淮安运河文化遗产水利科学价值解读

徐业龙，郑孝芬

(1．淮安市淮阴区政协，江苏 淮安223300;2．淮阴工学院学报编辑部，江苏淮安223003)

1 治水策略的思想价值

南宋至元代黄河逐步向南改道，至明初黄河夺淮大势已定，淮安清口以下遂黄淮合流。明代前期，黄河多支并流，此淤彼决，堤防工程重北轻南，人为逼水南流，水患仍频繁发生，并时常危及漕运安全。为寻求治河之策，保证漕运畅通，各种治河思想十分活跃，有分流论、改道论、北堤南分论、汰沙澄源论、沟洫治河论、束水攻沙论等等。其治水策略的思想价值在中国思想史、科技史上都有很大影响。

针对黄河的治理，练和禹提出了“障”和“疏”两种基本思想。贾让“治河三策”容纳了改道、分疏、滞洪等多种理论，但多为现象的描述和战略性立论，对黄河泥沙运动现象的认识极为肤浅。隆庆六年(1572)，万恭被任命为兵部左侍郎兼都察院右佥都御史总理河道，当时山东省虞城县的一位不知名的秀才向万恭建议:“以人治河，不若以河治河也。”［1］这位秀才解释:“夫河性急，借其性而役其力，则可浅可深，治在吾掌耳。法曰:如欲深北，则南其堤，而北自深;如欲深南，则北其堤，而南自深;如欲深中，则南北堤两束之，冲中坚焉，而中自深。此借其性而役其力也，功当万之于人。”［2］万恭十分赞赏这位秀才的高见，并归纳出结论性的认识:“夫水专则急，分则缓;河急则通，缓则淤，治正河可使分而缓之，道之使淤哉?今治河者，第幸其合，势急如奔马。从而顺其势堤防之，约束之，范我驰驱，以入于海，淤安可得停?淤不得停则河深，河深则永不溢，亦不舍其下而趋其高，河乃不决。””［3］这一思想使治河理论水平达到了一个全新的高度，万恭主持治黄、治运前后只有两年多时间，但其治河理论在局部河段得到了充分验证。

潘季驯继承了万恭的“以河治河”思想，他认为:“盖筑塞似为阻水，而不知力不专则沙不刷，阻之者乃所以疏之也;合流似为益水，而不知力不宏则沙不涤，益之者乃所以杀之也。旁溢，则水散而浅;返正，则水束而深。水行沙面，则见其高;水行河底，则见其卑。此既治之后与未治之先，光景大相悬绝也。每岁修防不失，即此便为永图。借水攻沙，以水治水。”［4］阻与疏、益与杀、深与浅、高与卑本来是对立的概念，但在“河不两行”、“筑堤束水，以水攻沙”［5］的条件下实现了对立统一。“束水攻沙”的关键措施是筑堤，潘季驯设计出由遥堤、缕堤、格堤、月堤以及遥堤上的减水坝共同构成的具有综合工程效益的堤防体系。基于“束水攻沙”理论，潘季驯进一步提出“蓄清刷黄”的治河思想。黄河南徙夺淮后在清口汇合淮河入海，清口以上是洪泽湖。潘季驯在勘查中发现，由于淮河洪水在此汇入黄河，黄河的洪水量增加，防洪的困难便随之加大，这是不利的一面。但与此同时，潘季驯还注意到黄淮相合亦有其有利的一面，即淮河水清，挟沙力强，汇入黄河后能够进一步提高其冲刷河床的能力。有鉴于此，潘季驯在洪泽湖东南筑高家堰，用于蓄积淮河清水，使之东入黄河，实现“蓄清刷黄”的战略构思。

清朝初年，黄河连年泛滥，河道敝坏至极，运河阻塞，漕粮不能按期运抵京师。康熙十六年(1677)二月，靳辅出任河道总督，靳辅有不少治河思想出自其得力僚属陈潢，陈潢认为:“若水之性一定而不可移，而黄水之性尤奔注而不可遏，挟沙而不可停，且至与淮合流之区，绝无山陵阻峙，更散漫而不可约束，是机巧于此无所骋，矫柔于此无所事，粉饰于此无所任，惟有顺其性而利导之一法耳。”［6］这种思想继承并发展了潘季驯的治河总体思想。靳辅通过对黄、淮、运实地考察，广咨博询，提出:“治河之道当审其全局，将河道运道为一体，彻首尾而合治之，而后可以无弊。”［7］靳辅、陈潢等把“顺其水性”作为治河的基本原则，将河、运视为一体进行综合治理。在治河过程中，靳辅、陈潢坚持因势利导，大胆创新，既能吸取前人的治河经验，又能开拓前人没走过的路，创造了一系列崭新的治河方法。

康熙帝整个治河活动以康熙三十八年(1699)为界，可分为两个阶段，前期主要以靳辅为前沿指挥，他为后盾;后期则是亲自谋划指挥。康熙帝注重发挥人的主观能动性，努力践行“让水随人意”的治河思想，务求实现“一劳永逸”。为了治河，从康熙二十三年到四十六年(1684～1707)，康熙帝先后六次南巡，每次均以详细巡视河工为首要。康熙三十八年(1699)，康熙帝第三次南巡，视察清口、高家堰工程，他对诸臣说:“治河上策，惟以深浚河身为要。河底浚深，则洪泽湖水直达黄河，兴化、盐城等七州县无泛滥之患，田产自然涸出。若不治源，治流终无裨益。今黄、淮交会之口过于径直，应将河、淮之堤各迤东湾曲拓筑，使之斜行会流，则黄不致倒灌矣。”［8］康熙帝颁《修浚清口诏》、《巡视河湖酌定应办工程诏》［9］制定了一整套清口治理方案:深浚河身;筑挑水坝;开陶庄引河;拆除云梯关附近的拦黄大坝;浚直海口河道，使黄河直流入海，增强水势，冲刷泥沙。康熙帝制订的治河方略由河道总督张鹏翮组织实施，到四十年(1701)底各项工程也陆续完成，并经受住次年夏特大洪水的考验。

2 水利工程的技术价值

2．1 水利工程的科学规划

大运河经过多次改道、修浚，但从未绕开淮安，特别是黄河夺淮以后，清口成为黄、淮、运交汇之地，淮安清口河道、闸坝、堤防、疏浚、维护、水文观测等工程共同组成运口大型水利枢纽，体现了人类农业文明时期东方水利水运工程技术的最高水平，其整体性尤为突出，堪称人类水运水利技术整体规划的杰出范例。

2．1．1 宋代避淮工程规划

北宋时期，淮安境内以楚、泗二州之间的淮河航道作为漕运通道，年漕运量高达600万石甚至800万石，创我国古代漕运之最。由于淮河山阳湾水流湍急，每年损失的舟船达到l70艘左右，因此沿淮河右岸规划开凿了复线运河。复线运河以楚、泗二州之间淮河右岸的淮阴、洪泽、龟山等城镇为分野，从雍熙元年(984)到元丰六年(1083)的一百年中分段施工。首先开凿的是楚州到淮阴的沙河，《宋史· 河渠志》记载:“楚州北山阳湾尤迅急，多有沉溺之患。雍熙中(984～987)，转运使刘蟠议开沙河，以避淮水之险，未克而受代。乔维岳继之，开河自楚州至淮阴凡六十里，舟行便之。”［10］继沙河运河之后开凿的是淮阴至洪泽镇的洪泽新河，又称洪泽渠。《宋史·河渠志》记载:“(元丰)初，发运使许元自淮阴开新河，属之洪泽，避长淮之险，凡四十九里。久而浅涩，熙宁四年(1071)，皮公弼请复浚治，起十一月壬寅，尽明年正月丁酉而毕，人便之。”［11］开洪泽渠是由马仲甫首倡，由许元实施，皮公弼复浚。最后开凿的是自洪泽镇至龟山镇的龟山运河。《宋史· 河渠志》曰:“发运使罗拯复欲自洪泽而上凿龟山里河以达于淮，帝深然之。”［12］遂调夫十万，“六年正月戊辰，开龟山运河，二月乙未告成，长五十七里，阔十五丈，深一丈五尺。”［13］沙河、洪泽渠、龟山运河的开凿，大大减少了航运中的风险。

2．1．2 陈瑄清江浦工程规划

明成祖朱棣迁都北京，当时，因海运时遭倭寇骚扰，自江南至北方的漕运几乎全由京杭运河维系，京杭运河成为东南漕粮入京的交通命脉。黄河、淮河、运河于清口区域交叉重叠，成为治理重点，备受朝廷关注。明前期，主持治理黄、淮、运工程的主要代表人物是平江伯陈瑄。陈瑄首先着力治理运河与淮河的交汇口，在此之前，江南运河到淮安后，不能直接过淮河，而由淮安城东北车坝入淮，逆水西行六十里至清口，此举不仅劳民伤财，而且行淮时不免风滔险阻。陈瑄访问淮安故老，言淮安城西有管家湖，自管家湖到淮阴鸭陈口仅二十里，可开河引湖水入淮通漕。永乐十三年(1415)，陈瑄率军民循宋代乔维岳所开故道，凿清江浦，由管家湖导水至鸭陈口入淮。陈瑄还在新河上自西而东建新庄、福兴、清江、移风四闸。永乐十五年，又于移风闸南建板闸。这样，自新庄闸渡淮七里就可达清河口，从此漕船至淮安免除了过坝渡河之苦。陈瑄的清江浦工程规划实施后，开辟了淮安段运河新航道，运河与淮河、黄河基本分开，只在新庄闸即清口平交，避开了六十里淮河段的风险，使运输大为畅通。

2．1．3 潘季驯清口治理规划

潘季驯的规划思想着眼于黄、淮、运下游相互联系的大系统，从整体出发研究各相关河流的内在关系，同时注意到兴利与除害、局部与整体、上游与下游之间的相互结合问题，其概要是:“洪惟我国家、定鼎北燕，转漕吴楚，其治河也，匪直怯其害，而复资其利，故较之往代为最难。然通漕于河，则治河即以治漕;会河于淮，则治淮即以治河;合河淮而同入于海，则治河淮即以治海(海口)。”［14］潘季驯抓住全系统中的关键所在，着重于清口和高家堰的治理，力求带动和支持其他水利矛盾的解决。潘季驯根据淮清河浊、淮弱河强的特点，一方面筑堤防止黄水南侵洪泽湖;另一方面整修和抬高高家堰，既可以防止淮水东溃，保证淮扬地区的安全，又可蓄积淮河清水，加大淮水东出清口和冲刷黄河河道的力度;同时迁移新庄闸，使之远离黄河并接纳洪泽湖清水。潘季驯治理规划虽然不能离开明代治水必须服从漕运的总要求，但却摆脱了前此治河只是顾及漕运的急功近利的做法，把握了诸多矛盾中的主要矛盾，从而统筹全局，随着这一治河规划的实施，清口水利枢纽初步形成。

2．1．4 康熙帝清口治理规划

到了清代，对清口的治理仍然沿用明潘季驯的策略，尽量避免黄河对运河的干扰，清口畅通与否实为当时河防关键，所谓“治河、导淮、济运三策，群萃于淮安清口一隅。施工之勤，糜帑之巨，人民田庐之频岁受灾，未有甚于此者。”［15］，康熙帝实心求治，亲临河工，指授方略，对河道的选线、运口的位置安排都根据形势需要不断发生变化，在运口规划方面为借清水、避黄河，南运口逐步南移形成“U”形弯道。为挑黄河主溜远离清口，北运口不断东移。为避黄险，开中河，使运道与黄河分离。于洪泽湖出口处设置七条引河，引淮水三分入运，七分敌黄。康熙帝的规划得到靳辅、张鹏翮等治河能臣的贯彻设施，整个工程体系解决了黄河泥沙、通航水深、复杂水流等种种问题。康熙帝以后，乾隆帝也进行过六次南巡，对清口水利枢纽工程进行进一步完善，置束清坝、御黄坝，外挑逼黄水内以束清水，并启用标准调节口门宽度控制水位;设置木龙挑黄河大溜;设置福兴、通济、惠济等六闸用以入淮穿黄;设置多处埽工用于抢险、护岸、堵口、筑堤。

2．1．5 淮河治理规划

导淮即为淮水另寻出路而改道入江入海，明万历中期，曾有分黄导淮入运河归长江之说。当时，受黄河洪水位顶托，淮河洪水被迫由高家堰溃决而出，“当是时，水势横溃，徐、泗、淮、扬间无岁不受患……分黄导淮之议由此起矣”［16］清咸丰五年(1855)，黄河北徙从山东利津附近入海。同治五年(1866)，苏北绅士丁显、裴荫森等首先提出复淮故道的主张。光绪三十二年(1906)，张謇提出复淮浚河标本兼治的主张，先后发表《导淮计划宣告书》、《江海分流计划》，全国水利局发表《裁兵导淮计划书》。

2．2 水利工程的卓越施工技术

清口作为借黄、渡黄的运口，针对黄河夺淮改变了淮河水系的状况，建筑了水流制导、调节、分水、平水、水文观测、防洪排涝等大型工程，成为水利枢纽工程组群，集成了勘察、设计、施工、材料、工艺、方法等诸多技术要素，特别是始于宋代的船闸技术、堰埭技术，明清时期的堤防、石工、防浪、消能等技术的运用达到了当时世界科技发展的最高水平，许多技术现在仍然被运用于水利建设中。

2．2．1 船闸技术

宋时淮南转运使乔维岳在沙河上始创二斗门复式船闸，是运河工程史的一项创举，其原理与现代船闸类似，可看作是现代船闸的雏形。《宋史·乔维岳传》记载:“又建安北至淮澨总五堰，运舟所至，十经上下，重载者皆卸粮而过，舟时坏失粮，纲卒缘此为奸，潜有侵盗，维岳始命创二斗门于西河第三堰，二门相距逾五十步，覆以厦屋，设悬门积水，候潮平乃泄之。建横桥，岸上筑土累石，以牢其址。自是弊尽革，而运舟往来无滞矣。”［17］太宗雍熙元年(984)，右补阙乔维岳授命出任淮南转运使，开末口至淮阴磨盘口故沙河道四十余里。因沙河在淮扬运河之西，故称“西河”。沙河至今清江浦以西地方，地势渐高，为延缓河床比降，保证河道水位，必须设置闸、堰，乔维岳在沙河上因地制宜筑堰、创二斗门，二斗门的设置与现代船闸的原理是相同的。船闸的问世，从根本上摆脱了堰闸束缚通行能力的局面，以此闸为开端，北宋船闸建设方兴未艾，以闸代堰，开创了漕运大畅的新局面。

2．2．2 堰埭技术

北宋淮扬运河和通济渠入淮段上的堰埭是我国有记载的斜坡式升船机最早的发源地。堰埭是古代横截河渠，防止河水走泄，调整水面比降或提高通航水深的过船建筑物，堰埭是用土石或草木材料做成，为便于船只过坝，在它的上下游面用条石砌成较缓的平滑坡面，旁设简单机械，用人力或畜力拖拉，这就是早期的升船设备了。根据其过堰情况，又可分为三种:一是人工磨堰。在航道水位差小，堰埭高度不大时，利用人力改变推移船的支点，逐步扭磨移动，实现过堰;二是人力辘轳绞拉过堰。在水位差较大、堰埭较高、船只较重的情况下，在堰埭两端设支架和辘轳，过船时用人力绞拉绳索带动船只上下滑动，以稀泥浆作堰面润滑剂，实现过堰;三是畜力辘轳绞拉堰。在建筑物更高，船只更重的情况下，人力绞拉困难时，就采用畜力作为绞拉的动力。为使船只顺利通过，通常在过堰埭时把船中货物卸空，过堰埭后重新装入船中。堰埭的缺点是耗费劳力过大，船只磨损严重，拖延时间过长。元代以后的堰埭大半在两侧各备船只，只倒装货物，船不再翻过。明代早期，漕船及官民商船北上分别从不同的坝口盘坝过淮，漕船盘坝，不仅费时、费事，且盘坝转运时漕粮损失也大，陈瑄开凿清江浦使漕运大为通畅，但遇清江口淤塞，运船经此仍需盘坝入淮，直至道光年间海运再兴，盘坝接运漕粮一直未曾间断。明清时期，淮北盐经盐河南下运至草湾后，也一直使用盐车盘坝渡黄河，经永丰坝入淮南盐河而达河下掣验所。

2．2．3 堤防技术

堤防是解决黄河下游防洪问题的一项重要措施，人们在长期治河实践中，精心构筑河工建筑，建立了一整套堤防技术体系和养护方法。元明时期，堤防按位置及用途分成遥堤、缕堤、格堤、月堤、子堤、戗堤、刺水堤、截河堤等。特别值得一提的是明代治河专家潘季驯，他创造性地把堤防工程分为缕堤、月堤、遥堤、格堤四种，因地制宜地在大河两岸周密布置，配合运用。“缕堤”靠近河岸，以束狭河流，促使河水冲刷河床，是最重要的堤防;在缕堤以内某些水流过激处修筑“月堤”，形状犹如半月，作为前卫，可以防止水流直冲缕堤造成溃决;“遥堤”位于缕堤外稍远处，大多筑在地形低洼容易决溢的地方，作为第二道防线，以拦阻水势过大的时候漫过缕堤的洪水;“格堤”修筑在遥堤和缕堤之间，用于防止洪水漫过缕堤后顺遥堤而下，冲刷出新的河道。为了避免河水暴涨的时候冲决缕堤，在河道几个要害地方的缕堤处修筑了减水坝，坝顶低于缕堤堤面二三尺，用石头砌成，宽三十多丈，减水坝不仅具有保护缕堤和宣泄洪水的作用，而且还避免了开支河分流杀势的弊病。同时，在堤坝后面还能够形成淤滩，既使大堤更加稳固，又可以种植庄稼，发展农业生产。

2．2．4 石工技术

始建于东汉建安五年(200)的洪泽湖大堤古称高家堰、捍淮堰，是抑遏淮河洪水、保证人民安全的重要水利设施。自其建成的1800多年间，历代政府一直对大堤进行着保护维修加固。特别是明清两朝从明万历八年(1580)至清乾隆十六年(1751)，历时171年建造完成的玄武岩石工堤，是堤坝建筑工程的杰出范例，其直立式条石挡浪墙和滚水坝建筑是人和自然共同成就的杰出代表。石工墙修建于土堤的临水面，明代为增强地基的承载力，于墙基打梅花桩或马牙桩(木桩)，桩打完后，锯平顶部，然后在桩基上施工。石工墙的结构为双层(里外各一)独立，外侧挡水，里侧挡土。砌石采用丁、顺相间的方式，每块条石尺寸为0．38×0．40×(0．80 ～1．20)米，石缝以石灰糯米汁石灰砂浆胶结，墙顶及吃重部位的条石皆用蝴蝶形铸铁扣勾连，使石工墙的整体性有了提高，增强了抗击风浪的能力。清代修筑的石工墙，在墙后加柜，并使用条石与砖柜搭接，每丈搭三块丁石，砖柜由河砖构成，均丁头立砌于石墙后面，构成上大下小的梯形断面。砖柜大部分由石灰糯米汁胶结，并与条石胶结成一体，结构非常牢固。高家堰的人工泄洪设施，明代为减水闸，清代用减水坝。减水坝口宽约60丈，长约70丈，石工墙护边，密桩铺底，糯米汁三合土作溢流面，并有进口段、溢流段、扩散段、消能段等布置。

2．2．5 护岸技术

护岸技术种类繁多，有埽工护岸、木龙护岸、挑溜护岸、抛石护岸、植物护岸等等。埽工护岸是在河岸险要地段或堤防薄弱地段做埽岸。埽就是用梢芟、薪柴、竹木等软料，夹以土石卷制而成的水工建筑构件。每个构件叫埽捆，简称埽。小的又叫埽由或由。将若干个埽捆连接修筑成护岸、堵口等工程就叫埽工。埽岸长短不一，规模不等，视险要程度而定;木龙护岸是在局部河段以木龙御冲的方法，既束水冲沙，又有护岸的效果。清代木龙用得比较多，乾隆年间在清口黄河南岸设木龙五架，龙盘一架，逼黄河主流循北岸陶庄引河畅行东下;挑溜护岸起源甚早，宋代这类建筑就已十分丰富，除了建顺水堤约水(称为“约”)而外，又有马头、锯牙、木岸等，“马头”、“锯牙”都类似刺水堤，即在河堤内当激流顶冲之处修筑一系列短挑水堤坝挑溜护岸，从平面上看，单个的挑溜建筑伸入水中状如马头，一系列短坝就形如锯齿一样;抛石护岸是汛期在迎溜顶冲的堤段抛下砖石保扩堤基，即在险工堤段准备大量石块，一旦溜势刷岸，即将石块抛下，稳定堤脚，保护堤基，挑溜外移;植物护岸是在河堤上种植树木，以根固结泥土，或在岸边种上垂柳，以枝御浪落淤。榆柳生长快，成材后干粗根深，深入堤下，使堤身结成牢固整体，同时，枝梢还是做埽的好材料。

3 结语

淮安自古地处淮、泗之交和黄、淮、运、湖交汇处，大运河淮安段以清口水利枢纽为核心，是一个规模宏大的系统工程，中国文化遗产研究院在大运河上进行遗产本体调查方法研究时唯一选择的就是淮安的清口，运河沿线很多地方的文化遗产在清口总能找到类似之处，更多的遭破坏的、失传的遗产在清口也能寻出其踪影。这里的堤、坝、闸、墩、运道、运口等，不仅种类齐全，形态各异，而且功能齐备。以清口水利工程系统和洪泽湖大堤为代表的一系列治理保运的综合水利设施，体现了中国古代的水利思想，是运河作为水利工程的价值所在，代表了古代世界科技史上治理多沙河流的最高技术成就。

［1］［2］［3］万恭．治水筌蹄［M］．北京:中国水利电力出版社，1985:50．

［4］潘季驯．河工告成疏［M］//河防一览．上海:商务印书馆，1936．

［5］潘季驯．河议辩惑［M］//河防一览．上海:商务印书馆，1936．

［6］陈潢．河防述言河性第一［M］//靳辅．治河方略．河道库藏板，1799．

［7］靳辅．治河方略(卷六)［M］．河道库藏版，1799．

［8］赵尔巽．河渠志一·黄河［M］//二十五史·清史稿．上海:上海古籍出版社、上海书店，1986:491．

［9］徐钟令．诏谕志［M］//民国淮阴志征访稿(卷一)．民国初年抄本影印．

［10］［11］［12］［13］脱脱．河渠志六·东南诸水上［M］//二十五史·宋史．上海:上海古籍出版社，1986:331．

［14］潘季驯．太常卿余毅中全河说［M］//河防一览．上海:商务印书馆，1936．

［15］赵尔巽．河渠志二·运河［M］//二十五史·清史稿．上海:上海古籍出版社、上海书店，1986:497．

［16］张廷玉．河渠志二·黄河下［M］//二十五史·明史．上海:上海古籍出版社、上海书店，1986:233．

［17］脱脱．乔维岳传［M］//二十五史·宋史．上海:上海古籍出版社，1986:1138．