便了解情况及进行比较，如表一：

　　表一 北京地区已发现的金元时期水关遗址对比表

　　三、金元水关比较分析

　　北京已发现的金元两代城墙水关，最明显的共同点就是二者的建筑形制，大体上均依据宋《营造法式》这一建筑规范里有关“卷辇水窗”和“卷辇河渠口”之制。《营造法式》中“卷辇水窗”：“用长三尺，广六尺，厚六寸石造。随渠河之广。如单眼，自下两壁开掘至硬地，各用地钉（木橛）打筑入地（留出卯），上铺衬石方三路，用碎砖瓦打筑空处，令与衬石方平；方上并二横砌石涩一重；涩上随岸顺砌并二厢壁版，铺垒令与岸平。（如骑河者，每段用熟铁鼓卯二枚，仍以锡灌。如并三以上厢壁版者，每二层铺铁叶一重。）于水窗当心，平铺石地面一重；于上下出水入水处，侧砌线道三重，其前密钉擗石桩二路。于两边厢壁上相对卷辇。（随渠河之广，取半圆为卷辇捲内圆势。）用斧刃石斗卷合；又于斧刃石上用斗背一重；其背上又铺石段二重；两边用石随捲势补填令平。（若双卷眼造，则于渠河心依两岸用地钉打筑二渠之间，补填同上。）若当河道卷辇，其当心平铺地面石一重。用连厚六寸石。（其缝上用熟铁鼓卯与厢壁同。）及于卷辇之外，上下水随河岸斜分四摆手，亦砌地面，令与厢壁平。（摆手内亦砌地面一重，亦用熟铁鼓卯。）地面之外，侧砌线道石三重，其前密钉擗石桩三路。”“卷辇河渠口”篇 ：“垒砌卷辇河渠砖口之制，长广随所用单眼卷辇者，先于渠底铺石地面一重，每河渠深一尺，以二砖相并垒两壁, 砖高五寸；如深广五尺以上者,心内以三砖相并, 其卷辇随圜分侧用砖, 其上缴背顺铺条砖；如双眼卷辇者, 两壁砖以三砖相并, 心内以六砖相并, 余并同单眼卷辇之制。”^⑥（图五）金元两代水关的发掘，一方面用实物印证了《营造法式》，另一方面也可反映出宋代以后建筑规范的标准化和延续性。

图五 梁思成《营造法式注释》卷上之卷辇水窗图样

　　尽管在建筑形制上金元两代水关有异曲同工之处，但根据考古发掘的具体情况，细究二者仍有诸多不同之处，值得比较、分析。

　　首先，根据文中列表所示，金中都南城垣水关规模明显大于元代三处水关，保存也较为完好。建筑遗迹规模的大小可以反映当时城市建设历史背景的不同。究其背景如下：金中都的建立是金代第四位皇帝完颜亮为了摆脱女真宗室贵族的束缚，加强中央集权制的重大举措。不仅开辟了金代历史的新篇章，同时也揭开了北京作为都城的开始。完颜亮本人汉化程度深，崇尚中原汉族文化，在中都营建时，极力效仿北宋都城汴京（今河南开封），“命左右丞相张浩、张通，左丞蔡松年调诸路民夫，筑燕京，制度如汴”^⑦。天德三年（1151），完颜亮正式发布《议迁都燕京诏》，“役民夫八十万，军匠共四十万”^⑧。从金中都南城垣水关测算建筑材料的数量大致可反映出修建水关时所用人工的数量也是十分可观的。约用去1800根1—2米长的木桩，约用成材石料530立方米，2500个铁银锭榫。贞元元年（1153），宫城竣工，正式迁都。同时，完颜亮将皇陵也安置在金中都，位于今房山区云峰山。在迁都后，完颜亮下令将原来的都城金上京撤销留守衙门，罢上京称号，只称会宁府。这些举措表明了他将金中都作为政治中心的决心。

　　元代在元大都建立之前是以元上都（今内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗敦达浩特镇）为政治中心的，初名开平府。金天兴三年（1234）灭金后，也并未有迁都的意愿。直至“至元元年八月，刘秉忠请定都于燕，主从之，诏营城池及宫室，仍号为中都”^⑨。《元史·地理志》：“世祖至元元年，中书省臣言：‘开平府阙庭所在，加号上都……四年，始于中都之东北置今城而迁都焉。九年，改大都。’”^⑩至元十三年（1276），大都竣工。从史料记载的时间线上可看出，在修建时间上元大都比金中都漫长，元统治者相比金代，并未有急迫的需求去迁都。即便元大都建成后，元统治者也一直奉行两都巡幸制度。皇帝每年春季从大都出发到上都，在上都消暑后，于秋季返回大都。元统治者并未将元大都定位为唯一的政治中心。

　　金代水关遗址之所以保存相对完好，是与元初建立大都，耗时漫长有关。元统治者保留了金中都原有的皇城用来居住，直到大都建成，迁至新的城址后，金中都的城池才被逐渐废弃，根据金中都南城垣水关发掘的地层关系也可印证该水关在元代早期仍在使用。因此金代水关并未毁于战火，所以得以很好地保存下来。

　　其次，水关功能的不同。从上文列表可知，金元两代水关另一个明显的区别就是元代三处水关均设有铁栅，金代水关并未发现。从表象看，这与水关规模大小有一定关系，其实是水关功能的区别，即该水关是否具有通航的功能。元代三处水关铁栅的发现，可以初步断定元代水关不具备通航功能。从形制和规格来看，元代水关上的铁栅不是用来遏制水流，而是防人潜入而设，是一种固定在水关上的装置，不方便随时开合。金代水关未有铁栅发现，但也未发现有直接的实物证明或史料记载来说明金代水关具有可通航功能。但是笔者通过数据分析，进行纵向对比，针对金中都南城垣水关是否具有通航的可能性得出初步结论，供大家参考、指正。水关能否通航取决于水关城门的高度和宽度。只有这两点都符合当时船只通过的标准，该水关才具有通航的可能性。宋金元时期的槽船宽度大多为4—5米，比如已出土的静海宋船，是适用于运河浅河道的散装运粮船，宽4.05米。《清明上河图》中的汴河船，宽约5米。河北磁县出土的六只元代内河木船宽度都在2.6—3米之间。由此可见，水关若能行船，跨度应大于5米。元代三处水关跨度均小于该数据，故再次印证其不具备通航功能。

　　金中都南城垣水关的宽度已知是7.7米，所以水关的高度是能够通航的关键所在。从建筑学角度考虑，水关的城门高度是拱券券高加上水关两厢石壁的高度^⑪。宋金元时期水关拱券为半圆，拱券矢高应为跨度的一半。那么金中都南城垣水关的拱券券高应为7.7米的一半，即3.85米。如果再得出水关两厢石壁的高度，就可以推算出金中都南城垣水关的城门高度了。但水关遗址的地面建筑已不存在，现只有残存石壁高0.9米，长18.5米。从《营造法式》可知，单眼卷辇者，河渠每深一尺（约等于0.33米），二砖相并垒两壁，砖高五寸（约等于0.166米）,如果河渠深广五尺（约等于1.66米）以上，心内以三砖相并。由此，河渠的深度和宽度会影响到两厢石壁的高度和卷辇的层数。河渠越深广，石壁的高度越高，卷辇层数亦增加。元大都北城墙水关遗址可提供实物印证，该水关顶部券砖现留有两层，从现场观察来看，内券砖面上残留白灰痕迹，且不光滑。洞壁基础所留距离同样可以增加一层的尺寸，内壁还应砌有一层券砖，所以可以断定水关券顶应为三层券砖所筑^⑫。元大都北城墙水关宽度为4米，那么拱券券高就是2米，据遗址中两厢石壁高1.5—1.6米，可知元大都北城墙水关城门高度是3.5—3.6米。又因为金中都南城垣水关宽度大于元大都北城墙水关，两厢石壁高度随比例也应高于元大都水关，并且可推测出卷辇是三砖相并而制。按照元大都北城墙水关拱券券高和两厢石壁高度的比例关系，推算出金中都南城垣水关的两厢石壁高度应在2.88—3.05米，水关的城门高度应在6.73—6.9米。

　　金中都南城垣的水关城门高度已推算得出了结果，水关能否通航的另一因素就是当时船只的宽度和高度。金代用于漕运的船只大多来源于北宋，已出土的静海宋船，是适用于运河浅河道的散装运粮船，宽4.05米。《清明上河图》中的汴河船，宽约5米。金中都南城垣水关符合当时船只通过的宽度。至于船只的通行高度可参考宋金时期所建拱桥的高度。《营造法式》中有关“卷辇水窗”和“卷辇河渠口”（即拱桥）的建筑方法类似，二者可互相参考。船能通过水关的高度，也应能从河上穿桥而过，结合当时拱桥的高度范围，如果水关城门地面以上高度低于5米，就难以满足不同高度的船只出入。

　　宋时有据可查的拱桥拱高为5—9.85米。如果水关城门高度高于5米，就是有通航的可能性。综上分析，金中都南城垣水关具备通航的可能性，这也是有别于元代三处城墙水关遗址的又一发现（图六）。

图六 金中都南城垣水关复原图（图片来源于内部资料）

　　最后，只有元大都北城墙水关北口两侧各有一砖墩，其他三处水关遗址均未见。有关砖墩的具体描述如下：北洞口两侧各有一砖墩，底大上小呈梯形，从底层开始逐层内收0.03米，直至顶部和洞顶砖平齐，高2.6米，由青砖与白灰错缝重叠砌制，内用砖规格不同，外包边砖齐整。西侧砖墩底部为长方形，东西宽1.66米，南北长1.45米，南侧向内延伸0.7米，砖墩顶部被夯层所叠压，砖墩底部压在石条基础之上。东侧砖墩，砌法同西侧，底部东西宽1.66米，南北露出部分1.28米；南侧向水关内延伸0.7米，南北共长1.98米。高2.5米，38层砖。砖墩底部下压有一块东西宽0.85米、南北长1米、厚0.2米带有题记的石条。这块石条东西宽0.85米，露出部分0.6米；南北宽1米，露出部分0.6米^⑬。砖墩的作用目前无从考证，但是砖墩下所压石条上的题记值得分析。石条上刻铭字迹清晰可见：“至元五年二月石匠作头”，明确了该水关的确切纪年。元朝的纪年有两个时期出现至元年号，一是元世祖忽必烈时期，公元1264为至元元年，另一是元惠宗时期，公元1335年为至元元年。那么元大都北城墙水关北口发现的这块题记砖上的年号是前至元还是后至元呢？从前文所引用史料得知，世祖忽必烈于至元元年，奏准了刘秉忠请定都于燕的建议，诏营城池及宫室。《元史·世祖本纪》：“（至元）四年春正月，……城大都。”^⑭“至元十一年春正月己卯朔，宫阙告成，帝始御正殿，受皇太子诸王百官朝贺。”^⑮从建筑工艺角度看，水关修建与城墙是同时进行，甚至在夯筑城墙前预先构筑，不可能在城墙修建完毕后施工建设。从以上时间线上来看，至元五年（1268）正处于大都城建造期间。所以，该题记上所记至元年号应是元世祖忽必烈时期。

　　四、结语

　　通过以上比较、分析可知，金中都南城垣水关遗址不论从规格还是功能性都高于元代三处水关遗址，保存也相对完好，是目前北京地区唯一一处以遗址博物馆形式保护的水关遗址。金中都、元大都在北京都城史上都留有浓重的一笔，遗留的城市建筑具有承前启后的作用，对其研究、分析是为了更好地保护和利用。水关作为城市水利设施的组成部分，可以反映其所在时期的历史背景，牵涉到城市的兴衰，考证城墙的位置、功能，城市水系的变迁等方面。

　　但是，随着城市发展，遗址周遭环境变化等因素的影响，水关遗址持续性保护图六 金中都南城垣水关复原图（图片来源于内部资料）面临着新的问题，需要多学科综合考量。古代城市发展留下的文化遗产既是财富也是挑战，如何应对，解决发展与保护之间的矛盾，是我们必须面对的问题。

　　①郭湖生：《中国古代城市水工设施概述》，《中华古都》，空间出版社，2003年。

　　②中国科学院考古研究所、北京市文物管理处（元大都考古队）：《元大都的勘查和发掘》，《考古》1972年第1期。

　　③④⑤⑬李华：《元大都北土城花园路段城墙勘探及水关遗址清理简报》，《北京考古》第一辑，北京燕山出版社，2008年。

　　⑥潘谷西、何建中：《〈营造法式〉解读》，东南大学出版社，2005年。

　　⑦［清］于敏中等：《日下旧闻考》卷三七《京城总记》，北京古籍出版社，1983年。

　　⑧［宋］徐梦莘：《三朝北盟汇编》卷第二百四十五，上海古籍出版社，1987年。

　　⑨［清］于敏中等：《日下旧闻考》卷四“世纪”引《历代纪事年表》，北京古籍出版社，1983年。

　　⑩《元史》卷五十八《地理志一》，中华书局，1976年。

　　⑪⑫李旭：《元大都水系与水工建筑物规画研究》，北京工业大学2016年硕士论文。

　　⑭《元史》卷六《世祖本纪三》，中华书局，1976年。

　　⑮《元史》卷八《世祖本纪三》，中华书局，1976年。

　　（作者单位：北京辽金城垣博物馆）