劉建國:中國史前治水文明初探_風聞
中国考古-中国社科院考古研究所官方账号-中国社科院考古研究所2021-01-14 21:45
摘要:通過對不同地域史前聚落與環境之間的人地關係分析,結合史前聚落的環境、氣候等影響因素,探討史前先民對水資源的認識和治理模式,揭示長江中下游等地區重要史前聚落及其治水工程的特徵。
本世紀之初,伴隨着田野考古資料的不斷積累和區域聚落考古調查研究的穩步推進,古代人地關係研究受到眾多學者的普遍關注,人類社會誕生之初對自然資源的開發和利用,特別是對水利資源的認識、控制和調用,對人類文明的形成和發展具有極其重要的作用。
水是人類生存、發展過程中不可或缺的自然資源。中國史前文明的發祥地長江中下游、黃河中下游等地區基本上都處於東部季風區,各地不同季節和不同年份的降水量有着很大的差別,自然環境中水資源的分配極不均勻。史前人類為了能夠繁衍生息,必須積極地探索和認識水資源的多種特性,進行合理的改造、控制和利用,儘可能地達到興利除弊的目的。
一、陝西七星河流域史前聚落分佈
七星河流域位於陝西省扶風縣,考古人員對七星河流域及其附近美陽河流域不同時期的聚落分佈進行了調查和製圖,史前仰韶時期和龍山時期都有比較多的聚落分佈(圖1、圖2)[1]。
圖1 七星河流域仰韶時期聚落分佈圖
圖2 七星河流域龍山時期聚落分佈圖
從圖中可見仰韶時期和龍山時期七星河流域有很多聚落分佈,而美陽河流域則聚落稀少。七星河流域的聚落都非常靠近河流,較大的聚落基本上都是沿河岸方向呈長條形分佈,表示出明顯貼近河流的傾向性。通過空間分析軟件建立以河流為中心線向兩邊拓展的600米緩衝區,史前聚落遺址基本上都包含在這個區域之內。由此可以説明史前人們選擇居住環境的時候,都會優先考慮河流兩邊600米的區域內,顯示出聚落對河流、水資源的強烈依賴關係。
七星河流域的史前聚落基本上都是沿着七星河及其支流兩岸分佈,其附近的美陽河流域卻鮮有聚落分佈,只是下游有幾個小型聚落。分析其原因,應該是七星河是處在一個低窪的河谷裏,河道較為寬闊,是一條穩定的河流。而美陽河流經一個稍高的台地,河道較為狹窄,台地應該是美陽河經常改道形成的山前沖積扇,説明美陽河是一條不穩定的河流。由此可見史前先民選擇居址的時候,需要考慮水源充足的穩定河流岸邊,經常改道的不穩定河流兩岸人們無法生存。
七星河和美陽河地處我國東部季風區的西北邊緣,屬於半乾旱性氣候區,年降水量很少而且極不均勻。此外,兩條河流的流域面積分別只有100多平方千米,雨季河道里自然存留的水資源無法支持整個旱季史前人類生活、種植等方面的需要。人們很可能是在河道中修建簡單而高效的攔河水壩,以便在雨季能夠貯存足夠的水源以應對漫長旱季的用水需求。由此推測,中國史前先民的治水活動至少應該肇始於仰韶時期。
二、河南洛陽盆地史前聚落分佈
洛陽盆位於河南省西北部,四面環山,東南及南部有嵩山及其餘脈萬安山,秦嶺山系崤山支脈的周山和邙山分別位於盆地的西部與北部。盆地內地勢平坦,河網較多,水源較為充足。
田野考古調查發現洛陽盆地自裴李崗時期出現少量小型聚落,仰韶時期聚落數目增加很多,出現一些面積超過20萬平方米的大型聚落(圖3)[2]。伊河南部的地勢自南向北逐漸降低,有一定的起伏,發源於萬安山的小型河流眾多,史前聚落基本上都分佈於這些小型河流兩岸600米的緩衝區內。邙山南坡的一些小聚落也是嚴格地遵循着這樣的規律,邙山與洛河之間、以及洛河與伊河之間平地上的自然河流如今已無法確定,聚落分佈與河流的關係尚不明顯(圖3)。
圖3 洛陽盆地河流緩衝區與史前聚落分佈圖
圖4 洛陽盆地積水盆地與史前聚落分佈圖
通過數字高程模型提取集水盆地的範圍之後,可以看出研究區域北部、邙山南坡的集水盆地面積都非常小,各時期的小型聚落很難發展壯大,只有當河道進入比較平坦的區域之後,才出現中型和大型聚落。研究區域的南部、萬安山北麓河流的集水盆地面積不等,從東往西的集水盆地面積有逐漸遞減的趨勢,聚落的分佈也是具有同樣的趨勢,西南部只有極少的小型聚落(圖4)。由此可見聚落的大小直接受制於積水盆地的大小,水資源的多寡直接影響着聚落髮展的規模。
三、江漢平原大洪山南麓的史前聚落分析
近年來江漢平原的史前考古研究取得了重大的突破,圍繞石家河、屈家嶺、城河等重要遺址開展的田野考古工作,解決了很多重要的史前考古問題。大洪山南麓與江漢平原北緣交匯地帶,北部的低山丘陵區域為紅土階地和崗地,逐漸向南延申為地勢平坦的壤土質沖積平原。西南和南部有漢北河,中部有溾水,東部有富水河自北向南注入漢北河。大洪山南麓是屈家嶺文化和石家河文化的命名地,是江漢平原史前文明誕生和發展的重要地域,分佈有龍嘴(油子嶺文化)[3]、屈家嶺(油子嶺-石家河文化早期)[4]、譚家嶺(不晚於屈家嶺文化早期)[5]、石家河(屈家嶺-石家河文化)[6]、笑城(屈家嶺文化晚期)[7]、門板灣(屈家嶺文化晚期)[8]、陶家湖(屈家嶺晚期-石家河文化早中期)[9]等重要史前聚落(圖5)。
圖5 大洪山南麓地勢與聚落位置圖
大洪山南麓的數字高程模型清晰地顯示出重要聚落與周邊地勢的關係。龍嘴、笑城、門板灣等遺址位於地勢較低的地段,高程30米左右,為江漢平原史前濕地與山前崗地交會地帶的壤土質沖積平原,應該是水患頻繁之處。石家河(譚家嶺)遺址位於地勢較高的紅土階地和崗地前端,高程34-46米。陶家湖遺址位於陶家河與泗龍河的交匯處的平原崗地和台地之中,高程39-45米。屈家嶺位於青木河與青木壋河交匯處的紅土階地和崗地之上,高程43-48米。
龍嘴、笑城、門板灣等遺址均位於崗地前端,田野考古工作發現都擁有城垣類結構,遺址與所在崗地之間由人工壕溝隔離,形成較為獨立的聚落單元。史前時期江漢平原的先民已經開始種植水稻,龍嘴等聚落及其周邊地域的地勢相對較低,耕種水稻的時節比較容易獲得足夠水源。但是梅雨季節的降水量很大,這幾個聚落很容易被洪水淹沒,所以城垣結構的首要功能應該用於防洪(圖6)。
圖6 龍嘴、笑城、門板灣遺址的數字表面模型(1km×1km)
陶家湖、石家河、屈家嶺等遺址的海拔相對較高,各聚落面臨的水源環境互不相同,造就了各有千秋的聚落形態(圖7)。
圖7 陶家湖、石家河、屈家嶺遺址的數字表面模型(2km×2km)
陶家湖遺址位於陶家河與泗龍河交匯處的河谷低窪地帶,東、西兩側地勢較高。數字表面模型顯示陶家湖遺址有橢圓形城垣結構,北部城垣殘存牆體較高,往南逐漸降低。城垣外部環繞有比較完整的壕溝,遺址內中部偏西位置似乎有一段類似環壕與城垣的結構,與陶家河與泗龍河構成封閉的區域,可能為陶家湖遺址早期範圍。陶家湖遺址坐落在河谷之中,將陶家河與泗龍河的部分河道、交匯處等圍在其中,外側修建壕溝環繞聚落。
陶家湖遺址東側壕溝外約100米處有一弧型溝渠遺蹟,寬度約25米,其位置和流向不符合流水地貌的特徵,應該是人工修建而成,用於泄洪和灌溉。遺址東北部被現今的泗龍河水庫所破壞,泗龍河與遺址東側外壕、弧型溝渠等的關係已無法釐清。但是史前陶家湖人應該能夠充分考慮陶家河、泗龍河、外壕、弧型溝渠等的水位,精準調節各處水口的水位,確保聚落內部及其外側東、南、西部較低地域中種植農作物的水源需求。
石家河遺址位於自北向南的崗地前端,其城垣僅發現西牆和南牆西段,東北部被晚期小城破壞。遺址外南部地勢較低的地域雨季中很容易被洪水淹沒,遺址內的地勢普遍較高,應該能夠避免雨季中洪水的威脅,但是乾旱季節也很難調集東河或西河的水資源進行灌溉。本文認為譚家嶺北部與三房灣南側的水塘、朱家泊等應該是石家河人修建的水庫,目前認為的石家河古城西牆應該是朱家泊水庫的大壩,南牆西段可能是三房灣東、西兩座小型水庫的水壩,從朱家泊可以引水到三房灣南部和西南的水庫之中,滿足其西側手工作坊的用水需求。石家河遺址西北部的壕溝可能是將水源引入朱家泊的渠道,兼顧防禦作用。雨季朱家泊儲水後能夠在乾旱季節裏灌溉譚家嶺南側低窪地帶等種植農作物的區域。
屈家嶺遺址位於青木壋河和青木河交會處地勢較高的台地之上,遺址北部東側連通兩條小河的溝槽應該是人工開挖而成,使遺址處於壕溝、河道環繞之中。屈家嶺遺址及其周邊地勢較高的孤丘、崗地能夠在雨季中避免洪水的侵擾,幾乎都有史前人類居住、活動的遺蹟,這應該是屈家嶺遺址不需要城垣類結構的重要原因。山間谷地中地勢平緩,土壤肥沃,便於攔截河道存儲和使用水源,適合種植水稻等農作物,是史前人類繁衍生息的理想場所。
四、良渚古城及其外圍的水利工程分析
良渚古城位於浙江省北部最大的河流東苕溪岸邊,近年來田野考古發現良渚古城外圍擁有龐大的水利工程,古城的選址和水利工程的建設與東苕溪流域的關係非常密切(圖8)。東苕溪在良渚時期並未流經良渚古城,當時錢塘江與太湖之間相互連通,東苕溪自餘杭鎮流出山地後,經倉前、閒林埠等往東注入杭州灣。吳維棠先生認為,東苕溪北流穿過大觀山和大雄山一線往北注入太湖,是東漢時期人類活動的結果[10]。
圖8 東苕溪水系與良渚古城遺址
根據東苕溪流域的數字高程模型,能夠提取良渚古城周邊東苕溪水系各支流的河網分佈與流域範圍(圖9)。統計東苕溪流域的面積,在良渚古城以上部分流域面積約為1483平方千米,其中良渚古城外圍水利工程控制的區域只有52平方千米(圖9中紫色區域)。提取的河網分佈圖中,東苕溪水系幹流並非沿着現今的東苕溪河道往北流入太湖,而是繞過良渚古城東南的大觀山等低山丘陵南部後往東流出,與吳維棠先生等的研究結果完全一致。
圖9 水文分析提取的東苕溪河網與流域
良渚古城的地貌基礎實為深入到平原之中的基岩殘丘。古城的南、北兩面都是天目山的支脈,西面是以瓶窯窯山為主的一組小山,只有東面是地勢由西向東降低的平原。良渚古城的主體就是依託於南支眾多的低丘而興建。古城東北角的雉山和西南角的鳳山都是基岩孤山。北城牆西端利用了原來的黃泥山作為牆體的一部分。城內的莫角山建築基址,現存東西長約670米、南北寬約450米、高約10米的長方形台地,形態規整。其西半部利用自然山體,人工堆築的厚度3-4米,而東部堆築的厚度則為10-12米,部分地區可達17米[11]。
良渚古城所在的基岩殘丘,在地形上構成北苕溪流域與大遮山南坡東段諸水的分水嶺。局部的數字高程模型顯示源於西北山地的北苕溪流出山口之後,受上述基岩殘丘和東部大觀山、大雄山丘陵的阻擋,只能向東南流過大雄山西南部,才可能轉向東流(圖10)。
圖10 良渚古城及其所在的基岩殘丘
由此可見,良渚人經過長時間的調研和觀察,基本掌握了局部區域的水文特徵。將古城選址在平原地區地勢稍高的基岩殘丘之上,再通過修建城牆以及城內大規模的堆築,使得良渚古城基本上能夠面對雨季中東苕溪水系所引發的水患。然後需要考慮的是如何解決來自西北大遮山的特大山洪以及農田灌溉、生活用水等問題。
良渚古城地處北亞熱帶南緣季風氣候區,降水相對集中在梅雨季節,盛夏季節受熱帶高壓控制,盛行下沉氣流,天氣以晴熱、高温為主,日照強、蒸發量大,常有伏旱現象。此外,良渚古城位於東海之濱,太平洋西岸,常年易受颱風的侵襲,良渚先民不得不面對颱風經過時產生的特大暴雨。
良渚先民為了應對自然環境的挑戰,在古城西、北方向的山口等地修建了一系列的水壩等設施,與古城內外的水網連成一體,形成一套功能齊備的水利系統,發揮着防洪、運輸、調水、灌溉等諸多功能,充分展示出良渚先民先進的治水理念與超強的水利工程設計、組織、建造能力,造就延續千年的璀璨史前文明(圖11)。
圖11 良渚古城及其外圍水利系統
五、結語
治水是定居農業聚落的一項重要社會活動,農業種植離不開水源,中國的長江、黃河、西遼河等流域基本上都屬於季風區,降水的時空分佈極不均勻,雨季中很多流域的洪澇災害頻發,雨季之後往往乾旱相隨,治水方面的需求顯得非常迫切,但治水模式卻各有千秋。
距今6000年至距今4000年的史前時期,黃河、西遼河流域的先民以種植粟和黍為主,長江中下游地區的先民以種植水稻為主[12]。參照現今的情況分析,史前時期黃河、西遼河等流域,人們應該是在雨季來臨、土壤濕潤之後才開始種植粟和黍,一般情況下可能沒有修建專門的灌溉設施,降水的多少直接影響到農業收成。長江中下游地區有梅雨季節,降水集中,易發洪澇災害,氣温也較低。梅雨季節之後氣温升高,日照強,是農作物生長的最佳時期,但往往會因為伏旱、秋旱缺水導致農業生產顆粒無收,從而迫使史前先民建設大量的灌溉設施。所以史前時期中國長江中下游與北方黃河、西遼河等流域的先民對水資源的管理模式存在很大的差別,北方地區需要存儲水資源以應對漫長旱季的人畜生存需求,長江中下游地區需要在梅雨季節積極預防洪澇災害,同時又必須存儲足夠的水資源來確保伏旱、秋旱出現時能夠對水稻等農作物實施灌溉。由此導致長江中下游的史前治水文明非常發達,甚至出現了規模宏大的良渚水利工程。
史前治水文明是農業文明發展過程中的重要組成部分,是聚落安全與農業豐收的前提和保障。農業豐收能夠提供穩定的糧食資源,是人口持續增長和聚落髮展、階層分化的強大動力,推動人類文明不斷向前發展。
參考文獻:
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