【五千年来谁著史】水利工程:五千年前的“抗洪史诗”
“草裹泥”遗迹,一根根细线是当年用草裹着的土包轮廓,类似于现代堤坝使用的草袋装土。
秋坞水坝遗址。
史前“威尼斯”,良渚古城复原图。
通讯员李力行记者王洁/文
记者张之冰/摄
部分图片由良管委提供
翻开现今的中国水利史志,几乎无不以神话故事“大禹治水”作为起点。约4000年前黄河泛滥,从人为地去“堙”(音同“因”,意为堵塞),“堙”而不成改为“通”,在很多学者看来,鲧禹父子两人完成了中国史上治水的创举。
而良渚古城外围水利系统的发现告诉我们:早在大禹治水前,良渚的先民们至少已经用筑坝拦洪这种“堙”的方式,与洪水斗争了上千年。
良渚古城遗址群地处天目山东端的山地边缘,又在亚热带季风气候区,雨季较长。据余杭县志记载,余杭地区的年降水日达130—145天,年降水量在1150—1550毫米之间,且山地的降水量多于平原地区。
遗址群西部和北部连绵的丘陵山地每年所汇聚起来的巨量雨水,最后汇集合流成浙江八大水系之一的东苕溪。即使在今天,为保护杭州市的安全,东苕溪两岸还要构筑起百年一遇标准的堤坝,那么良渚先民们在应对暴戾水患时,又表现出怎样的生存智慧呢?
发现
11条遗址构成完整良渚水利系统
开启史前水利考古研究的新领域
塘山是一个狭长的堤状土丘,由于它周围没有什么遗址,也因为形态似乎和一般遗址沾不上边,所以考古人员很长时间都没有注意到它。
1996年底,在塘山东部的卢村段,一起盗掘事件“盗”出了真相。闻讯后,省文物考古研究所研究员方向明赶到现场,对这个区域进行了试掘。在打下30平方米的一条探沟后,发现了玉器的残件和石质工具,这让他颇感意外,也兴奋不已。因为这意味着当时的良渚先民已经开始进行玉器的加工,这里是一处文化堆积。随后,考古所的另外一位研究员赵晔也加入了对整个塘山的摸底查访。
查访后得知,塘山与北部的大遮山丘陵南麓坡脚基本并行,呈东西走向。塘山西端连接长长的自然土岗,形成弯折的土垣,其外侧不见任何文化积淀,相应的北侧山麓有多处拦截山谷水流的水库,说明防洪是塘山的主要功能。
2009年9月,因基本建设的需要,良渚古城西北方的岗公岭土山被挖开,后来发现这是一处人工堆筑的古代水坝。省文物考古研究所随即对周边山谷进行勘察,先后发现了老虎岭、周家畈、秋坞、石坞、蜜蜂垄五处类似的水坝遗址。这些水坝都位于两山之间的谷口位置,坝体较高,构成一组高水坝群。
然而这还不是良渚水利系统的全貌,为寻找其他可能存在的水坝,考古工作者开始利用新的科技考古手段,最终在一幅遥感影像中找到了突破口。
把时间拉回到1969年2月11日,中国农历新年前的第6天,一颗美国卫星悄然飞过杭州及其附近地区,拍下了一幅高清影像。那是一个寒冷的季节,草木凋零,地表充分显现。那个年代,地形地貌还保持着相对原始的状态。也正是在这幅高清图上,考古工作者发现了高坝群下方几处疑似水坝的遗迹。至2013年,鲤鱼山、狮子山、官山和梧桐垄水坝遗址先后被确认,这四条水坝坝身较低,构成一组低水坝群。
不识庐山真面目,只缘身在此山中。现代科技手段为考古工作者提供了更广阔的视野,至此良渚水利系统完全浮出水面,
“我们取了11条坝的样本,送去国内外专业实验室进行‘碳14检测(年代测定)’,结果获得的29个数据均显示,时间都在距今4700-5100年之间,属于良渚文化早中期。”省文物考古研究所考古学家、良渚古城外围水利工程的考古领队王宁远说,这一考古界的重大发现,改写了都江堰“世界迄今仅存的叹为观止的生态工程”之说,同时也开启了史前水利考古研究的新领域。
作用
水利系统采用“现代”建筑工艺
集防洪、蓄水、灌溉等功能于一体
历史上,良渚文化遗址群所在的地区是浙江洪害严重的区域。边上的天目山,更是暴雨中心。山高岭峻,坡陡流急,加之下游河道泄水能力不足等原因,山洪直接威胁杭嘉湖平原,洪涝灾害频繁。
听到这些,我们不禁讶异:这么一个水患重灾区,以前的人们没有精准的测量仪器和科学手段,徒手堆出来的水坝能挡得住洪水的侵袭吗?
2010年春节期间,余杭下暴雨,从良渚水利系统遗址取土断面中冲出很多草包,这让考古人员兴奋不已。王宁远介绍说,这是良渚人发明的“草裹泥工艺”,水坝下部用草裹淤泥堆筑,整体外面盖上黄土,像包子皮一样。江南多沼泽,沼泽边上多草,可以想象当时的良渚先民们先在一处撬下土,翻在一旁的草上,因为淤泥黏性强,在草里滚一滚,外面就裹上了一层草。
一方面,在搬运的时候不黏手,另一方面,从工程角度而言,草相当于加筋,作用与现代堤坝使用的草袋装土类似,可大幅增加坝体强度,是后世水利工程建设中广泛应用的工艺。堆完基部,再在上面覆盖上纯黄土。
良渚大坝工程也远远比我们想象的复杂。它分为高坝区和低坝区,高坝更靠近北面的山体,一般比较短,主要依托自然山体,负责堵住山谷的水,海拔高30米至40米,一般相对高程15米至20米,低的一组也有八九米。低坝区在高坝的南部,更靠近古城,是堵高坝漫出来和其他地方汇聚的水,相当于一个蓄水区。塘山属于低坝系统,也就是说,塘山的西北面当时是一个大型的水库,据测算蓄水量相当于3个西湖。
如果说良渚水利系统的作用只是防洪,那就略显单一了。在后续考古研究中,考古人员又有很多新的发现。
“良渚古城是一座水城,堪称‘史前威尼斯’。当时没有轮式交通,水运是最便捷的方式。”王宁远说,在良渚古城的勘探中,除与城墙相傍的城河以外,城内共发现了51条古河道。
良渚文化遗址群区域的河流都为季节性径流,水量季节差异很大,如何保证水上交通运输网的稳定?这时水利系统的作用就凸显出来,丰水期时水坝拦截多余水量蓄水待用,枯水期时排放蓄水补充水源,为良渚古城及周边地区提供稳定供水。而周边山上的资源丰富,木材、石材、玉材恰好可以利用这水上交通线进行更好开采运输。
同时考古人员还在良渚古城遗址群发现了大量的碳化稻谷,说明良渚时期稻作农业生产已相当成熟。而通过修建水渠,还能将坝区的水引向周边稻田,发挥水利系统的灌溉功能。农业有了更为迅速发展的同时,也刺激了手工业等诸多领域的进步。
趋利避害,成就一枝独秀,水利系统的构建促成了良渚文明的盛极一时。
意义
世界最早的“拦洪水坝”系统
5000年中华文明得到印证
“2015年度全国十大考古新发现”终评会上,余杭良渚古城外围大型水利工程的调查与发掘脱颖而出,成为当年全国十大考古新发现之一。
在终评会上,北京大学考古文博学院教授严文明发出了这样一句感叹:“这是世界上绝无仅有的一次发现,也是人类历史上非常重要的一笔。”水利系统的发现,让人们了解到良渚先民除了造城做玉,在治水上登峰造极的一面,它是迄今发现世界上最早的拦洪水坝系统。
曾经,一则大禹治水的传奇故事,让人们对古代水利工程的技术争议颇多,且水利设施也早已无法寻觅踪迹。但是,良渚古城外围大型水利工程保存完好,至少把中国水利史的开篇往前再推1000年。
而在王宁远看来,良渚古城外围水利系统庞大的规模和先进的技术,更进一步证实了良渚社会已进入王国阶段。他举了几个例子:
280万平方米的王城,631万平方米的外郭城面积,庞大复杂的水利系统,具有完整的都城结构,这需要当时的精英分子领导规划、组织与部署劳动力,形成一种体制上的保证,才能完成这样规模的工程。
据考证,整个古城以及水利系统从5000年前开始建设,一直延续改进使用到良渚晚期,这也不是一般的小部落才有的持续力。同时良渚先民们不止把这里当做家,从游猎转向了农耕,还逐渐达成认同感,形成利益共同体并修建了大型水坝来保护自己,这也增强了王国的凝聚力和向心力。
“良渚水利工程的规划视野之阔、技术水平之高,动员能力之强令人刮目相看,也为认识良渚古国的管理机构和社会复杂化程度开辟了重要的观察视角。更重要的是,5000年的中华文明,在这里得到了具体而充分的证明。”王宁远说。
如果再把世界上几个历史悠久的古文明进行横向比较,古代埃及、两河流域的水利系统,多以渠道、水窖进行引水,而作为世界上最早的“拦洪水坝”系统——良渚水利工程与埃及、两河流域形成鲜明对照,体现了东西方古文明在不同气候环境下,“稻作文明”和“麦作文明”的不同特征。
“这也让中华文明有了同时期堪比埃及、两河文明的水利系统。同时进一步证实,良渚社会已经出现早期的国家形态,可与同时期的其他世界文明媲美。”北京大学考古文博学院教授赵辉说。
“有土有人,斯成一邑”,从家到邑再到此次证实的“王国”阶段,良渚先民“事了拂衣去,深藏功与名”。考古人80年不断追寻,终于吹去5000年的尘土,展现中华文明的梦想与荣光!
实证良渚文明五千年的8个关键词·水利工程
