清代洪泽湖高堰志桩零点高程推算

2020-09-11刘洪林章成伟张志来

江苏水利 2020年8期

张敏，刘洪林，汪露，张祯，章成伟，张志来

(江苏省洪泽湖水利工程管理处，江苏淮安 223100)

1 概述

洪泽湖高堰志桩是清代淮河流域最早设立的水位志桩，位于洪泽湖大堤高堰段关帝庙前迎湖石工墙旁。康熙十九年(1680年)，河营便使用“高堰水深”作为“高堰六坝”的启放运用水位。雍正八年(1730年)，始用“水志”量验高堰水位。高堰志桩的设立早于乾隆二十二年(1757年)设立的淮河正阳关水志27年。高堰志桩是清口水利枢纽和山盱“仁义礼智信”五坝启放运用的水位依据，沿用至咸丰十年(1860年)，期间125年的水位记录资料基本完整，保存在清代档案中。咸丰十年后，高堰志桩废弃淹没在泥沙之中。民国五年(1916年),江淮水利测量局以废黄河口为假定海平面零点，测出高良涧、黄罡寺2处志桩零点高程分别为9.93 m[1]、9.40 m[2]，因高堰志桩废弃淹没未测。1963年，郭树先生引用萧开灜先生论文中不确定数据[3-4]，撰写了《洪泽湖近两百年的水位》初稿，首次推算出高堰志桩零点高程为9.41 m(废黄河口零点，下同)，并依此换算出乾隆元年以来近两百年的洪泽湖水位，同时给出咸丰元年16.90 m的洪泽湖历史最高水位。这一推算成果，1976年被江苏省革命委员会水利局编印的《江苏省近两千年洪涝旱潮灾害年表》引用；后又被张卫东、王英华、朱兴华、徐士传等[5-8]专家学者，在其洪泽湖的论著、论文中引用或参考。目前,尚未发现学界对这一推算成果提出异议。考证推算高堰志桩零点与废黄河零点间的关系，对换算、研究这一时期洪泽湖历史洪水具有十分重要的意义。本文通过查阅史料，寻找高堰志桩零点与石工墙立面及减(滚)水坝底高间的关系，采用高程引测和勘测来推算零点高程。

2 高堰志桩9.41 m零点高程的存疑

2.1 遗存石工墙顶高程

洪泽湖大堤石工墙始建于万历八年(1580年)，至乾隆四十七年(1782年)全线完成，全长60.1 km，历时202年，之后不断修筑完善，直至黄河北决为止。根据江苏省水利勘测总队1966年9月测绘的《洪泽湖大堤工程今冬明春工场布置图》，高良涧至蒋坝间约25 km石工墙有56处标注了测量高程，测点分布大致均匀，其中最低点16.75 m、最高点17.40 m，平均高程17.23 m。现遗存石工墙顶部石刻“以道光年款为最多，从道光三年(1823年)至二十四年，粗略统计有20多处”[9]。咸丰五年后，洪泽湖大堤石工再也没有进行过加高或大规模翻修，即便有局部小修也不会影响整体高度。

2.2 高堰志桩9.41 m零点高程的存疑

1931年7月，萧开瀛先生发表《说洪泽湖》一文，文中记述“查民十水位高约16.0公尺，而高堰水志称二丈零六寸”[4]。1982年，郭树先生公开发表《洪泽湖近两百年的水位》，认为“高堰志桩零点高程史无可考”，并引用萧开瀛先生论文中的记述数据，推算出高堰志桩零点高程为9.41 m。推算过程：“高堰水志水位二丈六寸，相当于6.59 m(一营造尺为0.32 m)，由此推算得到高堰志桩零点高程应为16.00m-6.59m=9.41m。”这一推算成果，存在两点疑问：一是萧开瀛先生论文中，民国十年(1921年)“高堰水志称二丈零六寸”引自何处？“称”者为谁？未标注出处。高堰志桩于咸丰十年后废弃，随后迁址至高良涧禹王庙旁。已废弃60年的高堰志桩，何来民国十年水位？《督办江苏运河工程局季刊》1921年第六期记载“9月10日至12日，堰涧徐坝汛禹王庙水位二丈零六寸”(注：禹王庙指高良涧)；《淮系年表全编》记载“民国十年大水，高良涧水志两丈零六寸”。相应文献中只有民国十年高良涧水位记录，均未发现高堰志桩水位记载。高良涧志桩零点民国初年已经测得为9.93 m。二是咸丰元年(1851年)“洪泽湖水势最大，高堰志桩积长二丈三尺四寸，……，石工及大堤悉行入水，仅赖一二丈宽之子堰拦御”[10]。说明湖水已漫过石工墙顶部。如按零点高程9.41 m换算，当年高堰志桩水位为16.90 m(=23.4尺×0.32m/尺+9.41m)。那么，16.90 m的湖水位不可能使平均高程17.23 m的石工墙“悉行入水”。

3 高堰志桩的演变

3.1 水志和志桩

水志和志桩在道光年间麟庆编撰的《河工器具图说》[11]中有记载：“水志以竹为之，长二丈。凡军船入境，勾水尺寸既定则，就其处扎粽为志，持以量船即知轻重，持以探水即知浅深”。“志桩之制，刻划丈尺，所以测量河水之消长也。桩有大小之别，大者安设有工之处，约长三四丈，……。小者长丈余设于各堡门前，以备漫滩抵堤根，兵夫查报尺寸”。所以，水志是活动的水尺用来量验水深，志桩是固定的水尺用来直读水位(图1)。

图1 水志和志桩

3.2 高堰志桩的演变

3.2.1 高堰志桩名称演变

高堰志桩名称的演变，经历了高堰水深、庙前新石工出水(石工水志)、水志、志桩等过程。康熙十九年(1680年)，河营使用“高堰水深”作为减水坝的启放运用水位，“当高堰湖水止深八尺以上之时，……，不泄以为敌黄之资。湖水长至八尺五寸以上，始从坝底渐泄。”[12]康熙四十五年(1706年)，采用高堰关帝庙前“新石工出水”尺寸作为山盱“北中南”三滚坝的启放运用水位，即石工水志。高堰关帝庙前“水志”一词，雍正八年(1730年)首次出现在户部侍郎汪漋的奏折中“臣等奉命协办高堰工务，……，量验高堰关帝庙前水志，水深七尺四寸”[13]。到了乾隆十一年(1746年)五月上旬，协办大学士高斌奏“应令河臣于地势最低之古沟、龙门坝、高家堰等处立定水志，照式奏报”[14]；五月下旬，江南河道总督顾琮回奏“遵照大学士议奏河湖蓄泄机宜，相机妥办，……，洪泽湖之古沟、龙门坝、三滚坝、天然闸、六安沟、高家堰等处俱立定水志”[10]。(图2)。自此高堰正式设立木制志桩。高堰关帝庙前“志桩”一词，到了乾隆二十四年(1759年)才出现在江南河道总督白钟山的奏折中“臣亲诣关帝庙前志桩处所，细加测量，又落水一寸”[10]。综上所述，康熙十九年至四十年前后，用高堰“水深”作为洪泽湖水位；康熙四十五年至雍正七年(1729年)，用“石工水志”测量洪泽湖水位；雍正八年(1730年)至乾隆十一年五月，用高堰“水志”来量验关帝庙前水深作为洪泽湖水位；乾隆十一年六月至咸丰十年，采用“高堰志桩”直读洪泽湖水位。

3.2.2 高堰志桩(水志)高度演变

康熙四十五年，石工水志的高度是高堰关帝庙前水深加新石工出水尺寸即14尺(见下文)。乾隆十一年，立定水志(即志桩)时，高度不祥。乾隆三十至三十六年，李宏任江南河道总督期间，奏定“桩高一丈八尺八寸，与堰工尺寸相等”[15]。嘉庆十一年(1806年)，高堰志桩又“增高一尺二寸，现高二丈”[15]。

3.2.3 高堰志桩平面位置的演变

高堰志桩(水志)自设立起一直位于关帝庙前，最后一次水位记录发生在咸丰十年(1860年)，漕运总督王梦龄奏“立秋后天气畅晴，……，高堰志桩积存一丈七尺四寸”[10]。这一年江南河道总督衙门被裁撤，此后史料中未见高堰志桩水位记载。1855年黄河北决后，高堰石工附近逐渐淤为滩地，高堰志桩不再使用，咸丰十年后，向南迁移20 km至高良涧禹王庙。民国十三年(1924年)，又向南迁移12km至黄罡寺。黄罡寺淤滩后再向南迁移13km至石工尾蒋坝老船坞内。

图2 洪泽湖志桩位置示意图(引张卫东绘底图)

4 高堰志桩零点的空间位置

4.1 高堰志桩平面位置

据记载，高堰水深、高堰水志、高堰志桩始终位于洪泽湖大堤高堰厅七堡内“关帝庙前”。高堰关帝庙在1940年代抗日战争时期毁于战火，附近百姓建房居住，遗迹淹没于堤面以下，其具体位置模糊。2012年7月，为了配合京杭大运河申报世界文化遗产的需要，淮安市博物馆对高堰关帝庙遗址进行了勘探试挖[16]。探明关帝庙位于堤顶石工墙东侧，庙门向南，庙前存有一头康熙四十年(1701年)安置的“镇水铁牛”面向西侧的湖面，应是志桩位置的标志物。此处洪泽湖大堤里程桩号为13K+980。

4.2 高堰志桩零点立面位置

4.2.1 高堰石工水志及滚水坝底高

《行水金鉴》70卷记载：“康熙四十五年，北滚水坝，由身高六尺八寸；七月十八日，开放时量高堰关帝庙前水深一丈三寸，新石工高出水面三尺七寸，……；九月初九日，高堰关帝庙前新石工高出水面四尺时，北坝断流。中滚水坝，由身高六尺八寸；七月十八日，开放时量高堰关帝庙前水深一丈三寸，新石工高出水面三尺七寸，……；九月初九日，关帝庙前新石工高出水面四尺时，中坝断流。南滚水坝，由身高六尺三寸；七月二十日，开放时量高堰关帝庙前水深一丈八寸，新石工高出水面三尺二寸；九月初六日，关帝庙前新石工高出水面三尺四寸时，南坝断流。”此记载透露出几个重要信息：一是北坝、中坝“由身高”是“六尺八寸”，南坝是“六尺三寸”，说明北坝、中坝底高比南坝低5寸。二是七月十八日，北坝、中坝开放时庙前水深10.3尺，石工出水3.7尺；七月二十日，南坝开放时庙前水深10.8尺，石工出水3.2尺。说明关帝庙前新石工高出湖底14尺(10.3尺+3.7尺，10.8尺+3.2尺)，即石工水志高度14尺，见图3。三是九月初九日，庙前石工高出水面4尺时，北坝、中坝断流，说明北坝、中坝底高为10尺(14尺-4尺)；九月初六日，庙前石工高出水面3.4尺时，南坝断流，则南坝底高为10.6尺(14尺-3.4尺)，考虑水力坡度因素及南坝高于北坝、中坝5寸，实际底高应为10.5尺。三滚坝底高是用高堰石工水志来标高的。

4.2.2 高堰志桩零点立面位置

民国时期，武同举认为高堰“关帝庙前志桩零点疑略与该处石工底相平，该处石工十三层，每层高一尺二寸，共高一丈五尺六寸，疑志桩长亦略等。”[17]根据前面计算知，该处石工总高15.6尺，湖底以上石工水志高14尺，说明还有1.6尺(15.6尺-14尺)石工埋入湖底(图3)，武同举先生忽略了这一点。因此，“湖底”对应的石工墙位置是志桩“零点”。《续行水金鉴》58卷记载：“高堰志桩系前任河臣李宏奏定，……，桩高一丈八尺八寸，与堰工尺寸相等。”用层高1.2尺除桩高18.8尺为15.7层，显然不符合模数。如用桩高18.8尺+湖底1.6尺 = 20.4尺(石工墙总高)，除以1.2尺是17层，符合模数，且“与堰工尺寸相等”。说明石工水志零点与木志桩零点在同一水平线上。

图3 高堰石工水志及志桩示意图

4.2.3 高堰志桩零点未曾变动

自康熙三十九年以来，高堰志桩零点始终没有变动过。一是历次石工墙加固加高，零点处桩底始终未动。道光六年(1826年)严烺的奏稿认为“堰盱两厅石工，共长一万六千八百余丈。……。康熙三十九年、四十二年，雍正八年，乾隆十六年、十九年、二十五等年，先后建砌。自后或补砌加高，或改砖为石，历次增修，而底桩总未能换。”[18]这里的“底桩总未能换”含高堰庙前的桩底。二是零点以上石工与志桩高度始终相等。康熙四十五年、乾隆三十年、嘉庆十一年，“零点”以上石工高分别为14尺、18.8尺、20尺，始终与桩高相等。三是山盱五坝底高一直使用高堰志桩作为标高。康熙四十五年，北中两滚坝底高10尺、南坝10.5尺。雍正六年(1728年)，总河齐苏勒落低三滚坝坝底1.5尺，即北中两坝落低为8.5尺、南坝落为9尺。乾隆十六年(1751年)，钦定五坝启放标准“以仁义礼(北中南)智信为之次，仁义礼三坝照旧制，高堰志桩涨水至8.5尺及9尺以上由石底过水”，说明高堰志桩“零点”未曾改变。

4.2.4 高堰水深零点立面位置

康熙四十年以前，高堰水深零点与高堰志桩零点存在差值。康熙十九年，河道总督靳辅建造高堰六坝时，使用“高堰水深”作为洪泽湖水位。“湖水长至八尺五寸以上，始从坝底渐泄”[12]，说明高堰六坝的坝底为高堰水深8.5尺。康熙四十年至四十三年，河道总督张鹏翮“相度地势建三滚水坝，抬高坝底三尺”[17]，说明滚水坝底高为高堰水深11.5尺(8.5尺+3尺)。前面已推出北坝和中坝的底高为高堰志桩10尺。因此，高堰水深零点比高堰志桩零点要低1.5尺(11.5尺-10尺)。而高堰志桩零点以下1.6尺是石工墙底。所以，武同举先生分析的“志桩零点疑略与该处石工底相平”应是高堰水深零点。

4.3 高堰石工墙第13层以下未曾扰动

目前，高堰关帝庙附近的石工墙遗存约500 m，墙前淤滩起伏，地面以上可见5至7层石工。上部几层，石质、规格不一，有扰动过的痕迹，经查1940年代因遭人为破坏而进行过维修[19]。2011年3月，淮安市文物部门对高堰关帝庙附近(13K+930)石工墙前的土体进行试挖，由于涉及石工安全，开挖见到底层石工后随即回填。开挖得知该段石工现存18层，地面以下13层，其石质、层高相同，条石棱直面平，石缝平顺严密。该500 m石工墙，位于高堰厅七堡石工内。康熙三十九年起，总河张鹏翮拆除明代万历八年(1580年)老石工墙，签桩翻建“新石工”13层，后经乾隆、嘉庆年间加砌至19层。目前，庙南附近(14K+120)石工墙迎湖面还有3个“×”凹槽，介于第12与14层之间，为乾隆十一年救生桩固定槽遗迹[15]，说明这段石工至今保存较好。试挖也显示，第13层以下石工墙保存完好未曾扰动。因此，测出该层高程，减去14尺，可推算出志桩零点高程。

5 高堰志桩零点推算

5.1 根据第13层石工顶高推算

以高堰志桩所在位置(13K+980)第13层石工顶部为中心，在50 m范围内布置5个测量点位。水准点引自“国家水准点Ⅲ陶二17”，为1985黄海高程系。采用三等水准测量，共160测站，前后总视距14.1 km，允许闭合差45.05 mm，实测闭合差5.27 mm，符合精度要求。经测量5个点平均高程为14.56 m。这一区域1985黄海高程基面与废黄河口零点基面差值为0.17 m，第13层石工顶部平均高程为14.73 m(14.56m+0.17m，废黄河口零点)。因此，高堰志桩零点高程为10.25 m(14.73m-14尺×0.32m/尺)。

5.2 根据旧减水坝底高推算

康熙四十年至道光十九年，洪泽湖大堤黄罡寺以南建有多座减(滚)水坝。坝底高低是泄水量的重要参数之一，均以高堰志桩来标高。目前，遗存有多座减水坝旧址，其中：乾隆十七年建成的智坝底高为9尺，嘉庆十五年加高4尺后为13尺；道光十年建成的林家西坝底高为9尺。经勘测，智坝、林家西坝底高程为14.39 m、13.14 m，以此推算高堰志桩零点高程分别为10.23 m(14.39m-13尺×0.32m/尺)、10.26 m(13.14m―9尺×0.32m/尺)。

以上推算的高堰志桩零点高程分别为10.25 m、10.23 m、10.26 m，取其平均值10.25 m。据此，也可推算出高堰水深零点高程为9.77 m(10.25 m-1.5尺×0.32m/尺)。

6 验证

咸丰元年，高堰志桩二丈三尺四寸，石工及大堤悉行入水，仅赖一二丈宽子堰拦御。用零点高程10.25 m换算，此时高堰志桩水位17.74 m(10.25m+23.4尺×0.32m/尺)。现存石工墙平均高程17.23 m，堤顶子堰高四尺(约1.3 m)高程约18.5 m(17.23+1.3)。当年湖水漫过石工墙约0.5 m(17.74-17.23)，子堰高出水面约有0.8 m(18.5-17.74)。因此,“石工及大堤悉行入水，仅赖一二丈宽子堰拦御”的记载，是合理的、符合实际的。道光年间，洪泽湖蓄水位持续较高，高堰志桩水位超过二丈的有十余年次，选取有“石工出水”记载的5年次，分别用零点高程10.25 m和9.41 m进行水位换算，并进行比较验证(表1)。结果显示：用零点高程10.25 m换算出的水位能够解释当时的记录，而用9.41 m换算出的水位解释不了当年的工情。