從良渚大壩談中國古代堰壩的發(fā)展

涂師平

(中國水利博物館，浙江 杭州 311215)

從良渚大壩談中國古代堰壩的發(fā)展

涂師平

(中國水利博物館，浙江 杭州 311215)

中國古代堰壩是古代蓄水工程和引水工程的壅水建筑物.浙江余杭良渚大壩的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步證實我國古代堰壩歷史最早出現(xiàn)在距今5 000 a前.古堰壩修建的時間、目的、規(guī)模、類型、功能隨著時間的不同而有所變化與發(fā)展，古代堰壩根據(jù)筑造壩材料可以分為土壩、木壩、草木壩、灰壩、木籠填石壩等主要5種.中國古代堰壩的出現(xiàn)、發(fā)展、廢棄或重修使用，見證了古代水利科技的進(jìn)步和中國水利的發(fā)展歷史，成為了一筆寶貴的水文化遺產(chǎn)和財富.

古堰壩；良渚大壩；水文化遺產(chǎn)；水利史

良渚文化是分布于環(huán)太湖地區(qū)一支著名的史前考古學(xué)文化，位于浙江省杭州市余杭區(qū)的良渚、瓶窯兩鎮(zhèn).距今約4 200～5 300 a，在長江下游太湖流域的廣袤土地上，良渚文化在這方美麗的土地上生息、繁衍時間逾1 000 a.而良渚先民打井修渠，建造水壩更令考古界、學(xué)術(shù)界贊嘆不已.站在良渚遺址西側(cè)的栲栳山上向東北望去,可以清晰地看到一條高出地面、呈現(xiàn)“L”形的土崗,當(dāng)?shù)厥谰拥拇迕穹Q之為“塘山”[1].塘山遺址南起瓶窯栲栳山與南山，往北到彭公的毛元嶺轉(zhuǎn)彎向東，全長約10 km，寬度40～70 m，現(xiàn)存高度3～5 m.這條大壩防洪原理是中間堵、兩頭疏，堵疏結(jié)合，與大禹治水有相通之處.我國古堰壩歷史在良渚大壩出現(xiàn)后，可以上推到5 000 a前[2-4].在古代，古堰壩有很多稱呼，如堰、壩、埝、碶、埭、堤、陂等，其中人們稱呼最多的是堰.古堰壩和現(xiàn)在高壩相比，雖然看上去平凡，但功能卻不容小覷，它以灌溉農(nóng)田為主，解決了農(nóng)田旱災(zāi)，消除了水患，保證了糧食生產(chǎn).在古代基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、科學(xué)不發(fā)達(dá)的情況下，古代堰壩對我國農(nóng)村發(fā)展起到了重要作用[5].

1 古代堰壩的發(fā)展

關(guān)于古代堰壩的起源，根據(jù)世界壩工史記載，世界上最早的水壩建于距今5 000 a前的約旦，與良渚大壩的建成時間相近.另外，在亞美尼亞也說有為時更早的類似工程，只是沒有明確記載.世界上有記載的早期知名的大壩則是位于埃及的考賽施壩，建于公元前2900年.公元前2650年建立的異教徒壩，高14 m,壩頂長113 m,是世界上迄今所知具有如此規(guī)模最古老的水壩，至今還殘留著一段擋水壩的遺址.而我國最早的堰壩起源何時，在良渚大壩發(fā)現(xiàn)之前，并沒有明確記載，只是諸多文獻(xiàn)中也出現(xiàn)過幾次.《國語·周語下》記載共工“壅防百川，墮高湮庫”借助山陵來筑攔河壩.在《呂氏春秋·君宋》世本作篇中，記載“鯀作城”，在黃河中下游地帶筑提防修城郊，《國語·周語下》提到，禹和四岳治水時，就采用“陂障九澤”的方法，這里的陂障即堰壩[6].從這些傳說記載的時期來看，我國堰壩起源也較早，大約于4 000 a前.浙江余杭良渚大壩的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步證實我國古堰壩歷史最早可追溯到4 700～5 100 a前，這也使得中華文明有了同時期堪比埃及、兩河文明的水利系統(tǒng).由于當(dāng)時農(nóng)業(yè)已成為社會的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，為了生產(chǎn)生活的方便，人們集體居住在河流、湖泊岸邊的階地上，但河流湖泊的泛濫又給人們帶來災(zāi)難，于是，在“自然堤”的啟示下，那時候先民開始修筑防洪堤埂保護(hù)自己.在早期，堤和壩是難以分開的，共同發(fā)揮作用.這些原始擋水工程不斷發(fā)展完善，逐漸形成了不同標(biāo)準(zhǔn)的河堤和堤埝，埝即壩.后來隨著生產(chǎn)的發(fā)展，堤壩從單一的擋水變成可蓄水灌溉.

上面提到的擋水蓄水的治水活動多數(shù)在河流下游平原地帶.這些早期的蓄水工程以堤壩來提高低洼地帶的蓄水能力，形成平原水庫.這時候的堤壩很長，但高度和寬度都較小.后來隨著人口的增加和生產(chǎn)發(fā)展的需要，這些堤壩圍成的水庫逐漸被墾殖擠占，數(shù)目越來越少.在這些平原水庫或近似平原水庫中，現(xiàn)仍保留著、有文字記載的，并且是最早的古代早期大型堰壩當(dāng)屬芍陂(見圖1).

圖1 古代淮河流域水利工程芍陂

芍陂現(xiàn)在也稱安豐塘，位居安徽壽縣城南25 km，堰壩高度較低，修建于春秋時期(公元前598—前591年)，與都江堰、鄭國渠、漳河渠并稱為我國古代四大水利工程，至今2 600多年仍發(fā)揮灌溉效益，并入選2015年世界灌溉工程遺產(chǎn)名錄.另外，據(jù)《水經(jīng)注》記載，在今淮河中下游和長江支流的唐白河流域，也曾有大片在平原地帶筑壩攔蓄水的工程.由于平原水庫工程量大、淹沒量大，古人又開始筑壩來建造山谷水庫，這些山谷水庫直接利用天然山丘間溝谷洼地來蓄水，減少了工程量和淹沒損失.在兩漢時十分發(fā)達(dá)，比如漢代建造的河南沁陽縣馬仁陂、江蘇儀征縣的陳公塘(見圖2)等，屬于此類蓄水工程，不過這時壩的高度寬度仍較低.東漢時進(jìn)一步向南方發(fā)展，比如杭州余杭的南湖工程，它的規(guī)模較大.之后三國時期在江蘇句容市興建的赤山湖，西晉時期在江蘇鎮(zhèn)江，引諸山之水修建的練湖都是類似的山谷水庫，除筑有堰壩外，還設(shè)置了溢流設(shè)施、水門等，成為一套完整的蓄水工程.建國后，在南方山區(qū)可以見到大量此類的陂塘堰壩、山谷水庫.杭州良渚古城的水利工程，就是類似蓄水工程的一種，在山體中修建高壩和低壩，并利用山谷和低地來蓄水，從而阻擋了天目山上洪水的襲擊.

以上的堰壩都屬于蓄水工程中的壩，除此之外，另外一種就是引水工程中的壩，這種壩在歷史上數(shù)量最多.《水經(jīng)注》就記載了多處這樣的壩.歷史上有文獻(xiàn)記載的最早的用來引水取水的壩是智伯渠(見圖3)，建于春秋戰(zhàn)國公元前453年，起初它是出于政治軍事目的而建立的攔河壩,后來在舊渠基礎(chǔ)上經(jīng)過疏浚興修，成為了灌溉農(nóng)田的一個引水工程.戰(zhàn)國初期公元前403—221年，西門豹發(fā)在漳河不同高度的河段上筑12道攔水壩，修建引漳十二渠—地梯級堰壩.隨后，公元前214年靈渠上的攔湘大壩、三國時期戾陵堰相繼出現(xiàn)，一些大型引水灌溉渠系出現(xiàn)，并被廣泛的運用到了農(nóng)田水利、城市供水、航運水源等方面.

2 古代堰壩的分類

古代堰壩按照不同分類方式有多種分類，也隨著功能、建造時間、規(guī)模的不同而有所變化與發(fā)展.古代堰壩根據(jù)筑造壩材料可以分為土壩、木壩、草木壩、灰壩、木籠填石壩等主要5種[7]；根據(jù)筑壩方式又可分為支墩壩、砌石壩、砌土夯土混合壩、碓石壩等.限于篇幅，本文僅討論按筑壩材料分類的古堰壩.

圖2 江蘇儀征縣的陳公塘

圖3 智伯渠

2.1 土壩

土壩是有人工夯土筑成，據(jù)記載，是目前為止最早的堰壩類型.古巴比倫人在4 200多年前就已在幼發(fā)拉底河筑造土壩，我們古代先民則是在春秋(公元前770—前476年)前在黃河兩岸修建土堤來防御黃河洪水，這時的土堤就結(jié)構(gòu)而言就是土壩.良渚大壩中塘山遺址——低壩系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后，將土壩歷史上推到4 800多年前.我國古代早期堰壩以土壩這種類型居多，一層石一層土疊加起來.例如兩漢有記載的河南的鴻隙陂、南北朝時期安徽交界處的浮山堰(見圖4)等，從浮山堰遺跡還可以看到當(dāng)時壩體狀況，作為當(dāng)時世界上最高的土石壩，浮山堰在歷史上還是一座出于軍事目的[8]，以“軍事水攻，以水代兵"的大型攔河壩.據(jù)史書記載，雖然它的修建，使梁朝付出了重大代價，但卻在中國科技史上留下了不可磨滅的一頁，在世界水利史上也占據(jù)領(lǐng)先的地位.國外的土石壩在20世紀(jì)才突破30 m的高度，而浮山堰修建于514年，這時它的主壩已有40 m左右，浮山堰要早600多年.

2.2 木壩

木壩在秦代時就已經(jīng)出現(xiàn)，巧奪天工，被稱為國寶的枋口堰是其中代表.枋口堰現(xiàn)在也稱五龍口水利工程或秦渠(見圖5)，位于河南濟(jì)源五龍口鎮(zhèn)，修建在沁河出山處.據(jù)《濟(jì)源縣志》《唐書》記載，它建于公元前221年，用方木堆砌成堰壩，抬高水位，將河水引到河渠里，用來灌溉周邊農(nóng)田，取枋口堰這個名稱也是因為它的渠首是用方木作門來蓄水泄水的.在當(dāng)時閉閘口沒有現(xiàn)代化機械的情況下，古代靠人工用方木一塊挨一塊合上口，作為水閘門.五龍口的秦渠枋口規(guī)模不算大，也未記錄在秦的正史上，但它利用“水流彎道”來“隔山取水”，成為中國水利史上第一個采用“暗渠”來達(dá)到“隔山取水”的水利工程，也是人類歷史上首次利用“水流彎道”原理來取水的水利工程，被稱為“北國都江堰”.另外一個枋城堰，是永濟(jì)渠?？h段的水工遺存(見圖6).《水經(jīng)注》記載，東漢建安九年，在淇水入黃河口，今河南淇縣，下大木成堰，截斷淇水，壅其入白溝以通船.用巨大的枋木作為攔截河流的堰，在水利史上也算一個創(chuàng)舉,此壩型在水利工程史上應(yīng)用的不多[7].

圖4 浮山堰遺址

圖5 五龍口水利工程，古名秦渠

圖6 枋城堰

2.3 草木壩

草木壩是一種透水的軟堰，如芍陂及運河上的一些堰埭等.1959年，安徽省文化局在古芍陂越水壩附近，發(fā)現(xiàn)了漢代草土混合結(jié)構(gòu)的堰壩遺址.遺存的主要結(jié)構(gòu)灰黑色膠泥質(zhì)土層,是草層土互相間雜疊筑的草木混合層.稻草的草層增加了土壤的粘力,草木層中間又加上木樁，讓土體更加結(jié)實.草木層與一般土壩相比更有彈性，加上的木樁增強了它的阻水能力，保證溢流堰的整體穩(wěn)定.草木混合樁前還有個由木材疊成的疊梁壩.草木混合壩的滲透性、靈活性比較好，在水量稀少時，陂內(nèi)少量的水可以滲透草土混合樁壩的草木層，流到壩內(nèi)水潭中，再流到田里，而較多的水則留在陂內(nèi).在水量增大時，水可越過草木壩壩頂，泄到水潭內(nèi)，再由疊梁壩擋住，緩緩流出壩外，十分堅固而又符合科學(xué)原理.

另外，草木壩也是一種臨時擋水壩，由草、土和繩索筑成，在功能上一般起到防洪、蓄水的作用，它十分特殊，因為是用草、繩、土筑成，放置于河流較淺的汴河河段作臨時堰壩來壅水提高河流的水位以通航.當(dāng)水位到達(dá)通航要求后，決堰來使船前行，船過了以后再堵塞，就這樣用草木壩的建堰和決堰來代替閉閘和開閘.這種壩造價低，容易制作，時常用作臨時擋水.

草木壩其實也是利用了良渚大壩的技術(shù)，因為良渚古城水利系統(tǒng)的彭公水壩——高壩系統(tǒng)關(guān)鍵位置，用“草裹泥包”方法，將茅草裹泥土包成長圓形的泥包，再將泥包橫豎堆砌而成.“草裹泥包”和草木壩結(jié)構(gòu)類似，比如之后出現(xiàn)的黃河埽工是大型的草木壩，只是建造方式更復(fù)雜.北宋柴塘也利用這種技術(shù)，在底下鋪一層藤條樹枝的混合物，上面墊夯過的粘土，再加一根木樁加固.這種形式比土壩更有柔性和彈性，增強了對水的抗擊力.

2.4 灰壩

灰壩是一種和土壩類似的硬堰，用三合土和卵石作骨架，以三合土作壩面的過水壩.其中三合土是用石灰、糯米汁、粘土和砂等配制而成.這種壩多用于壩與堤的溢流段，使用較廣泛，像高家堰等.

2.5 木籠填石壩

木籠填石壩是一種透水的軟堰，用木籠(或竹籠)裝石筑成的一種水工建筑物.漢代至三國，兩晉南北朝時期都有這樣的水工建筑物，這些水工建筑物與都江堰的竹籠有些類似(見圖7).當(dāng)年李冰利用四川隨處可見的竹籠裝上石頭之后，放在岷江里，來抵擋激流[7].三國時建造在北京石景山旁濕水(今永定河)上的戾陵堰的攔河壩，是記載早期利用木籠填石壩的代表.“長岸竣固，直截中流，積石籠為主遏”，石籠就是木籠或木籠裝石，將永定河兩岸的柳條和山上的荊條編織成籠，裝入大石，然后再壘砌這些裝石的木籠形成堰體.此類壩在古代關(guān)中地區(qū)十分普遍，一般用高3 m,φ3 m以下的石囤來筑壩，石囤也稱木籠、石囷、木柜.浙江沿海地區(qū)也用石囤或者竹籠來筑造海塘.比如五代吳越國錢镠的“竹籠木樁塘”，元代在竹籠木樁塘基礎(chǔ)上改進(jìn)的“石囤木柜塘”，都用到了竹籠木籠填石的結(jié)構(gòu)，這些是古代木籠填石壩的基本構(gòu)件.它們比土塘更堅固，是一種允許透水的水工建筑物，取材簡單，造價低，容易推廣，只是竹籠木籠易腐朽，維修較麻煩[10].

圖7 都江堰的竹籠填石壩示意圖

3 結(jié) 語

以上分析是按照材料來分的幾種古代堰壩類型.當(dāng)下,雖然是以高壩水庫為代表的現(xiàn)代水利取代了傳統(tǒng)的古堰壩，但絲毫不能抹去古堰壩的重要價值和地位.擁有上千年歷史的古堰壩，雖然大部分已經(jīng)不存在，但現(xiàn)存于世并發(fā)揮作用的堰壩，成了寶貴的水文化遺產(chǎn)，彰顯了永恒的技術(shù)和文化魅力，給當(dāng)代水利帶來寶貴的啟示和學(xué)習(xí)價值.

[1] 張炳火.良渚先人的治水實踐——試論塘山遺址的功能[J].東南文化，2003(7):16-19.

[2] 馬燕燕，閆 彥，王生云，等.浙江省古堰壩分布特征與歷史價值研究[J].浙江水利科技，2012(4):47-50.

[3] 邱志榮,張 陳，茹靜文.良渚文化遺址水利工程的考證與研究[J].浙江水利水電學(xué)院學(xué)報,2016,28(3):1-9.

[4] 邱志榮.論海侵對浙東江河文明發(fā)展的影響[J].浙江水利水電學(xué)院學(xué)報，2016,28(1):1-6.

[5] 李君純.中國壩工建設(shè)及管理的歷史與現(xiàn)狀[J].中國水利，2008(20):24-28.

[6] 王雙懷.中國古代灌溉工程的營造法式[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報：哲學(xué)社會科學(xué)版,2012(4):41-47.

[7] 仵 峰,吳普特.從灌溉發(fā)展歷史看灌溉的未來[J].灌溉排水學(xué)報,2007(s1):36-38.

[8] 張 敏,梁 魏.梁魏浮山堰事件始末及影響[J].閱江學(xué)刊,2012,4(1):69-73.

[9] 鄭連第.人水和諧的文明杰作——解讀都江堰、鄭國渠、靈渠[J].中國三峽建設(shè),2007(5):19-24.

[10] 鄭連第.中國水利百科全書水利史分冊[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

Development of Ancient Dams in China Based on Liangzhu Dam

TU Shi-ping

(China Water Conservancy Museum, Hangzhou 311215, China)

In ancient China, the dam was the backwater structure of the ancient water storage project and water diversion project. The history of the ancient dams in China can be pushed up to 5000 years after the emergence of the Liangzhu Dam. The time, the purpose, the scale, the type and the function of the ancient dam construction changed and developed with the time. The materials adopted in ancient dams varied with soil, wood, cribwork, etc. The emergence, the development, the abandonment or reuse of the ancient dams witnessed the progress of ancient water conservancy science and technology as well as the development of China’s water conservancy history, has become a valuable heritage and wealth of water culture.

ancient dam; Liangzhu Dam; water cultural heritage; water conservancy history

2016-11-28

涂師平(1967-)，男，江西宜春人，副研究館員，研究方向為文化遺產(chǎn)教育.

K878

A

1008-536X(2017)04-0001-05