欢迎访问中国土工合成材料工程协会!
设为首页会员登录
您当前所在的位置: 主页 > 科普教育 > 科普知识 >
专业随笔—基于世界遗产“良渚古城”中水利遗址对《史记》中部分内容的考证
【字体: 】  【发布日期:2019-07-19 17:28】  【来源:中国土工合成材料工程协会】  【作者:秘书处】  【点击次数:
导读:作为新入选世界遗产目录的“良渚古城”的重要组成,其水利设施是迄今已知我国最早、规模最大的水利系统,距今已有5000多年的历史。考古发现其坝体采用“草裹泥”技术建造,该技术可实现现代土工合成材料所具备的加筋、防护、充当包裹体等功能。“良渚古城”水利设施遗址同时也为《史记》等古籍中的相关内容提供了依据,实证了中华民族光辉灿烂的五千余年历史文明。
 
    1 “良渚古城”入选世界遗产目录
    北京时间2019年7月6日下午在阿塞拜疆首都巴库举行的第43届世界遗产大会上,我国申报的“良渚古城遗址”项目经审议列入联合国教科文组织《世界遗产名录》,成为全人类共同的宝贵财富。国家文物局局长刘玉珠发言指出:良渚古城遗址是中国20世纪的重大考古发现,是见证中华5000多年文明的重要文化遗址……
图1 良渚古城及周边水利设施遗址
    2 良渚古城水利设施建造技术
    2.1 水利设施遗址
    自2015年7月起,浙江省文物考古研究所等单位对良渚古城水利设施遗址进行考察,该遗址由谷口高坝、平原低坝和山前长堤共11条人工坝体和天然山体、溢洪道构成。初步估算整个水利系统可形成面积约13 km2的水库,库容量超过6000万m3,外围堤坝的总土石方量即达到260万m3, 流域控制范围达100多km2(如图2所示)。是我国迄今为止发现最早的大型水利工程遗址,也是目前已发现的世界上最早的堤坝系统之一。
图2 水利设施遗址分布
    2.2 “草裹泥”坝体建造技术
    技术人员对老虎岭7号水坝进行考察,以探究5000年前的坝体建造技术。发掘显示坝体是用“草裹泥”技术堆筑而成,开挖剖面可见明显的块垄状,清晰地显示出坝体堆筑的结构和层次1。多条坝体在不同关键部位均采用“草裹泥”堆垒建造,如在受力较大的迎水面堆砌草裹黄土的斜坡。即当年良渚先民用芦荻、茅草把泥土包裹起来,将这种“草裹泥包”堆砌成坝,该技术不仅增加了坝体强度、确保坝体稳定,也加快了堆筑速度,减少了流水冲刷,在良渚古城遗址已成为成熟工艺(如图3所示)。挖掘剖面上的条条白色线即为包裹泥土的植物茎叶,并集中设置在靠近洪水受力较大的位置2
图3 发掘现场-“草裹泥”砌筑坝体
    现代人用沼泽地上生长的茅荻包裹泥土对“草裹泥”工艺进行了复原:“束草→加泥→成捆→成排”(如图4所示)。
图4 “草裹泥”技术模拟复原
    2.3 “草裹泥”技术与现代土工合成材料
    “草裹泥”技术是良渚先民就地取材,用沼泽地上生长的茅荻包裹泥土并有序地堆积成堤坝水利设施,可实现现代土工合成材料的部分功能。
    2.3.1 适应软弱地基
    据相关资料3,5000年前的良渚地区沼泽遍布、洪潮频仍、地势低洼,即所谓“万流所凑、涛湖泛决、触地成川、枝津交渠”之地。堤坝修筑需解决软弱地基问题,“草裹泥”类似土工袋为柔性结构,用于堆砌坝体可适应软弱地基的固结沉降、变形等问题。
    2.3.2 加筋作用
    “加筋土”通过发挥加筋材料的抗拉性能与土体形成复合受力结构,从而提高整体强度,现代加筋土结构由法国工程师H.Vidal在上世纪六十年代提出,一般采用土工格栅等充当加筋材料。加筋土结构在路基、堤坝填筑中可起到加强土工结构整体稳定性、增加填筑高度、减少或均化变形等作用。包裹土体的茅荻即起到了“加筋”的作用,在坝体内部及基础处的“草裹泥”堆砌体中以发挥加筋作用为主,此考古发现将学术界以汉代长城为我国现存最早加筋土工程实例的一般认知向前延伸了近三千年的历史
图5 周南山教授考察汉长城
    2.3.3 防护作用
    土工合成材料以其强度高、耐腐蚀、适应变形能力强等特点,以及具有隔离、排水、过滤等多种功能,可以在水利工程中发挥防护功能,减少水流对堤坝等的冲蚀。考古中发现在堤坝迎水面堆砌的“草裹泥”包裹体,即可起到类似减少流水冲刷的作用。
    2.3.4 土工包容作用
    以土工袋为例,采用土工织物为包裹材料填充土体或砂石制成,可用于汛期抢险,堵塞决口、堆砌临时挡水子埝,或用作护坡、用于堆砌临时道路等。“草裹泥”原理上类似于土工袋,可发挥出相应的作用。
    3 《史记》中部分内容的考证
    《史记》是我国第一部纪传体通史,其中《史记卷二十九•河渠书第七》(以下简称《河渠书》)是中国第一部水利通史,记述从传说中的大禹治水直至汉元封二年(公元前109年)黄河瓠子堵口等水利方面的史实;在《史记卷二·夏本纪第二》(以下简称《夏本纪》)中也对大禹治水等进行了记载。
    3.1 存疑问题
    在《史记》的上述著作中关于水工方面有两个问题存疑需考证。首先《史记》中记载的远古时期“大禹治水”等是否可能;其次,史书记录较为精简,具体技术及材料又是什么?
    3.2 可能性分析
    在《夏本纪》中描述“当帝尧之时,鸿水滔天,浩浩怀山襄陵”,起先“用鲧治水,九年而水不息”,后大禹治水则为“……左准绳,右规矩……陂九泽,度九山”;实现了“以决九川致四海,浚畎浍致之川”4。在《国语·周语》中也有相应内容:“昔共工……欲壅防百川,堕高堙庳,以害天下”。上述记载均涉及到大范围的疏浚河流、修筑堤坝等工程,在远古蛮荒时期人口稀少、劳动力极为低下、科技几乎空白的条件下是否可行?
    采用碳-14对良渚古城水利设施遗址进行测定,表明其距今已经有4700至5100年历史,从测绘到规划建造都极具技术含量,比上述古籍中所记载的“大禹治水”还要早上千年的历史。良渚古城水利设施遗址间接证明了《夏本纪》中有关大禹治水等记载的可能性。
    3.3 技术及材料分析
    在《河渠书》中记载“……(汉武帝)令群臣从官自将军已下皆负薪填决河。是时东郡烧草,以故薪柴少,而下淇园之竹以为楗”。记载中所提及的“薪柴、草、以竹为楗”如何用作水工材料的?史书中并未说明,而在良渚古城水利设施遗址中发掘的“草裹泥”技术则为其提供了相应见证。
    4 结语
    4.1 技术方面
    由上述分析可见:
    ⑴ “草裹泥”技术可行,为五千年前良渚古城周边大规模水利设施建设所采用。
    ⑵ “良渚古城”水利设施遗址为考证《史记》等古籍中的相关记载提供了依据。
    ⑶ “草裹泥”技术可实现当代土工合成材料的部分功能,具备相应研究价值。
    4.2 现实意义
    夫源远者流长,根深者枝茂。良渚古城遗址为实证中华民族五千多年文明提供了无可辩驳的实物依据和确凿的学术支撑;《史记》是我国传统文化代表之一。这正如习总书记所指出的“文化没有断过流、始终传承下来的只有中国”、“……博大精深的中华文化,为中华民族克服困难、生生不息提供了强大精神支撑”。因此应提升民族自豪感,进一步坚定包含“文化”在内的“四个自信”, 敢于担当、勇于作为,积极主动的开展各项工作。
 
 
    参考文献
    [1] 戚高晟,沈瑜伟,管文凯,刘志雄,陈露莎,袁一航,魏猛.良渚水利工程遗址“草裹泥”技术影响分析[J].绿色科技,2018(08):197-199.
    [2] 王宁远,刘斌.杭州市良渚古城外围水利系统的考古调查[J].考古,2015(01):3-13+2.
    [3] 邱志荣.话说良渚遗址水利[J].中国水利,2017(02):61-64.
    [4] 李广信.息壤考[J].土木工程学报,2011,44(S2):1-4.
 
    致谢
    本文深受清华大学李广信教授、台湾地区中华地工材料协会理事长周南山教授所做学术报告中相关理念的启迪,特此致谢。

 
【撰稿:吕鹏   审核:杨广庆   编辑:程凤娟】 
上一篇:小贴士--摄影技巧资料
下一篇:没有了
Copyright 2019 中国土工合成材料工程协会
冀ICP备17005494号 域名证书   
技术支持:河北远友科技有限公司 0311-86810985