周 星，劉學(xué)應(yīng)

(1.安徽建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230601;2. 浙江水利水電學(xué)院 建筑工程學(xué)院，浙江 杭州 310018)

錢塘江海塘是兩岸綿延數(shù)百千米的“海上長城”，抵御了上千年的江潮,使兩岸免受侵襲。臨平段古海塘東起海寧許村鎮(zhèn)翁家埠，西至喬司與上城區(qū)九堡交界處，包含南苑街道和喬司街道，從東向西穿越了錢塘社區(qū)、萬常社區(qū)、天萬社區(qū)、吳家村、三角村、勝稼村六個社區(qū)。臨平段古海塘屬于錢塘江北岸海塘的一部分，歷朝歷代中屢修屢壞，但在抵御北趨的江潮中發(fā)揮著巨大的作用。古海塘是古人留下來的偉大水利工程遺產(chǎn)，而臨平段古海塘基本保存完整，是研究我國古代石構(gòu)水利工程技術(shù)的經(jīng)典實(shí)例。

1 歷史脈絡(luò)

臨平段古海塘的變遷與錢塘江河口段江槽變化息息相關(guān)[1]，歷朝歷代杭州都是江潮頻發(fā)之地，每次江潮北趨便是北岸瀕危之際。自唐以來，江槽時南時北，江岸進(jìn)退難定。唐長慶四年(824年)，杭州西側(cè)江岸受強(qiáng)潮沖蝕而塘崩岸垮，桑田化滄海，人力難阻。五代梁開平四年(910年)海潮又沖擊杭州江岸，吳越王錢镠五百強(qiáng)弩射潮，筑土塘不成而創(chuàng)竹籠石塘，是歷史上首次改進(jìn)錢塘江海塘型式結(jié)構(gòu)和用石筑塘[2]，后來江潮南趨，北岸轉(zhuǎn)危為安。宋代江槽大幅改道北趨有五次，其中，大中祥符五年(1012年)，杭州附近江岸反復(fù)受潮水侵襲而坍退，潮水猛烈時逼近杭州城，時間持續(xù)四年之久才水復(fù)故道。以舊法修筑的竹籠石塘容易損壞，知州戚綸、兩浙轉(zhuǎn)運(yùn)使陳堯佐以柴埽筑塘，開創(chuàng)了柴塘。政和二年(1112年)，潮災(zāi)開始，白石、喬司一帶坍成一大灣。紹興元年(1131年)，白石以下江岸又連年受江潮沖擊，沿江土塘盡數(shù)被毀，持續(xù)三年。嘉定十二年(1219年)，江潮沖向赭山至鹽官一帶，北沙半島一片汪洋，史稱“海失故道”。嘉熙二年(1238年)秋，臨安府的廬舍在江水的反復(fù)沖蝕下坍四十里，兩年后才水復(fù)故道。元延佑七年至泰定四年(1320—1327年)，共發(fā)生四次大災(zāi)，塘堤坍毀數(shù)十里，居民遷移上千家。元末以前的海塘均是隨著潮來坍塌而退守，淤漲而重修。明朝永樂一至十八年(1403—1420年)，大災(zāi)將北沙半島沿岸的土塘全數(shù)沖毀且無力恢復(fù)，附近土地由熟地變廢地。明萬歷三十九年(1611年)，大潮沖壞喬司至翁家埠土石塘約4 572 m。

面對坍淤不定的江槽，清代之前，統(tǒng)治者皆以“不與水爭地”作為指導(dǎo)原則，清代之后，國家力量介入海塘的修筑，開始與水爭地，迎來了海塘建設(shè)的巔峰時期。清康熙三年(1664年)，因潮潰塘7 402 m，命熊光裕重筑海塘，安瀾數(shù)十年。清康熙四十二年(1703年)，水勢又北趨，五十九年(1720年)“江水海潮盡歸北岸”，仁和至海寧一線主塘面臨崩潰的危險，從而出現(xiàn)了有清一代搶修險工、重修要工和系統(tǒng)修筑北岸杭海段海塘的局面?？滴跷迨吣?1718年)，在海寧首先興建大石塘2 980 m，五十九年(1720年)浙江巡撫主持，在普兒兜至姚家堰之間創(chuàng)筑魚鱗大石塘1 555 m，并建柴塘3 281 m。雍正年間(1723—1735年)，繼續(xù)在海寧重要地段興建亂石塘4 012 m、條石塘1 555 m，以及柴塘、樁板塘等，并在塘前筑盤頭、建坦水，著手修復(fù)塔山壩，在塘后浚塘河、筑備塘。以后各類海塘，除1 555 m魚鱗大石塘外，均先后坍壞。乾隆年間(1736—1795年)，著手建設(shè)穩(wěn)固經(jīng)久的海塘，加強(qiáng)塘工管理。乾隆元年(1736年)，首先新建海寧繞城魚鱗石塘1 570 m，二年四月，大舉興建海寧城以東以西石塘，至八年二月告竣，共1 830 m。此后陸續(xù)有興筑和改建，終乾隆朝計在海寧、仁和一線建成魚鱗石塘43 807 m，條塊石塘1 686 m，塊石塘3 595 m，柴塘8 164 m，規(guī)模空前，從而使臨平段海塘得有近百年的安謐。

2 臨平段古海塘概況

臨平段古海塘作為非臨江段的古海塘，隨著地方經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展或廢或存，保護(hù)狀況堪憂。該段海塘除中段因民國初外翁線公路的修建、建國后臨平監(jiān)獄的建立，導(dǎo)致部分被破壞或掩埋之外，東北段與西南段東部基本保存完整。

古海塘遺址位于月牙湖附近(圖1所示三角形位置)，主要由獨(dú)立的兩條組成，北部為石塘，南部為柴塘。北側(cè)石塘暴露的部分長100 m，底寬約21 m，高約6.4 m；南側(cè)為柴塘，整體結(jié)構(gòu)完整。在石塘底部迎水面還發(fā)現(xiàn)了用柴草、夯土等做成的埽坦。埽坦有0.15～0.2 m厚，最寬的地方為1.35 m，主要起加固作用，防止泥沙流失。這個埽坦遺存的發(fā)現(xiàn)，頗具地域特色，為研究杭州古海塘的結(jié)構(gòu)、砌法及古代水利技術(shù)史提供了獨(dú)一無二的珍貴實(shí)物資料。

圖1 古海塘發(fā)掘地點(diǎn)

雍正六年(1728年)十二月，浙江總督管巡撫事李衛(wèi)奏請修海寧縣老鹽倉柴塘，疏言：“其翁家埠原無官塘，臨海月牙灣不能保固，應(yīng)量地勢，接建草塘，與舊草塘相續(xù)?！盵3]乾隆四十九年(1784年)開工修建章家庵至七堡段魚鱗大石塘，于乾隆五十二年(1787年)竣工[4]。這里發(fā)現(xiàn)的魚鱗大石塘、柴塘遺址，都與文獻(xiàn)記載相符，不僅證明了史料記載的準(zhǔn)確性，而且也以實(shí)物的形式彌補(bǔ)了文獻(xiàn)在塘體結(jié)構(gòu)方面記載的缺失，具有重要的證史、補(bǔ)史作用。盡管如今古海塘遺址離錢塘江超過5 km早已失去防潮抗洪的作用，但它從側(cè)面反映了錢塘江流域自古以來滄海桑田、水流變遷的歷史，是研究杭州城市空間發(fā)展變化的重要?dú)v史地理坐標(biāo)。

2.1 臨平段柴塘

柴塘(圖2)又名草塘、材塘，是古海塘型式之一。

圖2 臨平段古柴塘

對于歷史上的柴塘工程而言，所需的材料主要是土料、木料等。土壤的選擇自有成法：凡相土之法,即“察其色，欲其黃與赤也；阺其質(zhì)，欲其沃以澤也；揀而束之，欲其盉礫之無雜也；勻而碎之，欲其若塵之可揚(yáng)也；舒而潤之，欲其若雨之微過也；既潤矣，復(fù)從而和之。四功既勤，乃始可筑”[2]。土料的選擇較為苛刻，有著舉足輕重的地位，后期普遍存在取土困難的情況。古柴塘的塘土通過“層土層柴”的方法進(jìn)行夯實(shí)，并用木樁(圖3)加以連接，若干根柴料由樹皮編織的繩索捆綁在一起。臨平段筑塘所用條柴一般在富陽、桐廬、分水、建德四縣取用。對現(xiàn)場的木樁進(jìn)行測量分析可知(圖4)，木樁的直徑主要分布于8～14 cm之間，木料直徑的標(biāo)準(zhǔn)差為2.66 cm。土料與木料的選擇在一定程度上反映了古人對建造材料選擇的嚴(yán)謹(jǐn)，對施工質(zhì)量的重視，展現(xiàn)出了較高的管理水平。

圖3 臨平段古柴塘木料

圖4 臨平段古柴塘木樁直徑

2.2 臨平段魚鱗大石塘

石塘是古海塘的一種重要塘型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式不同分為直立式石塘和斜坡式石塘[5]。直立式石塘在不同的時期根據(jù)不同的石材和砌法又分為五縱五橫魚鱗石塘，雙蓋魚鱗石塘，魚鱗大石塘，石板塘，塊石塘，丁由石塘(條塊石塘)；斜坡式石塘分為外縱內(nèi)橫疊砌石塘，縱橫錯置條石塘，斜坡式干砌、漿砌或混凝土灌砌塊石塘。其中魚鱗大石塘應(yīng)用較多，康熙五十九年(1720年)在浙江巡撫朱軾主持下，首先在海寧老鹽倉一帶修筑了1 555 m魚鱗大石塘。雍正二年七月(1724年)，暴風(fēng)巨浪侵襲海寧，幾乎所有土石塘都被沖壞，只有魚鱗大石塘安然無恙，所以魚鱗石塘被視作海防工程中最堅固的一種，這種塘型可以一勞永逸地解決海潮侵蝕河岸的問題，但是需要有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)力做支撐，在管理和技術(shù)方面也有一定的難度。

修筑石塘的石料(圖5)可以分為條石和塊石。明代黃光升創(chuàng)建五縱五橫魚鱗石塘以后，清代開始大批修筑高十八層魚鱗大石塘[6]，條石從而成為明清時期的主要筑塘材料之一。臨平段古海塘面石有做光平處理，且形狀較為規(guī)整。里石的棱角不分明，未做光平處理。塘身部分的修筑，用每塊長1.555 m、寬0.622 m、厚0.311 m的大巨石砌筑，逐層內(nèi)收，計疊砌十八層；每兩塊條石之間用長0.16 m、寬0.11 m的“束腰生鐵錠扣榫”相連鎖定(圖5(d))，連接成一體，一般以兩石的拼縫為中心線，按鐵錠扣的大小劃線鑿槽打入連接，以此來增強(qiáng)石塘的整體性；接縫處均有油灰[7]抿灌，鐵攀嵌扣，以免滲漏散裂，石塘背后培筑附土，高3.11 m、寬6.22 m。

圖5 臨平段古石塘使用的石料

石塘塘基部分所用的木料為杉木[2](圖6)，要求木質(zhì)堅致而條直，粗細(xì)合度。浙江省一般用金華、衢州、嚴(yán)府所產(chǎn)木材，以龍游、開化諸山的木料為佳，質(zhì)性堅老，入水久而不朽。清代在臨平段修筑海塘的木料采辦，一般有三種方式：一是直接去產(chǎn)地或集散地采購；二是金、衢、嚴(yán)三府承辦；三是招商承辦。塘基迎水面修有埽坦(圖7)，是由農(nóng)作物秸稈、樹枝和黏土混合形成的材料修筑起的物理屏障，可有效減少海浪對木材的沖擊，延長石塘的使用壽命。臨平段古石塘底部木樁布置如圖8所示，在柱頂縫隙填入碎石，澆筑灰土使樁、石、土三者固結(jié)在一起，大大提高了地基承載力。木樁的布設(shè)能夠阻擋部分潮水侵襲塘基，防止塘基下面的泥沙被淘走。

圖6 石塘樁基

圖7 埽坦

圖8 木樁布置圖

石塘塘身結(jié)構(gòu)：塘身高約5 m，塘基寬約3 m。塘身以長約1 m，寬0.3 m的條石用糯米灰架丁、順剛切，條石之間以鐵錠、鐵鋦等鐵件嵌聯(lián)，使石塘連成一個整體，增強(qiáng)其穩(wěn)定性、整體性和防滲性。塘身用縱橫交錯的條石砌為18層，自下而上逐層收分，兩側(cè)均呈階梯形，至頂層石塘。塘身以下設(shè)有長約6 m的木樁支承。石塘在長期復(fù)雜的水動力作用下仍然起著防洪抗潮的作用，石砌海塘結(jié)構(gòu)以其美觀和牢固而聞名于世。為了進(jìn)一步提取該段石塘的結(jié)構(gòu)信息，選擇了石塘的一個典型斷面分析，其位置如圖9(a)所示。利用激光掃描技術(shù)，得到該斷面的條石結(jié)構(gòu)和尺度信息，掃描的點(diǎn)云如圖9(b)所示。此外，對該典型斷面迎潮面條石的尺度信息進(jìn)行了統(tǒng)計，由條石高度曲線圖10可以看出，各層的條石高度并不一致，主要分布于26～36 cm之間，這可能是由于當(dāng)時工藝所限。

圖9 臨平段石塘塘身典型斷面

圖10 石塘塘身典型斷面迎潮面條石高度統(tǒng)計

現(xiàn)對其頂部條石用于鑲嵌鐵錠凹槽的長度進(jìn)行分析(圖11)，共測量240組數(shù)據(jù)。部分凹槽由于自然風(fēng)化的原因，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)略有偏差。從曲線可以看出，鐵錠的長度主要在15 cm上下波動，范圍在13～17 cm之間，平均值為15.4 cm，誤差在2 cm，這一定程度上反映了當(dāng)時的工藝已具有較高的水平，當(dāng)時人們對于施工的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度值得水利工匠學(xué)習(xí)。

圖11 石塘塘身鑲嵌鐵錠的凹槽尺度統(tǒng)計

3 結(jié) 論

臨平段古海塘是柴塘與石塘并存的遺址，它的發(fā)現(xiàn)不僅證明了記載的真實(shí)性，也以實(shí)物的形式彌補(bǔ)了文獻(xiàn)缺失。從歷代筑塘史來看，筑塘的工藝在不斷更新進(jìn)步；從筑塘建造材料上來看，古人有著優(yōu)秀的管理水平，對工程質(zhì)量極為重視。在石塘底部首次發(fā)現(xiàn)的埽坦，加固了塘基，一定程度上防止了泥土的流失，有效地減緩了海浪的沖擊；塘底樁基的布置阻擋了潮水侵襲塘基，防止塘基下面的泥沙被淘走。塘身的鐵錠、灰漿使石塘連成一個整體。錢塘江兩岸的古海塘是由多個水工構(gòu)筑物組合而成的工程結(jié)構(gòu)體系，具有系統(tǒng)性和不可移動性，而這些實(shí)體資料為以后了解古海塘，保護(hù)古海塘及其歷史提供了借鑒和參考。