皇家格物技藝學院的日子,在算盤聲、工坊敲擊聲和圖紙的沙沙聲中,過得飛快。
春日漸暖,學生們脫去了臃腫的冬衣,換上學院統一的靛藍色短打,在各自的專科領域裡埋頭深耕。
就在這平靜而充實的節奏裡,一份來自順天府衙門的公文,被送到了學院督辦葉明的案頭。公文言辭客氣,卻透著一絲無奈與希冀:
“……去歲夏秋,京城內城多雨,尤以舊城東南‘積雨坊’、‘流水巷’等處為甚。地勢低窪,排水溝渠年久失修,每遇大雨則積水盈尺,漫入民宅,汙穢橫流,百姓苦不堪言。
雖年年疏浚,然治標不治本。聞貴院專授營造格物之技,可有良策解此民瘼?若蒙不棄,可遣一二學子,會同本府工房吏員,實地勘測,或有新思……”
順天府這是病急亂投醫,把學院當成了“能工巧匠”的彙聚地,想來碰碰運氣。
但葉明卻從中看到了一個絕佳的機會——讓這些埋頭書本和模型的學生,去麵對一個真實、複雜、且關乎民生的實際問題。
他將公文帶到學院議事堂,給徐壽和幾位主要教習傳看。
“積雨坊那邊,我聽說過。”營造科的教習姓魯,曾是工部營繕司的老匠人,對京城格局很熟。
“那片兒是前朝老城區,地勢比周圍低一尺多,排水全靠幾條明溝暗渠,年頭久了,淤塞的淤塞,坍塌的坍塌。年年掏,年年堵,確實是頑疾。”
“頑疾纔好。”
葉明手指輕點公文,“正好拿來給營造科,甚至機械科、算學好的學生們練手。紙上談兵千百遍,不如實地做一遍。
讓他們去測、去看、去想,拿出個切實可行的改良方案來,哪怕不成熟,也是極好的曆練。”
徐壽沉吟:“會不會太難?他們畢竟才學了幾個月。”
“難不怕,有魯師傅您帶著,還有順天府的工房老吏協助。”
葉明道,“關鍵是要讓他們知道,所學的三角測量、地形繪圖、材料力學、甚至簡單的水流計算,不是書本上的遊戲,是真能用來解決百姓頭疼之事的。這對他們的觸動,會比在工坊裡做一百個模型都大。”
魯師傅也被說動了:“葉大人說的是。那幫小子,天天在沙盤上畫房子架橋,也該去見見真場麵了。我去挑幾個踏實肯乾、腦筋活泛的。”
很快,一支由魯師傅帶隊,包括五名營造科優秀學生、兩名對機械傳動有興趣的機械科學生(考慮到可能需要設計或改進排水器械)、以及一名算學拔尖的電力科學生周文柏(負責資料計算和可能的簡單水力估算)組成的“積雨坊排水改良勘察小組”成立了。
訊息在學院傳開,被選中的學生興奮又緊張,冇選上的羨慕不已。
出發前一晚,魯師傅把小組召集起來,桌上攤開了一張陳舊的京城區域性地圖。
“都過來看,這就是積雨坊一帶的大致地形。明日到了地方,咱們先跟著順天府的吏員,把每條現有的溝渠走向、寬度、深度、淤積情況摸清楚。
再用咱們學院的水平儀和測繩,把各處的地麵高低差精確測出來。文柏,你負責記錄所有資料,並初步估算不同地點的彙水麵積和可能的流量。”
“是!”周文柏認真點頭,握緊了手中的炭筆和本子。
石頭也在小組裡,他撓撓頭:“魯師傅,要是溝渠都堵死了,挖開也不行呢?”
“問得好。”魯師傅道,“這就是要你們去想的。光是疏通老渠,或許不夠。要不要加新的支渠?要不要設集水井?雨水往哪兒排?
護城河水位高時怎麼辦?這些都是問題。眼睛要亮,腦子要活,手要勤,把看到的、聽到的、想到的,都記下來。”
翌日,小組一行人在順天府一名老工房的帶領下,來到了積雨坊。眼前景象比想象中更糟。
時值初春,積雪融化加上前幾日一場小雨,低窪處仍是一片泥濘,幾條露天的溝渠裡滿是黑臭的淤泥和生活垃圾,幾乎不流動。
許多民宅的牆基被水浸泡得顏色深暗,散發著黴味。百姓看到官府又來人了,隻是麻木地瞅兩眼,並不抱希望。
老吏歎著氣介紹情況,學生們則按照分工開始工作。
兩人一組,拉測繩,架水平儀,記錄資料;有人負責探查暗渠的走向和完好程度;石頭則仔細檢視那些殘存的石砌溝壁和木製水閘的結構。
工作又臟又累,泥水濺了滿身,臭氣燻人。但學生們冇人抱怨,反而格外認真。他們第一次如此直觀地感受到,一項失敗的工程會給百姓生活帶來怎樣的困擾。
一連三天,小組早出晚歸,帶著滿身泥濘和密密麻麻的資料、草圖回到學院。晚上,燈火通明的繪圖室裡,他們圍在一起,將零散的資訊拚湊起來。
“看,這是測出的高程圖。”周文柏將一張畫滿等高線和標註的圖紙鋪在中間,“整個積雨坊比東麵的主街低了差不多一尺半,比北麵的小河沿更是低了近三尺。水根本排不出去,反而容易倒灌。”
“現有的三條主溝,兩條明溝完全淤死,一條暗渠前半段塌了。”一個營造科學生指著草圖,“而且走向也不合理,拐彎太多,還有幾處明顯的‘反坡’(逆坡),水怎麼會流?”
石頭拿起一塊從溝渠邊撿來的、半邊朽爛的木閘板殘片:“閘門都爛完了,根本不起作用。我看順天府倉庫裡堆著些替換的石料,但大小不一,壘得也不牢靠,大水一衝就散。”
問題越擺越多,氣氛有些沉悶。光疏浚,顯然不行。
“能不能……像水庫一樣,在坊子最低窪的地方,挖一個大的‘沉沙蓄水池’?”一個學生忽然道,“平時雨水先蓄在裡麵,沉澱泥沙,再通過一條埋得深、坡度大的新暗渠,用磚石砌牢了,直接排到更遠的護城河下遊水位低的那一段去?”
“主意不錯!”魯師傅眼睛一亮,“但挖池子占地,拆誰家的?蓄水池滿了來不及排怎麼辦?”
“池子可以挖在坊子邊上的公共荒地。”
周文柏指著地圖一角,“占地小點,但挖深些。至於排水,可以用機械!”
他看向石頭和那兩個機械科學生,“設計一個簡單的、由水位觸發的槓桿或者齒輪機構,水位高到一定位置,自動開啟排水閘門,水位低了就關上,防止倒灌。動力……可以藉助水流自身的力量,或者……用手搖齒輪組備用?”
這個結合了營造和機械的思路,讓所有人興奮起來。石頭立刻掏出炭筆,在廢紙上畫起了槓桿和齒輪的示意圖。機械科的學生也開始討論如何實現自動控製和確保可靠。
方案在激烈的爭論和反覆修改中逐漸成形:疏浚部分可利用舊溝渠,裁彎取直;在坊子東南角公共荒地開挖一個深蓄水池,池壁用磚石水泥加固;
新建一條帶有一定坡度、截麵更大的磚砌主暗渠,直通下遊護城河;在蓄水池出水口設計一套由浮球和槓桿控製的簡易自動閘門,並配有人力手搖備用啟閉裝置;在坊內關鍵低點增設幾個小型集水井,通過更細的支渠連通主渠。
他們甚至粗略估算了土方量、材料用量和大致工期。當然,許多細節還很粗糙,自動閘門的可靠性更是需要反覆試驗。
幾天後,一份帶著泥點、畫滿草圖、寫滿資料和設想的《積雨坊排水係統初步改良方案》,連同詳細的勘測報告,被鄭重地遞交給了順天府,並抄送了一份給格物院葉明。
順天府的官員看著這份出自一群“學生娃娃”之手的、卻條理清晰、甚至考慮了自動控製的方案,驚訝得半晌無言。
儘管知道實施起來還有無數困難(比如經費、拆遷、更精確的水文資料),但這份方案展現出的思路和專業性,遠超他們衙門裡那些隻會“頭痛醫頭、腳痛醫腳”的老工匠。
葉明仔細閱讀了報告和方案,尤其是後麵附上的小組成員工作日誌和心得,臉上露出了笑容。
他看到了周文柏嚴謹的資料推算,看到了石頭對機械結構的執著推敲,看到了其他學生對材料、施工的思考。
或許這個方案最終不會被完全採納,但這個過程本身,價值無量。
“這纔是學院該做的事。”他對徐壽說,“把學問種進土裡,才能長出解決問題的果實。積雨坊的排水難題,成了他們最好的老師。”
很快,學院決定,將“參與真實民生工程勘測與初步設計”作為高年級學生的固定實踐課程。
而積雨坊的改良方案,也將在與順天府進一步磋商後,或許真的能有一部分,由這些未來的“營造技士”和“機械技士”參與實施,從圖紙走向現實。
排水難題,如同一道門檻,讓這群學院裡的年輕人,第一次真正觸控到了“學以致用”的分量,也讓他們模糊的未來形象,在為民解困的實踐中,逐漸清晰、堅實起來。