BÍ MẬT MIẾNG BỌT BIỂN KHIẾN TỬ CẤM THÀNH CHƯA TỪNG NGẬP LỤT

 Ngay từ khi xây dựng, Tử Cấm Thành đã được thiết kế một hệ thống thoát nước tương đối hoàn chỉnh, tránh việc nước mưa tích tụ quá lâu bên trong gây ngập lụt.

Tử Cấm Thành, thuộc trung tâm Bắc Kinh, là cung điện của hai triều đại phong kiến Trung Quốc thời nhà Minh và nhà Thanh. Được thiết kế, chuẩn bị và xây dựng trong vòng 14 năm (1406 - 1420), đây là nơi ở của 24 vị hoàng đế Trung Quốc.

Tử Cấm Thành bao gồm hơn 9000 căn phòng, được bố trí trong các cung điện lớn nhỏ nằm trên diện tích 720.000 m2, lớn hơn nhiều so với các cung điện khác trên thế giới như Vatican rộng 440.000 m2, Điện Kremlin (Nga) rộng 275.000m2

Việc người Trung Quốc xưa làm thế nào có thể xây dựng cả một khu quần thể khổng lồ này là một bí ẩn với các nhà khoa học trong thời gian dài. Theo các ghi chép cổ xưa, để xây dựng được kiến trúc đồ sộ này đã phải huy động 230.000 nghệ nhân, hàng triệu công nhân và binh lính nhập cư.

Vật liệu được sử dụng để xây dựng Tử Cấm Thành được tuyển chọn từ khắp đất nước. Gỗ được lấy từ các khu rừng ở xa xôi phía tây nam Trung Quốc, trong khi đá được khai thác từ các hồ tự nhiên rồi vận chuyển đến Bắc Kinh, thậm chí có những khối đá nặng 200-300 tấn lấy từ mỏ đá cách xa tới 70km.

Một vật liệu đặc biệt khác được chuyển đến từ Tô Châu, thung lũng hạ lưu sông Dương Tử là hàng triệu viên gạch ngói vàng. Người ta ước tính khoảng 100 triệu viên gạch lát đã được sử dụng khắp Tử Cấm Thành, chỉ riêng các sân trong đã tốn đến 20 triệu viên gạch lát nền.

Ngoài giá trị lịch sử, Tử Cấm Thành cũng gây kinh ngạc bởi thiết kế hệ thống thoát nước giúp công trình này chưa một lần bị lụt lội trong lịch sử hơn 600 năm.

Theo sử sách ghi lại, thành Bắc Kinh đã nhiều lần ngập lụt. Vào giữa năm 276 thời nhà Minh, Bắc Kinh 29 lần ngập lũ. Vào giữa năm 268 thời nhà Thanh, Bắc Kinh gặp lũ rất lớn 5 lần, úng lụt nghiêm trọng 30 lần. Những trận lũ lụt này khiến nhiều nhà cửa bị phá hủy và gây thiệt hại về người. Thậm chí tường thành Bắc Kinh cũng bị sập một lần vì nước mưa xói mòn. Mặc dù vậy, Tử Cấm Thành vẫn bình yên vô sự.

Một nhân viên làm việc tại Cố cung vài năm trước đây từng chia sẻ với China Daily rằng, nhờ hệ thống thoát nước cổ xưa, Tử Cấm Thành có thể thoát lũ chỉ trong vòng 20 phút.

BÍ MẬT "MIẾNG BỌT BIỂN" TỬ CẤM THÀNH

Trong quá trình xây dựng Tử Cấm Thành, những người thợ đã thiết kế một hệ thống thoát nước tương đối hoàn chỉnh. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với một công trình rộng lớn gồm nhiều cung điện, phòng ốc bố trí dày đặc và tường thành ngăn cách giữa các khu. Xét một cách tổng thể, hệ thống chống ngập Tử Cấm Thành bao gồm một tổ hợp các yếu tố địa hình bề mặt và dưới lòng đất, bên trong và bên ngoài.

Tử Cấm Thành được quy hoạch dốc nghiêng theo địa hình tự nhiên cao ở phía bắc, thấp ở phía nam, lợi dụng địa thế núi sau, sông trước để tránh ngập. Khu vực phía bắc và phía nam của Tử Cấm Thành tạo thành một đường dốc thoải với độ cao chênh lệch khoảng gần 2m, khiến nước mưa sẽ tự động chảy từ bắc xuống nam và thoát ra ngoài.

Trên trục chính của Tử Cấm Thành, Cung Khôn Ninh, Cung Càn Thanh, Điện Thái Hòa và Điện Bảo Hòa được xây trên nền móng rất cao. Kiến trúc này không chỉ tạo nên vẻ đẹp uy nghi của các cung điện mà còn tránh việc tích nước ở khu vực trung tâm Tử Cấm Thành.

Công trình thoát nước của Cố cung được chia thành những mương nổi và mương chìm. Các kênh mương và sông quanh Tử Cấm Thành, đặc biệt là sông Kim Thủy, cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thoát nước khi có mưa lớn, lũ lụt.

Nước mưa trong Tử Cấm Thành thông qua 3 con đường thoát nước là từ mái nhà chảy xuống mặt đất, từ mặt đất chảy vào mương ngầm, từ mương ngầm chảy vào sông Kim Thủy, từ sông Kim Thủy chảy vào sông Đồng Tử, cuối cùng thông ra sông Huệ Hà.

Sông Kim Thủy không chỉ mang ý nghĩa phong thủy mà còn đóng vai trò trong việc ngăn hỏa hoạn, thoát nước và điều hòa khí hậu trong Cố cung. Con sông được chia thành hai phần, nhánh sông chính vây quanh Hoàng cung, nhánh sông phụ chảy vào trong cung.

Đoạn sông Kim Thủy bên trong Cố cung dài khoảng 2.100m, độ sâu trung bình khoảng 4m, sông có khúc rộng, khúc hẹp, chỗ rộng nhất gần 12m, chỗ hẹp nhất không quá 2m. Đáy sông và sườn sông được lát bằng đá. Khúc sông uốn lượn như một con trăn khổng lồ và nước sông xanh màu ngọc bích.

Ngoài ra, Tử Cấm Thành được thiết kế khả năng thoát nước tối ưu đến từng viên gạch lát. Sân của Tử Cấm Thành được lát bằng cách xếp những viên gạch đá xanh, giúp cho mặt sân dễ thấm nước mưa hơn bề mặt sân bê tông thông thường. Bên dưới lớp gạch đá xanh là một lớp đất rất dày, có thể hấp thụ được một lượng nước lớn được ví như "miếng bọt biển khổng lồ" dưới lòng đất.

Hơn nữa, bên ngoài mỗi cung điện ở Tử Cấm Thành có nhiều điểm thoát lũ được chạm khắc hình đầu rồng. Khi trời mưa, hàng nghìn chiếc đầu rồng này đồng loạt phun nước chảy xuống các con kênh nhỏ rồi và đổ về sông Kim Thủy. Do đó, các con kênh nhỏ được đào xen kẽ trong Tử Cấm Thành luôn được quan tâm. Bất kể là vào thời Minh hay thời Thanh, triều đình đều quy định vào mùa xuân phải bố trí các binh lính đi nạo vét tất cả các kênh trước khi mùa mưa đến.

TỬ CẤM THÀNH KHÔNG SỢ ĐỘNG ĐẤT 

Tử Cấm Thành được mệnh danh là tổ hợp công trình kiến trúc cổ bằng gỗ lớn nhất và hoàn chỉnh nhất trên thế giới. Đa số ý kiến cho rằng, sự vững chãi của Tử Cấm Thành được xây dựng từ nền móng vững chắc dưới đất, song thực tế câu trả lời lại nằm ở kết cấu phía trên.

Kể từ khi xây dựng đến nay, Tử Cấm Thành đã trải qua hơn 200 trận động đất, trong đó có trận động đất kinh hoàng nhất ở thế kỷ XX. Vào năm 1976, trận động đất Đường Sơn đã khiến 240.000 người thiệt mạng trong vòng 23 giây, phá hủy toàn bộ biên giới phía bắc Đường Sơn cách đó 150km chỉ trong một đêm. Mặc dù trải qua trận động đất cực mạnh khiến nhiều ngôi nhà bị nứt và sập, nhưng Tử Cấm Thành vẫn đứng vững.

Để giải mã sự kỳ lạ này, các chuyên gia đã sao chép mô hình kiến trúc Tử Cấm Thành, sau đó thử nghiệm mô phỏng trận động đất có cường độ 10,1 độ richter. Trong cơn địa chấn, biên độ rung lắc của mô hình ngày càng lớn, khiến các viên gạch bên trong lần lượt sụp đổ nhưng phần khung vẫn vững chãi.

Sau một số lần thử nghiệm, các chuyên gia đã rút ra kết luận, nguyên nhân nằm ở các trụ không bị chôn sâu xuống đất và việc không cắm phần gốc này xuống quá sâu đã đảm bảo tính linh hoạt cho tổng thể cung điện, đồng thời không để cột nhà bị gãy đột ngột.

Ngoài ra, để đảm bảo độ kiên cố của Cố Cung, đấu củng cũng góp một phần vô cùng quan trọng hỗ trợ nâng đỡ mái nhà một cách khéo léo. Đấu củng nằm ở vị trí dưới hiên và mái nhà là một loại kết cấu đặc biệt của kiến trúc Trung Quốc xưa, gồm những thanh ngang từ trụ cột chìa ra gọi là củng và những trụ kê hình vuông chèn giữa các củng gọi là đấu. Kiến trúc này không cần đinh hay bất kỳ chất kết dính nào, vừa có thể chịu trọng lực và tích hợp chặt chẽ với tòa nhà, vừa có một khoảng không gian linh hoạt.

Theo nhiều tư liệu nghiên cứu, kiến trúc đấu củng đã được sử dụng rộng rãi từ thời Xuân thu (770 - 476 TCN). Đấu củng làm giảm tác động của các trận động đất lên các tòa nhà, dựa theo kỹ thuật chồng rường. Đấu củng vừa giúp mở rộng diện tích hiên nhà, vừa có khả năng chịu lực tốt, đồng thời đóng vai trò trang trí cho các cung điện bên trong Tử Cấm Thành.

Phần mái kiên cố đóng vai trò là sự cân bằng tổng thể về sức mạnh, làm cho các bộ phận còn lại như được hỗ trợ lẫn nhau nhằm giảm bớt gánh nặng. Trong khi đó, bên dưới sàn nhà có ít nhất 3 lớp gạch, tạo nên sự vững chãi cho công trình. Đây được cho là một vài trong những yếu tố giúp Tử Cấm Thành vẫn tồn tại qua các trận động đất mạnh hàng trăm năm qua.

Minh Phương
Theo Laitimes, Shanghaiist, Sina