安徽懷寧孫家城史前城垣結構與功能分析

吳衛(wèi)紅

（安徽大學歷史學院考古系）

孫家城遺址位于安徽懷寧縣馬廟鎮(zhèn)栗崗村（現(xiàn)孫城村）大沙河南岸（圖一），局部被水毀，現(xiàn)存城垣內圈、外圈和壕溝外圈，分別約21、25、31萬平方米。

圖一 孫家城遺址位置示意圖

城垣于1980年代“二普”時發(fā)現(xiàn)。作者自2003年起對其進行了多次調查和局部鉆探，并于2007.10.16～2008.1.7進行了首次發(fā)掘，面積86平方米，為了解域垣發(fā)掘了TG1、TG2、T1。2008年9～11月又在城中各地點進行了發(fā)掘。確認了域垣的年代，填補了安徽史前域址空白。

長江下游目前僅有良渚古城和孫家城2處史前城垣，本項研究旨在以材料為重點，對該城垣、壕溝的結構、技術、功能進行細致分析，為探討長江下游史前城址的特點及其與黃淮平原的關系提供更多信息。

一、城垣與壕溝的形態(tài)與堆積

1.地表現(xiàn)狀

表二 鉆探橫剖面觀察所獲外側壕溝相關數(shù)據(jù)表（單位：米）

城垣呈近橢圓形，以外緣計算東西最長約780、南北最寬340、殘周長1200多米。東北角地表已無，但經(jīng)鉆探局部基礎殘存；西北角未發(fā)現(xiàn)但地勢較外側高4～6米，北部現(xiàn)為河邊斷崖。現(xiàn)存城垣比內側地表高1～3、比外側高2～5、底寬12～20、頂寬3～5米不等。垣外圍有寬約70～100米的較淺洼地，南側洼地西段較平但東段明顯西高東低；西側和東側洼地則明顯南高北低，傾向河床方向。

2.鉆探

經(jīng)全面網(wǎng)格鉆探并補以多道橫向鉆探剖面（垣鉆剖1～7、壕鉆剖1～7），得到了多項基礎數(shù)據(jù)（圖二；表一、二）。

圖二 土垣與壕溝發(fā)掘、鉆探解剖位置圖

表一 鉆探橫剖面觀察所獲土垣相關數(shù)據(jù)表(單位：米)

鉆探得到的城垣基礎寬度在23～25米，垣體以黃土為主。除西南角外，大部分疊壓在更早期文化層之上。

外圍洼地為壕溝所在，全長約1430、東、西兩側寬約25～50米，南側較窄，除個別地段外其余大都在20米以下，其中東半部有240余米的一段明顯外拐且寬度急收到12米。城垣與壕溝間距約5～10米，僅南面那段壕溝凸出部分達到15米，個別地段可能20余米。壕寬小于地表洼地。在垣鉆剖4的垣體附近，深1.2米以下有一片長20多米非常堅硬深褐色土與壕溝的拐彎處對應，或與通道有關。

壕溝開口距地表深1～2、自深僅1～2米。溝底橫剖面大多數(shù)較平緩（圖三、四）；縱剖面東、西兩側均傾向大沙河方向，南側的東半部西高東低。壕溝底部最高點在西南角的垣剖2附近，若有流水應該從這兒分兩支：一支向東再折向北流入大沙河，另一支從西側流入大沙河。溝內填土含有紅燒土顆粒等，其中夾粗砂黑皮籃紋陶片是張四墩文化[1]的典型器（圖五，1～3）。

城垣內有5條溝狀遺跡，其中G1、G4緊貼垣內側，似有密切關系。G1向西延伸并折往西北與壕溝溝通，東西長595、開口距地表深0.5～0.7、自深1～2.5、寬10～20米（圖六）。溝底填土深褐色，土質較松，包含陶片、灰燼、紅燒土顆粒較多，與外壕溝中較純凈填土有明顯區(qū)別，其中的黑皮陶、夾石英陶片不晚于張四墩文化時期，而夾細砂黑衣陶片或能到薛家崗文化晚期（圖五，4～8）。

圖五 壕溝和G1內鉆探出土陶片

圖六 G1剖3橫剖面圖

3.發(fā)掘成果

試掘的兩條探溝中，TG2材料不足以了解城垣[2]，現(xiàn)以TG1東西兩壁、T1東壁及其南擴探溝剖面及為例介紹。

（1）TG1東壁（圖七）

圖七 TG1東、西壁剖面圖（上為西壁，下為東壁）

因近坡腳處的⑦層以上及早期個別層位分布南、北兩側，編為并列的A、B層[3]。

第①層：表土層。厚11～25厘米。

第②層：紅色土。深11～25、最厚處約29厘米。

第③A層：黃土夾褐斑土，土質較硬。深46～67、最厚約15厘米。

第③B層：灰褐土，土質疏松，夾少量黑斑。深12、厚8厘米。

第④A層：黃色土，土質較硬。深46～67、最厚15厘米。

第④B層：灰黃土，夾少量紅色斑點，土質較硬。深20、厚12厘米。

第⑤A層：紅褐土，土質較硬。深35～100、最厚31厘米。

第⑤B層：灰黃土，夾顆粒較大的稀疏黑斑。深32、厚18厘米。此層下有漢代灰坑H3。

第⑥A層：紅褐土夾黃斑土，土質較硬。深11～27、最厚60厘米。

第⑥B層：紅褐土夾黃斑土，土質較硬。深50、厚15厘米。

第⑦A層：灰黃土，土質疏松，呈大顆粒狀。深28～44、最厚31厘米。

第⑦B層：黃色土夾灰白土，土質較硬。深60、厚35厘米。

第⑧層：黃白色土，土質疏松，含砂性。深59～69、最厚18厘米。

第⑨層：黃褐土，土質較軟，堆積很厚。深65～81、南端最厚55厘米。

第⑩層：黃褐色夾鐵錳結核土，土質堅硬，分布自墻體最高點向南。深19～86、大部分厚10～44厘米不等。

圖八 TG1東壁第（20）層堆積

（2）T1東壁及南擴探溝

圖九 T1東壁及其南擴探溝剖面圖

二、城垣年代

可以明確TG1⑤、T1⑧及以上為漢代以后堆積。現(xiàn)擇關鍵層位年代的遺物介紹。

1. TG1出土遺物

TG1各堆積中遺物數(shù)量極少。

陶鼎足 均為夾砂紅陶，主要為側裝扁平足或似魚鰭形足。標本TG1∶1，側裝近似魚鰭形，足外側緣略弧而薄，內側緣較厚，足根近鼎身處捏凹。殘長4.8厘米（圖一○，1）。

圖一〇 TG1出土遺物

石鏃 大都青灰色砂質板巖，近柳葉形，剖面為扁菱形，邊刃較鋒利，均殘件。標本TG1∶2，殘長4.8、最厚0.7厘米（圖一○，2）。標本TG1A∶1，鏃尖及尾殘。殘長5.6、最厚0.8厘米（圖一○，3）。

圖一一 玉錐形器

此外，還有少量難以辨出器形但明確屬張四墩文化的陶片（圖一二）。

圖一二 TG1出土陶片

2. T1出土遺物

疊壓在城垣坡腳上的各文化層包含豐富的陶片和石器，有夾砂紅陶、灰陶，鼎足以側裝扁平三角形為主，另有少量橫裝扁平帶凹槽足。

圖一三 T1出土遺物

另有少量張四墩文化特征的夾砂黑皮陶缸片、夾砂紅胎紅皮陶鼎足、灰陶鼎足等（圖一四、一五）。

圖一四 T1出土夾砂黑皮陶缸片

3. 年代判斷

因此，地層關系證明城垣主體不晚于也不早于張四墩文化。

（2）絕對年代

發(fā)掘共測有28個炭樣，涉及到黃鱔嘴文化、薛家崗文化、張四墩文化、周代、漢—六朝，數(shù)據(jù)與推斷十分吻合。其中與城垣直接相關的有5個（1個為漢—六朝樣品）；與城垣包含遺物可比的其他遺存中采集4個，分屬張四墩文化早、晚期[7]（表三）。測年在2660BC～ 2460 BC間，特別集中在2470 BC～2575 BC（圖一六），因此可以斷定城垣最早堆筑年代應在2500BC左右。

表三 張四墩文化時期地層單位測年數(shù)據(jù)表（Oxcalv 4.3.2版校正）

圖一五 T1出土陶鼎足

圖一六 張四墩文化時期地層單位測年數(shù)據(jù)校正結果

壕溝年代從鉆探出土陶片看應與此相同。

三、城垣堆積過程分析

千余米的垣體堆筑，各段的技術、習慣必有不同，并有發(fā)掘局限性，如T1中的基礎處理便沒有TG1所見的清晰、完善，內護坡處理卻要復雜，但總體應該是比較統(tǒng)一的。如以TG1為分析對象，可知城垣大致有平基定位、起壟墊基、堆筑墻心和斜墻、增筑、補筑[8]等多個環(huán)節(jié)。

1.平基定位

2.起壟墊基

圖一七 TG1西壁偏北側主體墻的基礎細部

圖一八 TG1東、西兩壁墻體基礎及主墻體堆筑結構（鏡向北）

3.堆筑心墻

圖一九 TG1（20）層中發(fā)現(xiàn)的疑似夯窩？

4.厚筑斜墻

圖二〇 TG1西壁（18）層混合土料交錯堆筑方式

核心工作完成后，筑垣目的開始顯現(xiàn)，內坡不再受重視，重點轉向外坡。經(jīng)過層在外坡增厚并漫到內坡，層在外坡進一步完善并起到防護坡腳的作用，再到層增高增厚也漫到內坡，隨后在內坡增筑層又反向漫到外坡。這種每層厚約30厘米、多次漫過頂部交疊鋪筑的方式，目的為培厚外坡、加高頂部。

5.封頂完成

6.后期增補

⑩層似為稍晚增筑培厚的部分，混合土料的質地和夾雜顆粒方式與層以下明顯不同，但年代差距不會太大。此后垣體主要限于外坡修補或加固，如⑨層繼續(xù)護坡，⑥A層雖增筑加高但與同時期內側地表的相對高度已不足3米。再往后便是漢唐以后的補筑。

從整個堆筑過程看，外坡（南坡）一直是重點，而內坡在墻體完成后基本上不再受重視，“重外輕內”已反映出其功能特點。

四、城垣、壕溝的特點與功能

孫家城雖地勢略高，大沙河或許后期才偏移到此，但總處在迎水位，微觀位置并不特別好（圖二一）。作為一項大型工程，城垣最低土方量僅層以下便約6萬立方米，還不包括土料選擇、混合、搬運等其他技術行為，能量消耗巨大。

圖二一 孫家城遺址地理環(huán)境數(shù)字高程模型

1.城垣特點

斜坡堆筑：堆筑是長江流域典型方法，但從心墻開始便出現(xiàn)斜坡是其特點之一。

基礎處理：平整地表，鋪墊密度較高的純黃土，尤其中間薄層青灰土有可能是保障結構穩(wěn)定和防滲重要環(huán)節(jié)。

心墻處理：采用混合土料，摻和灰色斑塊狀土、黃斑土（表四），多個薄層的紅褐土夾灰斑土、黃斑土層交錯堆筑，是強化墻體黏性和可塑性的重要手段。

表四 TG1各層土質土色匯總表

斜墻處理：注重外坡增筑和土料使用的黏性與可塑性，并常補筑護坡性堆積，但內坡較被忽視。頂部含粉沙、略往外斜的層也較符合頂部排水要求。

坡度設計：內、外坡差異較大（表五）。以TG1東壁為例，外坡基本在11°～20°，最大不超過25°，總體平緩且表面規(guī)整；內坡表面凸凹較多，大都在20°～40°，較外坡明顯陡些。但東南、西部的局部外坡較陡（40°左右）的原因尚未可知。

表五 TG1土垣各堆積層坡向、坡度表

圖二二 TG1東壁土垣坡比示意圖

2.壕溝特點

壕溝結構：外壕深度大都僅1米多，但寬約20～50米；南側的凸出部位僅寬12米或與進出口有關。緊貼城垣內側的G1、G4，如無排水作用則毫無意義。

垣壕間距：城垣與外壕溝間距約5～10米，僅南面凸出部分達到15米以上，形成一圈狹窄的緩沖地。

儲水問題：東、西兩側溝底均向北傾斜通向大沙河，無法儲水，更無法倒引水。南部的東段略低斜也難以儲水。唯一可讓壕溝有水的方式是：從西南角最高處有不間斷水源供應，但因地形制約幾無可能。因此外壕既無儲水功能，也無引水功能。

3.功能辨析

鑒于以上城垣與壕溝的特點，并基于實用而不是禮儀或權力的考慮，可以從以下方面辨析其可能的功能。

（1）假設作為防御的垣與壕

史前時期對人或動物的防御，設施只需超出他們的天然能力所及（爬高、跳遠、涉水，穿越泥沼、籬笆、陷阱等障礙）。作為外線防御的壕溝，12米以上的寬度已能滿足要求，而1米多的深度則需輔以水、爛泥等其他條件。該壕溝雖無法儲水、引水，但因地處南方，若低洼處能類似沼澤也能足夠防御之用，現(xiàn)今南側壕溝所在的低洼地段仍含水較多（圖二三）?！墩f文》“有水曰池，無水曰隍”，這種非“隍”非“池”的半水壕，或許是南方史前城壕的另一形態(tài)。

圖二三 遺址東南側土垣外洼地現(xiàn)狀（鏡向西）

但作為內線防御的城垣， 20°左右的外坡完全不能阻礙爬高，外緩內陡的剖面、垣壕之間的緩沖地也不符合防御需要。

因此，若作為防御設施，壕溝比城垣更有價值。

（2）假設作為防洪的垣與壕[12]

現(xiàn)代的土堤防洪設計要考慮到地基處理、墻體結構、墻頂高程、邊坡失穩(wěn)、土體飽和度和滲透壓力等[13]，對土的使用尤為嚴格，2013版國家標準《堤防工程設計規(guī)范》：均質土堤的土料宜選用黏粒含量為10%～35%、塑性指數(shù)為7～20的黏性土”；“心墻、斜墻等防滲體宜選用防滲性能好的土；堤后蓋重宜選用砂性土”[14]。

孫家城城垣在基礎、心墻和斜墻的處理上十分細致，特別是對土料的處理十分符合水利中的堤防要求；1∶3左右的坡比、對外坡的重視更符合防洪需求；垣壕之間的緩沖地，也可滿足非長期蓄水區(qū)的水流對堤墻的沖擊、滲水。

無法儲水的外壕完全滿足排水需求。假若垣內側的G1與垣同時，則作為堤防“前堵后排”[15]的設施，可在雨季或水多之時提高滲流、加速排水、防止管涌。因而，孫家城的城垣、壕溝，更符合排水防洪的設計需要。但是，要防的洪水來自何處卻是個問題。

（3）基于現(xiàn)實分析的垣與壕

在遺址偏北部位（近河）的發(fā)掘中，曾發(fā)現(xiàn)薛家崗晚期文化層常有一種黃沙土，鉆探也表明北半部多個地層或為黃沙土層或含沙，包括垣鉆剖7的探孔NEZ 72～33、NEZ 73～33處的②層（漢以后）所含沙層，應是河流經(jīng)常泛濫的結果。但遺址南半部的文化層和壕溝內所有探孔中基本未見含沙層，說明泛濫難以到達遺址南半部。

如此，城垣只能以南面往大沙河方向的水流為防洪對象?，F(xiàn)實中2016.6.30～7.2期間該區(qū)域周邊24小時降雨量曾超過300mm，大沙河流域暴雨成災，但遺址內外雖有明顯積水，卻沒有形成毀滅性的大洪水（圖二四）[16]。這種暴雨至少屬于20～50年一遇，雖不排除現(xiàn)代水利設施的可能作用，但基本未影響居民的生存，洪水也未沖擊到城垣；據(jù)走訪了解只有1954年百年一遇大洪水曾淹過大沙河周邊的大片農(nóng)田。如果只是為了防洪，這種垣、壕應是防50年一遇以上的洪水，或數(shù)年不停的雨水，否則無此必要。

圖二四 特大暴雨后的孫家城遺址

由上可知，垣、壕雖可防洪，但現(xiàn)實作用并不一定是常需的，將垣與壕理解為兼防洪排水、防御為一體的設施似更為合適，但不應過高看待垣的防御能力，除非垣上加載了其他防御設施。這種雙重功能的城垣，也是長江中、下游同時期諸多城址的共同特點[17]，劉建國對長江中游城址與聚落的地理環(huán)境分析，也證明防洪在當時是極為重要的事 。

當然，這一時代之所以在全國先后出現(xiàn)大量石墻、土垣、壕溝，各有十分復雜的背景，長江中下游的挖壕筑垣保村護家行為，一定是有自然與社會雙重背景的。

[1]a.北京大學考古學系，安徽省文物考古研究所.安徽安慶市張四墩遺址試掘簡報[J].考古，2004 (1).b.安徽省博物館.安慶市張四墩遺址1980年發(fā)掘述要[J].文物研究(15輯).合肥：黃山書社，2008.

[2]TG2主要為明清時期堆積，最下部分才發(fā)現(xiàn)新石器時代地層，與TG1墻體下層土相似，也不排除此處曾有其他用途之可能，或者在較晚時期遭到過嚴重破壞.

[3]因分別在城垣兩側而無疊壓關系，發(fā)掘時當作并列層位在序號后加A、B，只表示在某層下出現(xiàn)，無法判斷兩者的早晚。另由于堆積為坡狀，以下深度均指距城垣頂端的深度.

[4]因T1原探方⑧層以下地層與南擴方中地層絕大多數(shù)不同，無法對應，因此南擴方中的地層編號⑧之后另行編號，特此說明.

[5]王榮，朔知，承煥生.安徽史前孫家城和黃家堰等遺址出土玉器的無損科技研究[J].復旦學報(自然科學版)，2011(2).

[6]⑨層包含的1片漢代陶片是因發(fā)掘或整理時的差錯混入，還是原生的，需以后發(fā)掘再驗證。不過這幾層并不影響對早期城垣的性質、功能等判斷。張四墩文化的分期沒有正式發(fā)表成果，此處參照：張東.江淮走廊的新石器時代文化研究[D].北京大學博士論文，2013.

[7]關于增筑、補筑概念，參見：萬嬌.長江中游地區(qū)史前城址城墻比較研究[J].四川文物，2017（4）.

[8]不排除該層作為后期增筑的最早一層之可能，但增筑前先在墻頂鋪既窄又薄的土層，可能性不大.

[9]以下分析推測實是作為一次嘗試，不一定準確甚至有錯誤，可為后續(xù)的田野工作提供思路.

[10]中華人民共和國水利部主編.中華人民共和國國家標準：堤防工程設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[11]何駑曾提出了城垣防御或防洪功能的8條和7條標準，可以參考借鑒.“早期城址與中國文明”之四——中國史前古城功能辨析[N].中國文物報，2002-7-19.

[12]吳興征，丁留謙，張金接.防洪堤的可靠性設計方法探討[J]，水利學報，2003（4）.

[13]中華人民共和國水利部主編.中華人民共和國國家標準堤防工程設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[14]現(xiàn)代堤基防滲水的重要措施，迎水坡設截水槽、截滲墻或水平防滲的鋪蓋阻隔滲水，背水坡則挖溝排水以防管涌.

[15]照片由金曉春、何張俊拍攝并提供.

[16]相關材料較多，參見：a.趙輝，魏峻.中國新石器時代城址的發(fā)現(xiàn)與研究[C]//北京大學中國考古學研究中心等編.古代文明(第1卷).北京：文物出版社，2002.b.劉輝.長江中游史前城址的聚落結構與社會形態(tài)[J].江漢考古，2017（5）.

[17]劉建國，彭小軍，陶洋，向其芳.江漢平原及其周邊地區(qū)史前聚落調查[J].江漢考古，2019（5）.