古村落中的雨洪利用生態(tài)智慧：以山西賈泉村為例

王曉軍 趙雪榮 田晉嘉

（山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，山西 太原 030006）

山西東南部與水資源豐富的中國(guó)南方不同，歷史上這里的村落為解決水資源不足問(wèn)題，積累了豐富的雨洪利用的生態(tài)智慧，這些生態(tài)智慧至今仍有大量遺存，值得我們學(xué)習(xí)和利用。從根本上說(shuō)，所有人類(lèi)利用水資源(包括河川徑流、地下水等)的智慧，都來(lái)自雨洪古代中東的鈉巴特人在涅杰夫沙漠把從高地匯集的水徑流由渠道分配到各個(gè)田塊，或把雨水匯流到窖，在旱季用于澆灌農(nóng)作物。中國(guó)傳統(tǒng)上雨洪利用的智慧不僅直接利用雨洪的原始形式，而且充分利用其轉(zhuǎn)化為風(fēng)化層的水分。根據(jù)歷史記載，我國(guó)在秦漢時(shí)期就有修建澇池、塘壩攔蓄雨洪利用，通過(guò)遵循自然規(guī)律對(duì)雨洪進(jìn)行人為干預(yù)，使其就地入滲或匯集蓄存并加以利用，傳統(tǒng)利用雨洪的生態(tài)智慧極其豐富。

現(xiàn)代以來(lái)，人類(lèi)為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的水資源缺乏問(wèn)題，關(guān)注生態(tài)倫理問(wèn)題(Leopold, 1968)，有學(xué)者嘗試用社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的觀點(diǎn)解決水資源不足的問(wèn)題，有學(xué)者提出要重視生態(tài)智慧（Naess, 1973），促進(jìn)人與自然可持續(xù)發(fā)展。目前，中外學(xué)者逐漸接受了視雨洪為寶的觀點(diǎn)，關(guān)注如何使雨洪得到充分利用，保證流域生態(tài)功能健康。從生態(tài)學(xué)角度看，問(wèn)題核心是全部降雨就地入滲攔蓄，這實(shí)際上是雨水的主動(dòng)利用。如以澳大利亞墨累-達(dá)令盆地為典范的蓄水范式努力使雨洪貯存在流域中，含水層蓄水恢復(fù)，鹽漬化得到逆轉(zhuǎn)(魏曉華等, 2009)。從地球關(guān)鍵帶的角度，將研究擴(kuò)展到風(fēng)化層-生境-大氣連續(xù)體，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)化層和生境的有機(jī)協(xié)同(Guo et al, 2016; 朱永官等, 2015; NRC, 2001)。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(俞孔堅(jiān), 2015)以及流域生態(tài)結(jié)構(gòu)等應(yīng)用，都通過(guò)強(qiáng)調(diào)風(fēng)化層對(duì)雨洪的調(diào)整來(lái)促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的健康(Krav?ík et al, 2007; 王曉軍等,2017)。從河溪生態(tài)系統(tǒng)的角度，對(duì)遭受破壞的河道和溪流進(jìn)行整治，維護(hù)河溪生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定(高甲榮等, 2002)。還有學(xué)者從小流域的河流、湖塘等地形調(diào)蓄結(jié)構(gòu)對(duì)雨水的蓄積方面提出具體的治理建議(Dai et al, 2004)。

上述現(xiàn)代對(duì)雨洪的利用與中國(guó)傳統(tǒng)生態(tài)智慧十分相似，都是人類(lèi)在與水相處及對(duì)水的利用過(guò)程中，所蘊(yùn)含的人類(lèi)與自然和諧相處的智慧(顏文濤等,2016; 劉華斌等, 2018)。然而，現(xiàn)代的人們?cè)絹?lái)越忽視對(duì)傳統(tǒng)雨洪利用方式所蘊(yùn)含的用水生態(tài)智慧的保護(hù)，長(zhǎng)此以往，不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，我們需要挖掘中國(guó)傳統(tǒng)水生態(tài)智慧，加快對(duì)其生態(tài)濕地文化的保護(hù)(楊永峰等, 2019；康曉光等,2017)，對(duì)緩解鄉(xiāng)村水資源缺乏的生態(tài)困境具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于山西省澤州縣傳統(tǒng)村落賈泉村(圖1)，村域東西長(zhǎng)4 km，南北寬3 km，該村域海拔853～1 014 m，地勢(shì)東北高、西南低；村東為山地，上部為土石山區(qū)，中部為粘質(zhì)紅黃土，下部為壤質(zhì)黃土。氣候類(lèi)型為半濕潤(rùn)溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均降水570 mm，降雨集中在6、7、8月。本村鐵礦資源豐富，缺乏地表水和淺層地下水，無(wú)可用水井，村莊住區(qū)用水依賴(lài)7個(gè)小型人工湖泊。

明清以來(lái)，本村都是千人左右的大村，目前有3 000多人，耕地面積250.87 hm2。本村為中國(guó)傳統(tǒng)村落和中國(guó)歷史文化名村，試圖發(fā)展鄉(xiāng)村旅游。

1.2 研究方法

使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪方法獲取村莊高清正射影像圖和1:500地形圖，在ArcGIS10.2軟件環(huán)境下，以研究區(qū)高程點(diǎn)值的SHP文件生成的數(shù)字高程模型(DEM)作為研究底圖。

采取參與式地理信息系統(tǒng)方法(PGIS)，獲取并還原明清時(shí)期賈泉村傳統(tǒng)雨洪集蓄利用系統(tǒng)信息。結(jié)合歷史資料獲取廟宇、小型人工湖泊的基本信息，通過(guò)實(shí)地考察集蓄水設(shè)施的遺存并獲取傳統(tǒng)雨洪集蓄的利用方式。從生態(tài)學(xué)視角，分析傳統(tǒng)雨洪集蓄利用的生態(tài)合理性及傳統(tǒng)生態(tài)智慧的現(xiàn)代遺失過(guò)程。

2 結(jié)果與討論

本研究還原了明清時(shí)期該村先民的雨洪利用系統(tǒng)的生態(tài)智慧(圖2)，從生態(tài)學(xué)的視角，評(píng)價(jià)了這一系統(tǒng)的生態(tài)意義，并且探討了該村60多年來(lái)傳統(tǒng)水生態(tài)智慧的遺失過(guò)程。

2.1 傳統(tǒng)雨洪集蓄利用系統(tǒng)的還原

該村雨洪集蓄利用系統(tǒng)包含雨洪收集、雨洪蓄積供水和雨洪排泄3個(gè)子系統(tǒng)。

2.1.1 雨洪收集子系統(tǒng)如圖2右側(cè)所示，雨洪收集子系統(tǒng)由村東部山地集水槽、主匯水區(qū)及次匯水區(qū)組成。這里海拔為880～1 014 m，中上部為土石山區(qū)，植被類(lèi)型以遼東櫟林為主。先民在土石山下部與粘質(zhì)紅土的丘陵地帶交接處沿山體等高線開(kāi)挖了長(zhǎng)4 800 m、寬0.3 m、深0.5 m的集水槽。集水槽以上的山體為匯水區(qū)(圖2中的斜紋陰影部分)，面積為274.7 hm2，其中，在山地上部由土石山和粘質(zhì)紅黃土構(gòu)成的匯水區(qū)，我們稱(chēng)為主匯水區(qū)，由紅粘土構(gòu)成的匯水區(qū)為次匯水區(qū)。集水槽通過(guò)截獲順山勢(shì)而下的地表地下徑流，并在該村東北側(cè)緩坡上部匯合，然后流入村東北角的東泊池。

圖2 明清時(shí)期賈泉村雨洪集-蓄-排系統(tǒng)復(fù)原圖Fig.2 Recovery map of the harvesting-suppling- drainaging system of stormwater in Jiaquan during the Ming and Qing dynasties

2.1.2 雨洪蓄積供水子系統(tǒng)明初，該村先民共開(kāi)挖了7個(gè)小型人工湖泊和1個(gè)滲水坑(圖3)。其中，除黃樹(shù)嶺泊池為孤立存在以外，其余6個(gè)小型人工湖泊和滲水坑都通過(guò)或明或暗的水渠沿街道連接。村內(nèi)每個(gè)院落幾乎都有水窖收集本院落內(nèi)的雨水，它們共同構(gòu)成全村雨洪蓄積供水和排水系統(tǒng)，體現(xiàn)了該村先民以蓄水為主、排水為輔的生態(tài)智慧。

村東部雨洪收集子系統(tǒng)截獲的雨洪匯集到村東北角的東泊池，其最大儲(chǔ)水量約為1.5萬(wàn)m3。其出水口有3處：第一處位于池西側(cè)東嶺廟地下涵洞，當(dāng)泊池儲(chǔ)水量達(dá)到涵洞高時(shí)，水經(jīng)東嶺廟西側(cè)墻角而出，沿街將東泊池水引入鏈春池；第二處出水口略高，將一部分水順山勢(shì)沿北側(cè)明渠注入后泊池；當(dāng)泊池儲(chǔ)水量幾乎達(dá)到池頂時(shí)（洪水季節(jié)），泊池水溢出第三處出水口，灌入小型人工湖泊西南側(cè)的村莊街道。

鏈春池、后泊池、西泊池等小型人工湖泊分別可儲(chǔ)水約1.0萬(wàn)m3、0.6萬(wàn)m3、6.2萬(wàn)m3，池水直接供村民使用。

圖3 明清時(shí)期賈泉村雨洪蓄積供水子系統(tǒng)與雨洪排泄子系統(tǒng)Fig.3 The stormwater supplying subsystem and draining subsystem in Jiaquan during both Ming and Qing dynasties

蓄水、供水和排水系統(tǒng)的功能并非完全分離，在蓄積供水子系統(tǒng)中，上述4個(gè)小型人工湖泊以蓄積供水為主，兼有蓄積供水和排水功能的泊池有長(zhǎng)泊池、黃樹(shù)嶺泊池和南泊池，只有村西南角的南閣滲水坑完全用于排水。

2.1.3 雨洪排泄子系統(tǒng)如圖3所示，當(dāng)西泊池水位達(dá)到一定高度后就到達(dá)長(zhǎng)泊池，這一小型人工湖泊儲(chǔ)水1.2萬(wàn)m3，無(wú)出水口，多余的水或下滲或蒸發(fā)。村內(nèi)院落流出的雨水匯入街面流水，一部分街面流水匯入村外南側(cè)南泊池，儲(chǔ)水約2.0萬(wàn)m3，也無(wú)出水口；一部分流入村西南角的南閣滲水坑，入坑前，水流過(guò)一片水口林，然后穿過(guò)南閣下的暗涵，從主殿后墻下部的涵洞口流出，在滲水坑中完全滲入土壤。但因年代久遠(yuǎn)，村街巷變動(dòng)劇烈，現(xiàn)在只能大致辨別雨水的流向。另外，黃樹(shù)嶺泊池為孤立小型人工湖泊，收集小型人工湖泊周邊的雨洪，可儲(chǔ)水約0.6萬(wàn)m3。

據(jù)本次土壤觀察發(fā)現(xiàn)，在南閣主殿后墻以下，即從滲水坑往坡下，土壤質(zhì)地從村莊座落處的粘質(zhì)紅黃土突然成為壤質(zhì)黃土，如圖3左下角所示為大致分界線。滲水坑在壤質(zhì)黃土中極易下滲，并向四周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移，滋養(yǎng)下部農(nóng)田；而其它泊池處在粘質(zhì)紅黃土之上，下滲緩慢，有利于蓄水。可見(jiàn)早在明初，該村先民們?cè)诖迩f選址時(shí)，就了解不同水土生態(tài)特性的相互匹配。

2.2 雨洪集蓄利用系統(tǒng)評(píng)價(jià)

明初形成的這一傳統(tǒng)雨洪集蓄利用系統(tǒng)是該村先民通過(guò)順應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、地形、地?shì)、生境、風(fēng)化層等自然要素特征，利用傳統(tǒng)風(fēng)水文化智慧而構(gòu)建的，是一套有機(jī)耦合了集水、蓄水、排水等生態(tài)功能的文化生態(tài)系統(tǒng)。該村先民不僅智慧地建成這一傳統(tǒng)雨洪利用系統(tǒng)，還利用后代對(duì)文化傳統(tǒng)和宗教的敬畏來(lái)規(guī)范其行為，確保后代能夠自覺(jué)維護(hù)這一系統(tǒng)的正常運(yùn)行，例如，在村莊進(jìn)出水關(guān)鍵的小型人工湖泊處分別建設(shè)東嶺廟、南閣等，保證進(jìn)出水口的規(guī)格大小不被破壞。

這一系統(tǒng)組成要素包括匯水區(qū)、集水槽、小型人工湖泊、南閣滲水坑、街道、廟宇、林地等。該村先民雨洪利用文化智慧中蘊(yùn)含著厚重的生態(tài)系統(tǒng)思想。從生態(tài)系統(tǒng)的視角，濕地系統(tǒng)實(shí)際上是一種生態(tài)耦合關(guān)系，這種協(xié)調(diào)的生態(tài)結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定的水分行為關(guān)系使流域生態(tài)功能得以發(fā)揮，為該村提供了源源不斷的“活水”。雨洪集蓄利用系統(tǒng)上游的“匯水區(qū)”地處土石山區(qū)，其特殊的物質(zhì)組成與時(shí)空結(jié)構(gòu)，決定了它如同巨大的“天然水庫(kù)”滯蓄雨洪。如圖4所示，降水被生境層截留一部分后滲入風(fēng)化層，風(fēng)化層表層為土壤和巖石碎屑，透水性能好，水分會(huì)沿著風(fēng)化層表層向下滲流，與劇烈降水時(shí)可能形成的地表徑流一起，在匯水區(qū)下部持續(xù)不斷地匯入人工開(kāi)挖的集水槽中。

集水槽中的匯水在流向村落時(shí)，集水槽還在持續(xù)匯集著沿途風(fēng)化層中的滲流，水量只增不減。當(dāng)匯水到達(dá)村東北角的一級(jí)蓄水人工湖泊后，分4級(jí)經(jīng)東泊池、鏈春池、西泊池、長(zhǎng)泊池為村落提供雨洪水資源，雨洪水資源通過(guò)小型人工湖泊中塘泥、水生植物和微生物等的沉淀、分解、吸收等物理、化學(xué)和生物凈化過(guò)程，為整個(gè)村落提供健康用水。同時(shí)溢出小型人工湖泊出水口的水(洪水季節(jié))及村內(nèi)院落流出的雨水沿著街道一同匯入南閣滲水坑、南泊池滲入土壤，增加了土壤的含水量，利于耕作，實(shí)現(xiàn)“灰水”資源的充分利用。

圖4 匯水區(qū)水分行為剖面示意圖Fig.4 Schematic diagram of water behavior profile in catchment area

表1 60多年來(lái)賈泉村用水事件與傳統(tǒng)雨洪集-蓄-排系統(tǒng)遺失過(guò)程表Table 1 The process of the drinking water event and the loss of the traditional harvesting-supplying-draining system of stormwater in Jia quan in more than 60 years

通過(guò)以上分析，表明該村落的傳統(tǒng)雨洪集蓄利用系統(tǒng)完美地利用了有限的雨洪，確保了該村落幾百年來(lái)千人以上的生活用水。本文雖然將該系統(tǒng)分別為3個(gè)子系統(tǒng)加以闡述略顯生硬，然而，正是這一師法自然的智慧，使得該系統(tǒng)收集雨洪、蓄積供水、凈化水體等生態(tài)功能得以充分發(fā)揮。可見(jiàn)，這是一個(gè)將濕地系統(tǒng)視為有機(jī)耦合的文化生態(tài)系統(tǒng)，古人利用傳統(tǒng)生態(tài)文化智慧營(yíng)造可持續(xù)人居環(huán)境的優(yōu)秀實(shí)例。

2.3 傳統(tǒng)水生態(tài)智慧的現(xiàn)代遺失過(guò)程

通過(guò)對(duì)村民的訪談，得到60多年來(lái)該村的用水事件與傳統(tǒng)雨洪集蓄排系統(tǒng)遺失過(guò)程表（表1）。

隨著人口的增多，用水量的增加，雨洪集蓄量逐漸難以滿足人們的用水需求，同時(shí)傳統(tǒng)雨洪集蓄排設(shè)施因缺少維護(hù)與管理而被日漸損毀，傳統(tǒng)雨洪集-蓄-排系統(tǒng)再無(wú)力運(yùn)轉(zhuǎn)。村民轉(zhuǎn)而不斷嘗試以現(xiàn)代化的手段去解決缺水問(wèn)題，甚至模仿先民修渠引水，但都失敗，并沒(méi)有從根本上解決當(dāng)?shù)厝彼碾[患。就村落整體而言，傳統(tǒng)水生態(tài)技術(shù)早已被遺忘。

3 小結(jié)

中國(guó)傳統(tǒng)雨洪利用生態(tài)智慧歷史悠久，強(qiáng)調(diào)和諧的人與自然關(guān)系，先民們尊重地形、地勢(shì)、氣候、風(fēng)化層、生境等自然特征，師法自然來(lái)維護(hù)雨洪利用系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)人工生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的耦合，保證了該村長(zhǎng)期以來(lái)可持續(xù)用水。

通過(guò)研究，在鄉(xiāng)村規(guī)劃與建設(shè)中，我們需要重視傳統(tǒng)古村落水利用和濕地管理的生態(tài)智慧：從生態(tài)系統(tǒng)的角度，通過(guò)雨洪收集、蓄積供水、排泄等系統(tǒng)的濕地管理，解決雨旱季洪澇問(wèn)題；學(xué)習(xí)借鑒優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，規(guī)范人們的行為，維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行等。