威尼斯建在水上,這大家都知道。
但很少人知道,這座城市的地基是木頭。
這些木頭泡在爛泥里幾百年,不僅沒爛,反而越來越硬,硬過石頭。
——《壹》——
公元452年前后,亞得里亞海邊的潟湖一帶幾乎沒有人煙,那里是爛泥、沼澤、漲潮退潮的灘涂,連漁民都不愿久留。
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但就在那一年,一批人被迫來了。
他們不是探險(xiǎn)家,不是開拓者,他們是逃難的人。匈奴人從北邊打過來,羅馬帝國的邊境城市一個(gè)接一個(gè)陷落。
大批平民扶老攜幼往南跑,跑到海邊,發(fā)現(xiàn)退無可退。
陸地上全是追兵,唯一的出路是往海里走,他們選了潟湖,潟湖是亞得里亞海北部的一片封閉水域,外面有沙洲擋著。
海浪進(jìn)不來,水也不深,平均只有一米多。
對蠻族騎兵來說,這片爛泥地是噩夢,對難民來說,這是唯一能活下去的地方,問題是,這里沒有陸地,只有零散的小沙洲和泥島。
在這種地方蓋房子,等于在豆腐上建樓。
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時(shí)而浮在水上,時(shí)而落在地面歇息。
后來又來了一批人,公元810年,倫巴第人再次入侵,更多難民涌入潟湖深處,最終聚集在里亞托島一帶,這個(gè)地方,后來成了威尼斯的核心。
威尼斯不是被規(guī)劃出來的,是被逼出來的。
到公元1000年,這里已經(jīng)有六萬人口,一百年后,人口漲到八萬,中世紀(jì)全盛期,威尼斯成了地中海最繁榮的貿(mào)易城市,人口超過十萬。
一座建在水上的城市,支撐著十幾萬人的日常生活。
教堂、市場、宮殿、法院,全都要蓋在泥水里,房子怎么建?這才是真正的問題。
——《貳》——
潟湖底下不是巖石,是泥,軟的那種,幾米深下去才有稍微硬一點(diǎn)的黏土層,想在上面蓋樓,普通地基根本撐不住。
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威尼斯人想出來的辦法,今天聽起來還是很離譜:打木樁。
把樹砍倒,截成兩到五米長的段,樁頭削尖,然后一根一根垂直打進(jìn)泥底,打到黏土層為止,木樁緊挨著木樁,密到幾乎沒有縫隙。
打完之后,上面鋪兩層交叉疊放的木板。
木板上再砌磚,磚上才是石頭和房子,整座威尼斯,就是這么一層一層疊起來的,木樁用的是榿木,也叫赤楊,這種樹在水里的耐腐性比一般木材強(qiáng)得多。
是當(dāng)時(shí)能找到的最合適的材料。
但即便如此,工程量仍然大到難以想象,單是安康圣母教堂這一座建筑,地基就用了超過一百萬根木樁,每根四米長。
這座教堂的建造工期是26個(gè)月。
其中大部分時(shí)間不是在蓋樓,是在打樁,一座教堂就這個(gè)數(shù),整座城市是多少?史料記錄里出現(xiàn)過幾百萬根的說法,也有更高的估算數(shù)字。
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可以確定的是,為了建威尼斯,意大利北部的森林幾乎被砍光了。
木料從山上運(yùn)下來,再經(jīng)水路運(yùn)到潟湖,工人站在水里,用大錘把木樁一根一根砸進(jìn)泥底,這件事持續(xù)了幾百年,一代人接著一代人干。
建圣馬可大教堂,公元829年開始動(dòng)工。
后來失火重建,1043年再建,1071年才算基本完工,期間地基工程反復(fù)加固,前前后后折騰了兩百多年,這是一個(gè)民族的生存賭注。
有人說威尼斯的工程量堪比中國長城。
長城是在山上用磚石壘起來的,威尼斯是在水下用木頭搭起來的,兩者難度不同,但都是人力在極端條件下硬撐出來的奇跡。
——《叁》——
這個(gè)問題,大多數(shù)人第一反應(yīng)是:不可能,木頭泡在水里肯定爛,結(jié)果呢?考古隊(duì)挖馬可·波羅故居的時(shí)候,從地基里挖出來的木頭,堅(jiān)硬如鐵。
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用工具敲,聲音像石頭,這件事有明確記錄。
為什么?首先要搞清楚木頭腐爛的機(jī)制,木材腐爛的元兇不是水,是真菌,真菌要活動(dòng),需要氧氣,威尼斯的木樁深埋在潟湖底下的淤泥里。
完全隔絕了空氣,真菌無法生存。
腐爛的進(jìn)程從一開始就被掐斷了,這是第一層,第二層更有意思,木樁在淤泥和海水里泡著,時(shí)間一長,水中的礦物質(zhì)會慢慢滲進(jìn)木材的細(xì)胞間隙。
鈣、硅、鐵這類礦物質(zhì)一點(diǎn)一點(diǎn)沉積。
最終讓木材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得致密,接近石化,泡得越久,越硬,這是礦化作用,類似的現(xiàn)象在化石形成過程中也會發(fā)生。
有機(jī)物在無氧環(huán)境下,被礦物質(zhì)逐漸替代。
最終保留形態(tài)但質(zhì)地變成石頭,威尼斯的木樁沒有完全石化,但已經(jīng)足夠硬,足夠在黏土層里再撐幾百年,有人擔(dān)心威尼斯會垮,以為是木樁的問題。
實(shí)際情況是,木樁沒問題,地上的部分才是問題。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,威尼斯從1727年有記錄以來到今天,整體下沉了大約67厘米,但這不是木樁松了,是海平面在漲,加上地下水被過度開采導(dǎo)致地層下陷。
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硬化的木樁依然牢牢扎在黏土里,沒有哪根動(dòng)搖。
這里有一個(gè)細(xì)節(jié)值得注意,威尼斯的地基結(jié)構(gòu)里,木樁只負(fù)責(zé)把力傳到黏土層,本身不承重,上面的石板才是承重面。
木樁像牙簽一樣密密扎進(jìn)豆腐。
它的作用是固定和傳導(dǎo),不是單根扛壓,幾百萬根木樁同時(shí)受力,相當(dāng)于整片黏土層都被激活成了承重結(jié)構(gòu),這個(gè)思路,放在今天的工程學(xué)里,叫做摩擦樁基礎(chǔ)。
威尼斯人在中世紀(jì)用經(jīng)驗(yàn)摸索出來了。
——《肆》——
如果故事就到這里,威尼斯是個(gè)純粹的奇跡,但現(xiàn)實(shí)沒那么干凈,威尼斯的地基扛住了千年,正在被海平面慢慢吞噬。
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非洲板塊向北擠壓歐洲板塊。
意大利北部的地殼長期受力,威尼斯所在的位置本身就在緩慢下沉,每一百年約下沉1.3厘米,這是地質(zhì)層面的問題,無法人為干預(yù)。
20世紀(jì)工業(yè)化之后,人為因素疊進(jìn)來。
周邊工廠大量抽取地下水,加速了地層塌陷,21世紀(jì)頭二十年,威尼斯下沉了30厘米,海平面在漲。
全球變暖導(dǎo)致極地冰川融化。
亞得里亞海的水位每年以約2.5毫米的速度上升,兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)力,一個(gè)往下沉,一個(gè)往上漲,結(jié)果是威尼斯每年要遭受一百多次不同程度的洪水。
每隔十五到二十年,就會遭遇一次大規(guī)模洪災(zāi)。
1966年那次最嚴(yán)重,洪峰水位達(dá)到194厘米,圣馬可廣場徹底變成湖面,一樓建筑全部被淹,這個(gè)紀(jì)錄到今天還沒被打破。
2008年,城內(nèi)水位漲到1.56米,幾乎沒有一條街道干燥。
木樁撐住了,但潮水還是進(jìn)來了,為了對抗這個(gè)趨勢,意大利政府從上世紀(jì)70年代就開始討論對策,爭論了將近三十年。
直到2003年才正式啟動(dòng)"摩西計(jì)劃"。
這個(gè)名字取自圣經(jīng)里分開紅海的摩西,用意很明顯,他們需要一個(gè)能分開海水的工程,工程方案是在威尼斯?jié)暫娜齻€(gè)入海口分別建造活動(dòng)水壩。
總共78個(gè)閘門,每個(gè)閘門寬20米、長最大約29.5米、重約300噸。
平時(shí)閘門沉在海床上,不影響通航,當(dāng)潮水漲到1.1米以上的警戒線,向閘門里注入壓縮空氣,水被排出,閘門靠浮力升起。
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在海面形成一道臨時(shí)堤壩,最高可抵擋3米高的潮水。
原理并不復(fù)雜,但做起來極其麻煩,最初預(yù)算是16億歐元,最終花了55億,每年維護(hù)費(fèi)再加千萬級別,工期從最初預(yù)計(jì)的2011年,拖到2021年才算基本完工。
2020年10月,摩西計(jì)劃終于第一次實(shí)際投入使用。
成功阻擋了一次較大規(guī)模的漲潮,但爭議隨之而來,有研究發(fā)現(xiàn),閘門頻繁關(guān)閉,會阻止亞得里亞海的泥沙進(jìn)入潟湖。
潟湖里的鹽沼每年本來靠泥沙補(bǔ)充地基。
威尼斯有被列入《瀕危世界遺產(chǎn)名錄》的風(fēng)險(xiǎn)。
威尼斯政府隨即采取行動(dòng),禁止大型郵輪駛?cè)霛暫@些措施暫時(shí)把威尼斯從"瀕危名單"的邊緣拉了回來。
但按照目前潟湖水位的上升速度,威尼斯被淹沒是遲早的事。
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