第一千二百二十三章 贡献
与黄四海的单打独斗不同,沈青面对的是一座城市的顽疾。
他是带着使命感的,因为他自认是沈括的后人,体内流淌着祖先探索自然、经世致用的血液。
京城排水,积弊已久。
沈青没有急于动手,而是花了整整三个月时间,带着自制的测量工具,走遍了京城的大街小巷,钻遍了每一个能进入的暗沟角落。
他绘制了详尽的京城地势图和现有排水管网图,图上密密麻麻标注着高程、管径、流向、淤塞点。
惊世骇俗的“雨污分流”论
分析完所有数据,沈青得出了一个让当时所有工部官员都瞠目结舌的结论。
京城排水的根本问题在于“雨污合流”。雨水和生活污水、粪便混在一起,不仅总量巨大,而且污水中的秽物极易在管道中沉淀淤积,堵塞通道。同时,大量的雨水被污染,也直接排入了河道,污染水源。
他提出了一个石破天惊的方案:雨污分流。
雨水系统:
利用相对干净的自然降水。他主张修建更宽阔、更顺畅的明渠或大型陶管,根据京城西北高、东南低的地势,重新规划主干渠,让雨水能以最快速度直接排入护城河及外部的天然河道。
污水系统:
专门收集生活污水和粪便,这正与黄四海的冲净器理念不谋而合。
铺设另一套独立的、管径稍小的陶管网络,将所有污水集中引导至城墙外预设的“化粪池”。
他设计的化粪池分为三格,利用沉淀和发酵原理,使固体秽物沉淀分解,上层相对澄清的液体可排放或用于灌溉,沉淀下来的污泥定期清理,可作为肥田的“金汁”。
这个理念在当时太过超前,遭到了几乎所有人的反对。
认为这是劳民伤财,多此一举。但沈青力排众议,在格物院的辩论会上,他指着自己绘制的图纸和模型,详细解释了合流的危害和分流的好处,言辞恳切,数据详实,最终打动了格物院的主事,并由此上达天听。
第二步:陶管矩阵与“龙骨架”设计
方案获批试点,真正的挑战在于施工。
首先是管道。原有的砖砌暗沟极易坍塌淤塞,石砌成本高昂。
沈青决定大规模使用改良的陶管。他设计了多种规格的圆形陶管,以及配套的t型、y型、弯头等连接件。
为了增强强度和平滑度,他要求在陶管内壁施一层厚釉,并严格控制烧制过程中的变形。
其次是管网的铺设。这绝非简单的挖沟埋管。
沈青创造性地提出了“主干龙骨架”概念。他根据京城地势和街区布局,规划了数条贯穿南北东西的大型主干管,如同城市的“龙骨”。
主干管管径最大,埋深和坡度经过精确计算,确保在任何情况下都能保持自流速度,避免沉积。
然后像肋骨一样,从主干管上分出各级支管,深入每一条街巷,最终接入每一户。
在铺设过程中,他引入了“检查井”的概念。
在管道交汇处、转弯处和每隔一定距离,就用砖砌筑一个竖井,井口用带孔的石板覆盖。这不仅便于日常检查和疏通,更重要的是,为未来的管网维护和扩展留下了接口。
第三步:化粪池的奥秘与施工挑战
化粪池是污水系统的终点,也是技术难点。
沈青设计的三格化粪池,要求第一格容量最大,用于沉淀固体和厌氧发酵。
第二格进一步沉淀和降解,第三格储存澄清液。
格与格之间通过安装在特定高度的过水管连接,只让上层液体通过。
在施工中,如何确保池体不渗漏、过水管高度精确、以及防止恶臭气体溢出,都是难题。
沈青指挥工匠,先用夯土夯实池底,再用糯米浆混合石灰、沙土砌筑砖墙,内壁同样用三合土抹面,确保密封。
他还设计了活动的、带过滤网的陶制通风管,引导废气高空稀释。
试点区域选在了地势低洼、常年内涝的城东一片街区。
施工期间,沈青几乎住在了工地上,与工匠同吃同住,解决了一个又一个突发问题。
当工程完工,一场暴雨降临,试点街区的雨水迅速沿着新建的宽大雨水渠流走,街道干爽;而各家各户的污水,也悄然通过地下那套看不见的管网,汇流至城外的化粪池。
望着与周边“水漫金山”截然不同的景象,沈青长长地舒了一口气,他知道,自己为这座千年古城,植入了一套全新的、健康的“地下血脉”。
与前两者相比,展氏加的发明之路,充满了更多的未知、风险与伦理的挣扎。他面对的敌人,是无形无影、杀人无数的天花病毒。
展氏加的家乡靠近牧场,天花时有发生。
他行医过程中,反复验证了一个现象:那些负责挤奶的妇女,尤其是手上偶尔会因为接触病牛乳房而长出类似痘疮的人,似乎确实很少感染天花。这个现象并非他首次发现,但前人大多归因于“体质”或“运气”。
展氏加没有停留于此。他系统地走访了数十个牧场,记录了上百例挤奶工的健康状况,并与普通农户进行对比。
数据清晰地显示,接触过牛痘的人群,天花发病率极低。
一个石破天惊的假设在他脑中成型:牛痘,或许是一种天然弱化的“假天花”,感染后,人体会在不经历重病的情况下,获得对真正天花的抵抗力。
这个想法在当时看来,简直是离经叛道,亵渎神明。人畜殊途,怎可混为一谈?
假设需要验证。展氏加深知,这验证之路,九死一生。
他首先选择了动物实验,将牛痘浆接种到猴子身上,观察反应。猴子出现了轻微症状并康复。
但这远远不够,最终必须证明其对人类有效且安全。
古有赵氏孤儿,用自己的孩子去换别人的孩子。
作为一个郎中,实验只能从自己的家人身上。
你不会是一个好父亲好丈夫好儿子,但你对人类的贡献是巨大的。
这境界,不是一般人能做到的。