公元前兩千紀前后中原地區的水道設施（下）

Pauline Sebillaud（史寶琳）

公元前兩千紀前后中原地區的水道設施（下）

Pauline Sebillaud（史寶琳）

（吉林大學邊疆考古研究中心，吉林長春130012；法國科學研究中心CNRS東亞文明研究所CRCAOUMR8155，巴黎）

二里頭文化；商文化；西周文化；水道系統；水利工程

本文系統考察了公元前兩千紀前后中原地區的水道遺存。通過對水道建筑材料與制造技術的分析，揭示了水利系統對早期城市發展所具有的重要意義，反映出早期青銅時代社會中一個新的精英階層的出現及其對都市規劃的影響。

3.木板水溝

到目前為止已發現的木板水溝遺跡比較少。最早的這類遺跡發現于二里頭遺址。二里頭遺址三號和五號大型夯土基址之間有一條寬約3米的通道，在這條通道的路土下發現有一條長逾百米的木結構排水暗渠[37]。

上文提到偃師商城宮殿區北部水池兩側的石板水道上蓋有木板，長有1430米，實際上可算是木、石合筑的水利設施。

在殷墟小屯宮廟區乙組建筑群夯土基礎之下發現有31條或直或彎的溝渠，總長650.9米。這個組合被解釋為排水網絡[38]。有的水溝在夯土基礎下面，有的在夯土基礎之外。有一些水溝的底部鋪有一層小石子，溝的兩壁上有相對的外突，是固定溝壁的立柱痕跡。在24條溝內總計發現有514個立柱痕跡，木柱排列得特別整齊：兩柱之間間隔1米，木柱的直徑也特別統一，上徑20厘米左右，底徑15厘米左右。有關殷墟小屯宮廟區內水溝分布的現象，石璋如先生曾說：“南北長的基址，沿著它的邊線每有南北水溝；東西長的基址，沿著它的邊線每有東西水溝，水溝縱橫交錯之處，多為基址的中心，好像水溝給基址預先劃定了一個范圍。”[39]這種設施很可能與排雨水有關。有很多夯土基址應該有好的排水系統來保護。從水溝的寬度和長度來看，它的排水量應該很大。從水溝的分布以及建筑技術的相似來看，各條水溝應該是基本同時的。甲組基址之下也發現有幾條水溝，這些水溝應該是在修建甲組基址之前已存在了。在布局上也很可能跟小屯宮廟區新發現的“池苑遺跡”有關系[40]。在小屯宮廟區的西邊和南邊有一條與洹河相通的所謂“大灰溝”遺跡，有關這一條“大灰溝”的性質與功能還有爭論[41]。如果真的是一條“大溝”，應該兼具宮廟區的防御功能和排水功能。

二、技術分析

1.制造方法

陶管的成形和燒造與制作一般日用陶器的方法相同。系用泥條盤筑法成形，燒制后的顏色在紅色至灰色之間，往往會因出窯前還原氣氛不足，以及陶土中氧化鐵含量的不同而致色調呈現黃褐色至紅色[42]。這與當時的制陶傳統有密切關系。

陶管外表上經常有繩紋，也與同時期大量陶器的器表裝飾手法相同。實際上這不只是一種裝飾花紋，使用纏繩陶拍拍打陶坯可使陶器的厚度達到均勻，而且同時應加強了密度，即硬度[43]。

陶管的直徑與長度的比例（表一）按時代不同有所變化。從龍山時代末期至戰國時期的1500多年間，陶管的總體形狀是越來越瘦長。平糧臺陶管體型矮胖，二里頭文化的則體型細長；商代早期二里頭遺址和偃師商城陶水管的比例穩定下來，鄭州商城陶水管的比例則有很大變化，商代晚期的陶管比早期的矮胖一點；西周時期的琉璃河遺址中陶管變成體型細長，但最窄的地方也足夠容納制陶工人的胳膊。鄭州商城的水管比例之所以會變化繁復，很可能是因為人們試圖制造不同類型的陶管來滿足不同設施的需要。

表一　陶管直徑/長度的比率

與古代歐洲相同，陶質建筑材料的入窯方式比較特殊，但所用的陶窯似乎就是制造一般日用陶器的陶窯[44]。陜西省岐山縣趙家臺遺址（西周早期，約前1000）的陶窯里發現磚塊和一般的陶器混在一起，這表明陶容器和陶質建筑材料的制造應該是在同樣的作坊進行[45]。最新發現顯示，從戰國時期就已經出現了專門制造陶質建筑材料的作坊[46]。

石板為了鋪設水道而專門被加工成一定的規格。在河南和陜西關中地區，以石頭作為建筑材料的情況非常少見。由于考古報告中沒有對具體個例的詳細描述，所以石料的來源不明（是否是該地區打制一般石器所采用的石料？）[47]。報告里也未見有關石板加工痕跡或加工方式的記錄。

受建筑材料的局限，在遺址中發現的木構水道都是腐爛之后的痕跡，看不出制造方法，也無法鑒別樹種。二里頭遺址和偃師商城的木構水道似乎都是用木板構成的。在殷墟小屯宮廟區則是用圓形的木柱來加固溝壁。

2.施工安裝

因為目前尚缺少詳細報道，所以對材料具體施工安裝方面的研究不易深入。建筑單位平面圖上很少標明建筑材料的具體位置，也極少提及溝的傾斜度問題，因為只有知道傾斜度才能推測水流的方向與流量。

在平緩的坡度溝中，緊密相連的各節陶管構成供水、排污水或排雨水網絡。為了保護夯土基址上的建筑，必須配備一個可以匯集污水與排出雨水的系統。這種設計是具有庭院、夯土基礎的大型建筑的獨有特點。此類大型庭院式建筑中的排水網可稱為“排雨水網”。

龍山時期的人們已經掌握了最簡單的連接方式——嵌合：即將上一節陶管直徑較小的一端套接到下一節陶管直徑較大的一端。城市規劃使得這項技術更加復雜化，尤其明顯地體現在鄭州商城和安陽殷墟的大型建筑群中。而在一千年之后的漢代長安城與洛陽城中，人們新發明了許多引水、排水技術，如有關開鑿水井的技術，預先設計好構建水道網絡的斜坡并預留出水滿溢出之處[48]。

在歐洲羅馬時代，建造水道的材料和方法多樣。有用泥土封閉或用金屬環鏈接的木管、用鉛封閉的陶管、用砂漿固定的石板水道以及在基巖里開鑿的溝渠等[49]。古羅馬時期，人們先用陶瓦粉與砂漿混合，制成一段段的管道[50]，然后用鉛質接縫把管道系統密封好。然而考古報告沒有關于公元前兩千紀中國中原地區遺址中陶管接縫方式的具體描述。每兩節陶管之間可能是一起嵌入（套接），使其相互吻合，再用泥土堵塞。考古報告中也未見關于石板水道中石板的安裝與連接方式的詳細描述。雖然缺少有關連接方式的觀察，仍能表明水道的排水功能，但要說明供水功能的可能性就相對減小了。因為水道若有滲漏，對于向水池供水或排水影響不大，但輸送飲用水就成問題了。

秦始皇陵遺址出土了較厚且硬的剖面呈五角形的陶管[51]。漢代長安城水利系統也采用類似的陶管設備。在陜西發現的這類剖面呈五角形的陶管有怎樣的好處呢？由于秦文化中一個特點是組合式生產方式[52]，而這類陶管的上兩個面可以支撐更大的壓力，便于管道疊放組合。五角形剖面陶管要比圓形剖面陶管體量大，故可運水量也較大。不過，圓形剖面陶管的流量是最好的，多角水道則不利于水的流出。在秦始皇陵遺址中，五角形剖面的陶管雖然因為可能有較大的排量而得到使用，但是大型建筑庭院中的排水設施卻仍然是使用圓形剖面陶管[53]。

一般的溝可能兼有供牲畜飲水、供水、排污水（廁所水、廚房水、作坊水等）的功能。鄭州商城和殷墟小屯宮廟區的水溝同時可以排出城市污水和家庭用水。具有排水功能的溝無論有無陶管設備，都經常建于路邊，如殷墟劉家莊遺址就是如此。有一些則建于路面下[54]。路面下的排水對古代和現代城市都非常重要。公元前兩千紀的道路大部分應是渣土路面，夏天的傾盆大雨很有可能造成路面泥濘而不能通行。在鄉村，路邊的溝渠便足以滿足排水要求，而在城市保護路面是一個要優先考慮的問題。

三、解釋

上文描述的現象還需進一步探討。

在最早的城市里，人們為了路面排水而發明了陶管。隨著帶庭院的大型建筑組合模式的發展，雨水的流注成為一個新的問題。因此，人們在這類宏偉建筑中設計了用于排出雨水的水道。偃師商城與鄭州商城宮殿區內都建有能夠通到宮殿區北部水池的距離較長的供水水道[55]。從二里頭文化時期到早商時期，建筑工藝的連續性非常明顯，特別是在二里頭遺址與偃師商城遺址這兩個相距僅6公里且有近百年的同步發展的城址之間。然而，西周到春秋這一時段中，目前仍缺少與這個變化過程有關的一些資料[56]，但可以確定的是，此時期剖面呈圓形的陶管仍在繼續使用。

已有的資料顯示，陶水管可能是在河南南部首先發明的，隨后在二里頭時期和商代傳播至河南中西部的鄭州和洛陽盆地，最北可到河南北部的殷墟遺址，更北的河北地區還未見相關材料。雖然山東龍山時期的城市和大型建筑也較多，但到目前為止尚未發現陶制建筑材料。

對于由不同材料筑成的排水系統，岳洪彬先生提出了如下解釋：

陶水管、石板水溝和木板水溝三者的排水能力不同，陶水管排水量最小，石板水溝的排水能量其次，木板水溝的體腔最大，其排水能力也最強。可能與建筑規模大小不同、所需排水量大小也不同有關。早期建筑（如淮陽平糧臺）規模較小，或者晚期的規模較小的建筑用陶水管排水即可完成排水作用，到偃師商城和鄭州商城時期宮殿建筑規模較大，僅用陶水管不足以完成排水任務，所以采用了排水能力更大的石板水溝，到殷墟時期宮殿規模和復雜程度都強于以前，當然技術水平也高于以前，于是除陶水管外，根據需要又出現了體腔更大（部分水溝內可容人直立行走）的木板水溝（如殷墟宮殿區）[57]。

這種看法很有道理。需要補充的是，在二里頭遺址已經有用木板和立柱建構的水溝。而且各種水溝的建材不同，除排水量、建筑技術發展因素之外，跟其所處位置也有關系，例如陶質管道系統都位于大型建筑里面。但是，二里頭遺址的木板水溝、偃師商城的木蓋水溝和殷墟宮廟區甲組基址的立柱水溝都位于大型建筑之外或幾座大型建筑之間。或許，大型建筑之外這種長度較大的水溝，如果用陶管的話，工作量會特別大，而且排水效果也不一定理想，在這樣的情況下顯然用木材比較方便。

污水排放對于人口密集的城市是非常重要的。在宮殿區，人口、作坊、住房密度較高，需要排放大量的污水。這便涉及到城市衛生和城市聲望的問題：垃圾與污水處理方式在青銅時代早期已經成為判斷一個城市的規劃與衛生水平的標準。殷墟出土的商代晚期甲骨文中就提到了可能與水質有關的流行病的現象[58]。

新的人口壓力會引起人們對城市威望和衛生的關注，這與城址面積的增大[59]一樣，反映的是一個有關新興政治勢力發展的情況。

水道的最初功能應該是便于個別地方的污水排出。但也不排除從一開始就具備供水功能的可能性，因為鑄銅作坊、制陶作坊、玉器作坊等均需要大量用水。大型建筑的飲用水源是水井[60]。可以推測，用于農田灌溉或牲畜飲水的溝渠的發明時間要更早。一個完整的“邑”，應該是由一整套復雜的建筑設施共同構成的，水利系統就是其中一個必不可少的組成部分[61]。

何艷杰先生認為，在商代不只宮殿區的貴族階層擁有水利系統，整個城市都應具有系統的水利設施。他還認為，不只在大型城址中有水利設施，小型聚落中也有[62]。可是，資料分析顯示的卻是對立的現象，因為目前小型聚落幾乎沒發現過這么發達的水道設施[63]。

在鄭州商城和偃師商城遺址中，供水與排水水道和宏偉建筑有關，總體上是為滿足貴族階層的各種需要。沒有大型建筑的遺址內則未發現陶質管道[64]。為什么這類水道只存在于一種建筑類型中？這類大型建筑庭院里是否經常進行大型集會？大型建筑與城墻的建造相似，都要耗費大量的人力和物力，新興貴族階層擁有的奢侈性建筑的出現，反映了新的政治權力的出現過程。

中原地區當時的氣候比現在要更熱更潮濕些——河南北部現在還有季風雨，這些都很可能會對大型建筑造成破壞。夯土基礎是首先必須保護的，尤其是防雨水。因為夯土這種材料的流失系數較高，水在庭院里匯集或通過門道流出都會嚴重毀壞建筑體。當時的建筑設計師非常注重建筑基礎的堅固，在建造夯土基礎的同時往往要鋪設排放雨水的散水、明溝和暗渠等設施。所以我們會發現有些陶水管位于建筑的夯土基礎之下。這種現象表明，城市水利系統的規劃與施工工地的設計配合已呈現較高水平。

表二　陶管出土情況表

可以說，管道設施的發明是為了滿足當時新興貴族對新的建筑模式的需要，與那些大型建筑的出現相比同樣是一個巨大進步。

最后，我們要提出一個問題：在歷史文獻對于相關考古遺跡的解釋并沒有太大幫助的情況下[65]，就現有資料能否真正搞清水利系統的功能和性質？

以上分析表明，陶管的主要功能是對大型建筑庭院的排水，而石板水道只用于某些特殊設施。要對水道的功能做出具體準確的判斷，需要更多與水道傾斜角度相關的資料。如果發掘時不記錄水道和溝底部的高度，便無法弄清水流的方向、速度、流量。非常遺憾，類似的資料很少在考古報告里看到。

解釋的手段和可能性與發掘記錄和研究方法間關系密切，地貌學、軟體動物學、古代生態環境學的觀察對判斷水道中液體的性質、流動方向等也會有很大的幫助[66]。

夯土基礎之下的水道往往會被忽視，以至未被發掘。目前的發掘過程經常以觀察到建筑基址為止。的確，為了文物古跡的保護，考古學者在揭開大型建筑的表面之后就很難再通過發掘來了解基址下面的情況，而對一座大型建筑組合做全面發掘的機會就更少了。而且，目前的考古發掘工作只停留在發掘整個建筑基礎，然后繪制平面圖，而很少有機會對庭院與建筑周圍的活動面進行發掘。中國考古學家還在用莫蒂門·維勒（Mortimer Wheeler）發明的探方發掘法，一般沒有機會用開放平面發掘法，即“跟著”遺跡的形狀與分布情況進行發掘。探方發掘法與開放平面發掘法的區別在于通過后者可以觀察到當時的活動面，可以對溝和水道系統進行試掘，從而勾繪出水道的路線與傾斜狀況[67]。

從龍山時期至二里頭時期的過渡階段（約前2000～前1900）即新石器時代末期至青銅時代早期的過渡時期，中原地區的社會在各個方面都發生著變化。新興的大型建筑組合比所謂“宮殿區”之外的集中化城市居址更具規劃性。而且“中心”之外的集中化城市居址也很少被發掘，已發表的資料遠不如大型建筑那么多。陶管、石板與木板水道的發明，則顯示了新興貴族對拓展新的城市規劃的關心。

在將來的考古實踐中，如果我們帶著明確的學術目的，采取一些相適應的操作手段，或許可以大大增加我們對公元前兩千紀的水利系統與土木工程的了解程度。

附記：對本文的分析討論與寫作的修改，曾求教于王立新、杜德蘭（THOTE Alain）、井中偉、岳洪彬、何毓靈各位老師，特此感謝！

［37］中國社會科學院考古研究所二里頭工作隊.河南偃師市二里頭遺址中心區的考古新發現［J］.考古，2005（7）：15—20，圖版5-4.

［38］石璋如.小屯：第一本遺址的發現與發掘乙編殷墟建筑遺存［M］.臺北：中央研究院歷史語言研究所，1959：202—272：圖版12、13-2、14.

［39］石璋如.小屯：第一本遺址的發現與發掘乙編殷墟建筑遺存［M］.臺北：中央研究院歷史語言研究所，1959：268.

［40］a.岳洪彬，岳占偉，何毓靈.小屯宮殿宗廟區布局初探［M］//中國社會科學院考古研究所夏商周考古研究室.三代考古（二）。北京：科學出版社，2006：328—343；b.中國社會科學院考古研究所安陽工作隊.2004—2005年殷墟小屯宮殿宗廟區的勘探和發掘［J］.考古學報，2009（2）：217—246.

［41］a.鄭振香.論安陽殷墟圍溝的發現及其意義［J］.中國社會科學院古代文明研究中心通訊，2009（1）：14-20頁；b.岳洪彬，岳占偉，何毓靈.小屯宮殿宗廟區布局初探［M］//中國社會科學院考古研究所夏商周考古研究室.三代考古（二）。北京：科學出版社，2006：328—343；c.唐際根，荊志淳.安陽的“商邑”與“大邑商”［J］.考古，2009（9）：70—80.

［42］Jean-Claude Bessac,La construction,les mat riaux durs:pierre et terre cuite［M］.Paris：Errance,2004：100.

［43］鄭州商城陶器作坊曾出土過陶拍。a.河南省文物考古研究所.鄭州商城［M］.北京：文物出版社，2001：417：圖261-11、12；b.李文杰.中國古代陶制工藝研究［M］.北京：科學出版社，1996.

［44］Jean-Claude Bessac.La construction,les mat riaux durs:pierre et terre cuite［M］.Paris：Errance,2004：98.

［45］陜西省考古研究所寶雞工作站.陜西岐山趙家臺遺址試掘簡報［J］.考古與文物，1994（2）：29—38.

［46］a.鳳翔雍城遺址（戰國時期）曾發現過專門制造建筑材料的作坊，參見國家文物局.2006中國重要考古發現［M］.北京：文物出版社，2007：82—86；b.秦始皇陵山任陶窯群也出土了大量的陶瓦，參見陜西省考古研究院，秦始皇兵馬俑博物館.秦始皇帝陵園考古報告（2001—2003）［M］.北京：文物出版社，2007：208：圖72；c.漢代也有專門制造陶制建筑材料的作坊，參見文物出版社.中國考古學年鑒：1996年［M］.北京：文物出版社，1998：237—238.

［47］中國社會科學院考古研究所河南第一工作隊.河南偃師市灰嘴遺址西址2004年發掘簡報［J］.考古，2010（2）：36—46.

［48］a.洛陽市文物工作隊.洛陽漢河南縣城陶排水管道發掘簡報［J］.華夏考古，2005（1）：43—46；b.劉續剛.從考古發現看先秦時期城市的給水與排水［J］.中原文物，2010（4）：52—55.

［49］Charles Daremberg,Edmond Saglio.Dictionnaire des Antiquit s grecques et romaines［M］.Paris：Hachette,1919：528.

［50］古羅馬時期經常把廢棄的陶瓦粉粹，用該陶瓦粉摻入砂漿里，瓦粉砂漿的特點就是密閉性很高，適合運用于水利設施的構筑。

［51］a.王學理.秦始皇陵研究［M］.上海：上海人民出版社，1994：193—194：圖90、91；b.Alain Thote,Lothar von Falkenhausen dir.Les soldats de l'ternit:l'arm e de Xi'an［M］.Paris：Pinacoth que de Paris,2008：207.

［52］a.Lothar Ledderose.Ten Thousand Things:Module and Mass Production in Chinese Art［M］.Princeton：Princeton UniversityPress,2000；b.雷德侯.萬物：中國藝術中的模件化和規模化生產［M］.張總，等，譯.北京：三聯書店，2005.

［53］王學理.秦始皇陵研究［M］.上海：上海人民出版社，1994：193.

［54］中國社會科學院考古研究所安陽工作隊.河南安陽市殷墟劉家莊北地2008年發掘簡報［J］.考古，2009（7）：24—38.

［55］杜金鵬.試論商代早期王宮池苑考古發現［J］.考古，2006（1）：55—65.

［56］杜鵬飛，錢易.中國古代的城市排水［J］.自然科學研究，1999（2）：136—146.

［57］承岳洪彬老師賜教。

［58］何艷杰.商代城邑廢物處理方式試析［J］.中原文物，2003（4）：59—62.

［59］宋鎮豪.夏商社會生活史：第二冊［M］.北京：中國社會科學出版社，1994：174—192.

［60］宋國定.試論鄭州商城商代水井的類型［M］//河南省文物研究所.鄭州商城考古新發現與研究1985—1992.鄭州：中州古籍出版社，1993：90—97.

［61］a.鄭若葵.殷墟“大邑商”族邑布局初探［J］.中原文物，1995（3）：84—93；b.唐際根，荊志淳.安陽的“商邑”與“大邑商”［J］.考古，2009（9）：70—80.。

［62］何艷杰.商代城邑廢物處理方式試析［J］.中原文物，200（4）：59-62.

［63］有關這一點我們基本同意張應橋的看法。見張應橋.試論夏商城市水利設施及其功能［J］.華夏考古，2006（1）：41—47.

［64］例如河北藁城臺西遺址是一處發掘面積較大的商代中期的聚落遺址，沒有出土類似的水道設施，但是溝網比較發達。

［65］a.商代晚期殷墟遺址出土的甲骨文提到灌溉工程，參見溫少峰，袁庭棟.殷墟卜辭研究：科學技術編［M］.成都：四川社會科學出版社，1983：202；b.《周禮·考工記》中提到“溝洫”，說明西周時期可能已有專門的灌渠設計與管理，據筆者所知先秦文獻中并沒有關于陶管或石板水道的記載，而只有關于溝渠的建造和測量的記載，參見聞人軍.考工記譯注［M］.上海：上海古籍出版社，2008：122—123.

［66］這個現象通過一系列不同性質、不同類型的水利生物體表示。碳酸化的沉淀物提示供水功能。

［67］有關這個問題，戰國時期陽城遺址的發掘可以作為范本。發掘者詳細記錄了遺址內的水道遺存，他們為了把水道的方向、傾斜度、制造工藝和過程以及個別成分的功能搞清楚，專門做了有針對性的試掘。參見河南省文物研究所.登封王城崗與陽城［M］.北京：文物出版社，1992：231：圖134.

〔責任編輯：張金棟〕