引言
發(fā)掘地址位于杭州市區(qū)西北,余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)。古城的布局見圖1。宮城為在濕地上填高4m的土臺,面積30萬平方米;王城為土堤+土墩臺包圍,總面積約300萬平方米;外郭城約800萬平方米。與其他史前民居不同,這里的居民皆筑臺建屋,而低地則是河網(wǎng)縱橫,王城圍堤四個方向各有兩條水道進出。
圖1 良渚古城的宮城、王城與外城郭的布置圖
特別值得注意的是在古城西北山區(qū)與丘陵區(qū)的一系列堤壩工程,其中圖2中的1,2,3,4,5為堤或低壩,一般高度為510m。山區(qū)的高壩6,7,8,9,10,11修建在溝口處,高度為10m以上,壩長50200m。高低堤壩的總土方量約為260萬立方米,并且發(fā)明使用了“草裹泥”這樣的先進的工藝技術(shù),遠在5000年前的先民,這種工程規(guī)模與工藝,動員組織能力確實驚人,使人敬佩。
圖2良渚古城的外圍水利工程布置
但考古專家對于這套水利工程的敘述為:“這些壩體大致可以阻擋短期內(nèi)960mm的連續(xù)降水,即相當于本地區(qū)百年一遇的水平”?!案邏未笾驴梢宰杩苟唐趦?nèi)870mm的連續(xù)降雨,即可抵御本地區(qū)百年一遇的洪水”。
這里有一個專業(yè)的錯誤,即百年一遇的防洪標準既不是可以把流域內(nèi)百年一遇的年徑流量全部攔截在水庫里,也不是把百年一遇的一次降雨量全裝在水庫里。例如長江年均流入大海的水量有9000億立方米,豐水年可達1.36萬億立方米,而三峽水庫的防洪庫容也只有221.5億立方米。
下面簡單介紹一下,一個年調(diào)節(jié)的,具有百年一遇防洪標準的水庫的基本含義。
(a) (b)
圖3 年調(diào)節(jié)水庫的防洪庫容
在圖1(a)中,最大的防洪庫容=設(shè)計洪水位-汛前限制水位(不能低于死水位)之間的庫容。其中需要有設(shè)計超高h=最大波浪爬高+最大風壅水面高+安全加高。圖(a)中的設(shè)計防洪庫容不應(yīng)小于圖(b)中的防洪庫容。而泄水流量應(yīng)保證下游安全。因而水庫只需攔截年來水量與泄水量之差,這里就有個不可回避的問題:就是水庫必須有泄水通道。最重要的就是“溢洪道”,它是排泄洪水的主要通道,一般是建在基巖上的明流漕渠,一般有閘門控制;也可是鑿于巖體中的泄水隧洞,甚至可以是建在壩身的溢流段,也都有閘門。另一種引水通道是灌溉渠道、發(fā)電隧道、水運航道等,它們都是能夠控制的,因而更需閘門控制。
但到目前為止,在良渚古城的這套水利工程中,尚沒有發(fā)現(xiàn)任何排水、泄水通道,亦即沒有出口。考古專家們認為“當來水量超出這一標準,則漫溢過壩頂?shù)暮樗赖貏萘飨驏|南部的開闊洼地,而該區(qū)的外圍由塘山等構(gòu)成的低壩系統(tǒng),對其形成再次封堵,將來自西北部山體的洪水積蓄于此”。
這種調(diào)度是極可怕的,因為土壩一旦潰壩,壩身瞬時就會被完全沖決,下游地基會被沖刷成巨大沖坑,壩址被完全破壞;遠大于天然流量的滾滾洪水傾瀉而下,給下游造成巨大的災(zāi)難(見圖1(b))。在農(nóng)田水利中,小型山谷可用堆石、塊石砌筑12m高的小塘壩,下游用堆石防沖刷,允許漫流。但對于壩高1015m,庫容上千萬方的水庫,是絕不允許漫頂溢流的。70年代河南駐馬店地區(qū)暴雨,由于“文革”期間,無章可循,或有章不循,水庫調(diào)度與信息混亂,造成板橋水庫、石漫灘水庫等連環(huán)潰壩,洪水峰值疊加,結(jié)果是比不建水庫形成的災(zāi)害更大,死人20多萬,人畜的尸體腐爛,蒼蠅多到把樹枝壓彎。
所以認為高壩可以“把百年一遇的一次降雨量全裝在水庫里”。這種說法沒有意義:汛前水位是多少?設(shè)計超高為多少?汛前庫內(nèi)原有多少水量?這次降雨以后再降雨如何安排?
所謂“蓄洪”,也稱調(diào)洪、分洪,它是利用低洼地區(qū)來存蓄洪水,調(diào)節(jié)洪峰。它不可能將一年的來水都存在洼地、湖泊。如上所述,長江年均流入大海的水量有9000億立方米,而起巨大蓄洪作用的洞庭湖容積也只有174萬立方米。1954年長江洪水,啟用了荊江分洪區(qū),讓無法排泄的洪峰泄入分洪區(qū),也只是為了將降低武漢的洪水位,確保荊江大堤,以防洪水下堤防漫頂,避免更大的災(zāi)害,但三次開閘分洪,也只是將荊江大堤處的水位降低0.63m0.96m。1957年松花江江北大堤掘開分洪,保護哈爾濱市區(qū),降低了市區(qū)洪水位,沒有在市區(qū)決口;1963年在天津靜海地區(qū),10余萬人大遷徙,為海河分洪以保天津市區(qū)。1998年長江洪水期間,由于荊江分洪區(qū)人口太多(據(jù)說有50萬人),就只好“嚴防死守”,最后也沒有啟動分洪。這種分洪其結(jié)果最多降低最高洪水位幾十厘米。
對于這里的水利工程的泄水問題有兩種可能,一是確實原來就沒設(shè)溢流與泄水通道;二是目前考古尚沒有發(fā)現(xiàn)此工程的泄水系統(tǒng)。
如果確實沒有修建任何泄水設(shè)施,那么一定是那時的社會出現(xiàn)了問題。記得在1958年“大躍進”期間,要畝產(chǎn)十萬斤糧食,把耕地深挖兩米;水利工程“大放衛(wèi)星”:到處興建水庫大壩,群眾建成的水庫大多也只有大壩,沒有溢洪和引水設(shè)施,結(jié)果是當年攔洪,當年潰壩。大躍進的結(jié)果是60年開始的“三年災(zāi)害”,餓死千萬人。我在1968年到黑龍江省呼蘭縣水利局工作時,就曾見過這樣的工程。在19701975年期間,我在這個縣水利局任工程組長、水利局長,當時全國與縣委都要農(nóng)業(yè)學大寨,畝產(chǎn)過黃河,大興農(nóng)田基本建設(shè),也干過20萬人戰(zhàn)天斗地,挖溝填土,幾十萬方的灌溉干渠應(yīng)聲而起,修抽水站既無材料,也無經(jīng)費,在灘地上也無法引水;成為省報報道以后就再無消息的政績工程——百姓稱為”大白干(渠)”。也有在沒有審批,沒有設(shè)計,沒有經(jīng)費情況下,攔河筑壩,泄洪與引水設(shè)施一律不建的水庫工程。這也是我棄官掛印,逃離官場去考研究生的主要原因。
我想,在5000年前的古人不會像我們那樣蠢,似乎也不會有“戰(zhàn)天斗地”的思想,“愚公移山”的精神;也不會為了政績而修建這么宏偉的形象工程。當然也可能有一個酋長或巫師,突發(fā)奇想,挑戰(zhàn)大自然,動員臣民們興建了這一幾百萬方的大型工程,留待5000年后讓后人敬佩、不解,然后去“申遺”,這是多么宏偉的政績工程呀?但那時的人都應(yīng)是徹底的唯物主義者,他們可能沒有李廣信教授在圖3所示的那么高深的學問,但可以通過“試錯”,接受大自然的教育。那就是土壩攔洪,接著潰壩,然后就停工了,吸取教訓,不斷試錯,不斷改進。而這樣一套系統(tǒng)工程估計需百年以上的規(guī)劃與施工、管理,也不是一代人可以完成的。
據(jù)考古學家考據(jù),在大禹治水之前,共工與鯀“欲壅防百川,墮高堙庳”??脊艑<覀冋J為就是去攔截百川,挖高填低,結(jié)果治水失敗而被處死。并認為良渚的水利工程就是這種思路與方法。這是不合情理的,因為以當時的生產(chǎn)力水平,不可能貿(mào)然去攔截大江大河的洪水,“更立西江石壁,截斷巫山云雨”;也不可能去攔截溝壑,不留出路,不留后路。古人不會是那么不自量力。這里講的是那時的共工與鯀一味的筑堤,并沒有給洪水留出通道,壅高了水位,造成決口。而大禹一改這種方略,而是采用湮、導(dǎo)、蓄相結(jié)合,“開九州,通九道,陂九澤,度九山”。
參觀過一些史前遺址,發(fā)現(xiàn)史前的先民們進入農(nóng)耕時代后,首先要防的就是洪水猛獸,最先想到的就是挖深溝,高筑堤。建成所謂的“玗”、“圍”或“垸”,保護自己,也保護農(nóng)田。后來居民區(qū)與農(nóng)田范圍加大,就發(fā)展為線性的沿河的防線——堤防。這些工程根據(jù)以往洪水最大高度的記憶與傳承,很容易就可確定其范圍與堤頂高度。
良渚由于地理位置的關(guān)系,在5000年前太湖地區(qū)脫離了瀉湖狀態(tài),葑淤為湖沼洼地,簡單地用筑堤圍封很難防御洪水與海潮,另外這里的地面也不適于居住,所以這里的古人們都是筑大面積的平臺為城,填小的墩臺建民房。既然人們都居住在高處,那么是否還迫切需要筑壩防洪呢?
所以對于該水利工程的解釋與宣傳要留有余地。在壩址附近與渠道端部,找一下水的可能出口。特別注意有樹枝、石塊、條帶狀包裹土石體及木樁等結(jié)構(gòu)體的地方,因為它們可能是當時出口處抗沖刷的結(jié)構(gòu)??紤]一下工程是否主要為其他的功能,例如運輸。與水利專家進行實質(zhì)上的合作,算一算水賬,計算進庫流量,有效庫容,進行水庫的調(diào)節(jié)分析。不要說外行話,否則如果去申遺,也會被退回的。
本文來自巖土網(wǎng),原文標題《關(guān)于良渚古城水利工程的質(zhì)疑》——李廣信
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