唐宋时的流域文化及河流治理
黄河作为中华民族的母亲河,以其滔滔不绝之势奔腾入海,演绎着古老而悠久的华夏文明。
古往今来,许多文人墨客无不为之汹涌之势倾倒,留下了大量不朽的诗篇,唐代著名诗人刘禹锡在《浪淘沙》中写道:
九曲黄河万里沙,浪淘风簸自天涯。
如今直上银河去,同到牵牛织女家。
唐代是中华民族的盛世时期,在政治、经济、文化等各方面均得到了前所未有的发展,尤其是文化艺术更是达到了巅峰。
歌颂黄河的诗篇也是不计其数,如唐代诗人王之涣的“白日依山尽,黄河入海流。”、“黄河远上白云间,一片孤城万仞山。”王安石的“派出昆仑五色流,一支黄浊贯中州。”等佳句都是黄河宏伟气势的真实写照。
到了宋代,经济与文化教育较唐代更为繁荣,而北宋更是我国历史上的一个重要朝代。金、元之际的著名文学家元好问在《水调歌头》中就有佳句:
黄河九天上,人鬼瞰重关。长风怒卷高浪,飞洒日光寒。
北宋疆域辽阔,幅员广大。但是北宋建立后,黄河水患却日益加重。1060年,黄河自大名决河东流,自沧州境入海,当时黄河称为东流。
在北宋统治的160多年中,黄河先后7次大决溢后改道、改流和分流,受灾地区广,原有的堤防基本上已经失去抗洪能力。河患加重,不仅对沿岸农田威胁很大,而且对汴河航运、京师的安全有重大的影响。
北宋朝廷倾注很大的人力和物力治理黄河,建筑河防工程,但由于当时生产力发展和科技水平所限,治理黄河的效果并不十分显著。但是,人们在探索治河的同时,积累了大量的经验教训,对后来的元明清代对河流的治理工作都有一定的影响。
在宋代,朝廷专门设置了权限较大的都水监,专管治河事宜。沿河地方官员也都重视河事,并在各州设河堤判官专管河事,朝廷重臣,多参与治河方略的争议。这个时期,治河问题引起了很多人的探讨,加深了对黄河河情、水情的认识,河工技术有了很大的进步。
宋代的堤防技术是利用大河两边的堤岸,使其起到限定河水泛滥的作用。宋代时就有正堤、遥堤、缕堤、月堤、横堤、直堤、鉴堤等,种类很多,其规模、形状及作用略有不同。
大河两岸的正堤,一般称堤,遥堤则为正堤以外的最外一重堤,主要作用是在大河汛期将河水限定于遥堤以内的地方行流,尽量把泛滥的地方控制在一定范围内。
1081年,遥堤之间很宽阔,有时要迁出一些县、镇。缕堤是介于正堤和遥堤之间的第二重堤,有“预备堤”的作用。
若正堤决口,可加强缕堤临时抵挡水势。黄河堤防虽不像汴渠堤防那样严格,但一些重要城镇附近和主要险段比较注意堤防质量,有的地方甚至建成石堤。
在《河防通议》中,就详细记载了修砌石岸的施工方法,施工程序严密,对石堤基础要求较为严格,有的土质堤岸由于常年维修,规模相当庞大、坚固。
如,1080年郓州所筑的遥堤长10千米,下阔20余米,高3米。若以顶宽3米算,则边坡比达1比2.5,堤身断面尺寸是比较科学的。另外,北宋还年年发动黄河两岸附近居民种植榆柳,有效地加固堤防。
北宋河防最主要的技术之一就是埽工技术,宋代不仅用埽堵口,而且还用埽筑堤、护岸。埽是把树枝、石头等,用绳子捆紧做成的圆柱形东西,用它来保护堤岸防水冲刷。
由于埽的重要作用,埽工技术日臻完善。在《河防通议》中,详细地记载了埽工的制作:在密布的绳索上铺一层榆木柳条之类,再在其上铺上碎石,并用粗大的竹索横贯其中,卷而束之使它形成圆柱形的整体。卷埽时要用数百人扛大木卷起,每卷一层,都在上面架上大木梯,众人站立在梯上压紧。每个大埽一般长约33米,直径约为3.3米至13.3米。
北宋每年制埽都很多,它们一部分储备堵口应急,一部分用作修理,一部分用作护岸。护岸技术有束埽护岸、木笼护岸、石版护岸、锯牙护岸等。束埽护岸并不经久耐用,但因其简单、有效,直到后世仍被沿用。
1021年,北宋大臣陈尧佐曾采用木笼护岸。南宋知府李若虛曾用石版护岸的方法,作本州附近河堤护岸。李若虚制石版为岸,押以巨木,后虽然暴水,但是不易坏。
另外,北宋时期,人们还经常采用锯牙护岸,就是在河堤内修筑一系列锯齿状的短土堤、石堤或木堤,以挑开暴流,防止齿蚀堤岸,这就是堵口技术。堵口技术,堵口的难点在于合龙。通常堵塞决口要合口时,中间下一个埽,称为合龙。
沈括在《梦溪笔谈》中,曾记录河工高超的堵口技术。1048年,黄河在商胡决口,久堵不成。高超建议把埽分成3节,每节10余米,两节之间用绳索或缆索连起来。先下第一节等它到水底之后,再压第二节,最后压第三节。
他指出如果第一节没堵住水,但水势必减半。到压第二埽时,只用一半的力,即便水流还没断,不过是小漏。而压到第三埽时,就平地施工,可以充分使用人力。而等到第三节都处置好了,前两节自然被浊泥淤塞,不用多费人力。
合龙时,除了经常采用大埽堵口外,北宋还于1078年创造了一种“横埽法”堵口,后来作为常法推广。横埽法,要比直埽法大得多,成功率提高,是一个很大的改进。
人们在堵口时,有时还在上游先行分水,减少下游水差,减轻合龙难度。此外,人们也经常采用开凿新河分水的办法来减轻河患,开河技术有了一定的提高。
《河防通议》中“开河”一节,对此有详细的论述。首先要观察上游的地形和水势,并测量河床高程的变化。还要选择在枯水季节施工,冬季备料,春季施工,洪水到来之前完成新河开挖任务。新开引河口应留一临时隔堰,使水流顺势而下,保证一定的流速,以防新河淤积。
开河应因势利导。若河势成丁字形,水流正撞堤岸,剪滩截嘴、疏浅开挑,费功不便,但可解一时之急。如地形适宜取直开挑,须先固定口门,分水势以解堤岸之急。
如果要将主流引入新河,应于对岸抛树枝石块影响水势,然后用树石加固河口,损而复备,直到坚固不摧。这样,新河可成,旧河即淤。
古代开河技术的总结,远没有上升到定量的程度,但总体上是适合治河原则的。另外,在宋代还出现了疏浚泥沙的疏浚机械。
在《宋史·河渠志》中曾记载,1073年,有人发明了“铁龙瓜扬泥车法”,当时所用疏浚的瓜形铁器可谓是近代疏河船的先驱。
[旁注]
月堤 是指为了保证安全,在重要堤段临河或背河一侧修建的平面形似新月的堤防。在险要或单薄的堤段,于堤内或堤外加筑形如半月之堤,以备万一。
《河防通议》 是一本关于宋金元三代治理黄河的工程规章制度的书籍。这些规章制度在施工实践中应用了300多年。原著者名为沈立,他在1048年,搜集治河史迹,古今利弊,撰著《河防通议》。原书久已失传。现存本系元代色目人赡思根据当时流传的几种版本,加以整理删节改编而成,共上、下两卷。
陈尧佐(963年~1044年),北宋大臣、书法家、画家。988年进士,历官翰林学士、枢密副使、参知政事。工书法,喜欢写特大的隶书字,咸平初,任潮州通判,999年建韩吏部祠于金山麓夫子庙正室东厢。著有《潮阳编》《野庐编》《遣兴集》《愚邱集》等。存世词一首。
李若虚 南宋诗人。1133年守司农寺丞。后充襄阳府路置司参度官,擢荆湖北路转运判官。后升为军器监丞,知宣州,成为岳飞幕的客。其事迹见于清代光绪年间的《湖南通志》276卷。
合龙 修筑堤坝或桥梁时从两端开始施工,最后在中间接合,称“合龙”,也称“合龙门”。合龙也指龛,供奉佛像,神位的等的阁子。
沈括(1031年~1095年),北宋科学家、政治家。精通天文、数学、物理学、化学、生物学、地理学、农学和医学。他还是卓越的工程师、出色的军事家、外交家和政治家。他博学善文,对方志律历、音乐、医药、卜算等无所不精。他晚年所著的《梦溪笔谈》是一部科技书籍。
金 兴于今黑龙江、松花江流域及长白山地区。1115年,女真领袖完颜阿骨打称帝建国,国号大金。金在消灭辽朝和北宋后,统一了包括黄河流域在内的广大北方地区,并与南宋长期对峙。金朝后期,统治腐朽,内忧外患,终于亡国。
[阅读链接]
《河防通议》中“闭河”一节,专门记载北宋堵口合龙的技术和过程。
书中指出,合龙前,要首先检视龙口的深阔、水流情况及土质。随后在龙口上游打星椿,然后在星椿内抛下大木巨石。
接着从两岸各进草占三道,土占两道,并在上面抛下土石包压住,闭口时同时急速抛下土包土袋。合龙后,在占前卷拦头埽压于占上,再修筑压口堤,最后在迎水处加埽护岸。