“水培体系”支撑下的长城国家文化公园建设思考

李哲　涂婧雅　伍小敏　黄斯　李 严

引言

长城在我国的线性遗产中具有尺度大、遗存多且分散、地形复杂，将各地现有景区或散落的遗产资源点、周边各种自然景观要素整合的难度大的特点，这也是当前实施长城国家文化公园建设的难点。虽然在长城研究领域已有长城防御体系等理论成果，但长城国家文化公园的建设需要很好的整合人文与自然资源，需要关键的桥梁或抓手。

水，因地形而流动也是塑造地形的重要力量，是地理之脉也是地形标志，是蓄养静池也是运输载体，是维持生命所系也是生产的必需，是灾害之源也是防灾物资，是敌袭通道也是防卫天堑，是景观元素之一也是其他生态资源的供养血脉。山与水及两者互动过程是长城赋存的四维载体，整个长城防御体系及其规划、建设、演化过程都与水及沟谷水道有非常密切的关系，所以长城有其内在的“水培体系”（图1），并且这一体系与军事防御体系的形成有着四维耦合的特点，将其揭示出来

不仅可以为散落的遗产资源点重建空间网络联系，亦有助于整合地理环境与生态资源，作为不可或缺的抓手，服务于长城国家文化公园建设工程。

本文以覆盖京津、河北、山西的海河流域为载体范围，以其中的明代蓟镇、宣府镇长城防御体系为对象，通过典型案例解构本地区长城的内在水培体系，证明这一视角的可信度，并据此针对国家文化公园实施的五大工程分类提出支撑方法。

一、以水系重构长城军事防御体系

长城与传统城镇、村落等遗产地相比，属于完全非活态的军事工程，原有宏大的防御体系崩溃、蒙尘后，散落各地的多种类型防御设施如何应援、各处遗产点如何关联，都难以重现认知，所以重构原有网络体系是长城研究发掘工程的首要任务。在此基础上，可进一步凝练体系内各级聚落、防御设施的选址原则、聚落格局、戍守策略、应援关系等及其背后的智慧，以及挖掘相关的战事历史、战场形势、外交边贸等。

（一）长城军事防御体系与水系空间结构耦合

蓟镇“关山险峻，川泽流通，据天下之脊，控华夏之防”，是京师的北大门。宣府镇“前望京师，后控沙漠，左扼居庸之险，右拥云中之固，诚边陲重地也”，是守卫京师的西大门。二镇所属的海河流域东临渤海湾，西倚太行山，南临黄河，北接蒙古高原，由永定河、潮白河、大清河、子牙河、南运河五大支流和300多个中小支流汇合而成。

永定河上游支流桑干河和洋河是纵贯宣大地区的两条主要河流，冲击形成洋河——永定河小盆地群和桑干河小盆地。其中桑干河有多个发源地，一是御河，发源于河北、山西、内蒙古交界处丰镇市，其作为内蒙古的南大门，是重要的军事节点;另外两条支流是发源于山西宁武县（明长城宁武关）和山西左云县（明代即大同左卫）截口山的恢河与源子河。洋河上游有东、西、南洋河三条支流，其中东洋河和西洋河发源于内蒙古兴和县，南洋河由白登河和黑水河汇聚而成。纵观这些河流，其发源地通常都上溯到长城（分水岭）或长城之外几十公里处（图2）。明代大量的战事、贸易、外交等与长城有关的历史事件都发生在这两条水系流域，由此可见掌控这两条水系，也就掌控了宣大两镇。

与宣大地区相比，蓟镇境内河流大多由塞外越边而入，发源于“山谷仄隘，林薄蓊翳”之地，滦河和潮河均发源于河北丰宁县，处于群山地形，草木茂密，河道狭窄，易守难攻。滦河在蓟镇喜峰口处将燕山切断，形成峡口，潮河则切燕山而过形成古北口，蓟镇东西分布的各处关口就是地理上的水口，即农耕经济区北缘与山系交割线的最窄点，不便于冷兵器时代草原骑兵部队在战役层面快速突进或者战场层面的集群冲锋。

明长城军事防御体系（图3）具有清晰的层次性，“镇城-路城-卫城-所城-堡城”五级分级，在兵力有限的情况下大大提高了内部运作效率，加强了对区域的掌控能力。古人用“龙翔凤翥”来说明长城防御体系的空间结构，把堡寨看作是腾空飞舞的凤凰，把长城看作是盘旋的巨龙，以此来说明长城与堡寨的内在联系。这与海河水系的河网结构耦合（图4），相应的关隘、堡寨、驿站都处在河流（即驿道）交汇的关键节点之处，各级防御聚落分处于流域对应位置，从上游至下游有序分布烽燧、敌台、关口、边堡、卫所、镇城。

（二）以水为核心的防御性城池规划选址策略

长城防御体系中各级城池与河道关联如此紧密，根源于水对防御性聚落的如下功能：

A.城防设施——自然或人工河道作为城池护城河;

B.防御冲要——自然河道冬季冻结后可能成敌方突袭可资利用的通道;

C.淡水资源——提供人畜饮用水和农业用水、长城建设烧砖抹灰等手工業用水;

D.导蓄防灾——储水养殖或防御旱灾火灾、泄水引导山洪;

E.交通管道——作为粮食武器等大宗物资运输的低成本交通管道，并形成水陆两路相辅并行的模式。

因为上述水的各项功能与价值，历代防御性聚落选址、格局均与水有紧密的关联，明代不仅长城建造达到农耕时代的巅峰，城池选址中亦体现出周密的理水策略与内涵的智慧，与前朝相比特色主要表现在：

A.依水为凭——城池选址更贴近河道并将其有机整合到聚落防御格局中;

B.物尽其用——充分利用微地形起伏及其中各级地表径流。

中国传统聚落的理想选址模式为：河道-农田-村落-林地-靠山（中轴线从南向北），其中村落多选址于山边台地，与河道之间有农田相隔，目的就是保持安全距离以防洪漫之灾，但宣府镇众多城池堡寨多紧邻河道， 如明代天成卫城、镇虏卫城（今天镇县城）（图5）、怀安卫城（图6）、永嘉堡（图7）等。源于前述的五项功能，尤其是为了能够在冬季堵截经河道来犯的敌人（功能B），冒着城池水毁的风险（功能D），将方形城池的一角或一边紧贴洋河河道，以尽可能保证冰面敌军在城墙或角台上弓箭或火铳的射程之内。根据天镇县志记录，全县1月份气温最低，十一月到次年三月平均气温都低于0℃，因此考虑到明代处于小冰期，冬季普遍存在河面结冰封冻的现象，很容易成为北元军队进犯的“高速公路”。正德元年（1506年）杨一清在奏疏中提出蒙古人每逢“冬深河冻，于墙尽头处，踏冰过西岸，自西而东，仍谋入寇”。明代士兵常用的近程武器，射程一般都不超过350米，结冰的宽阔河道不易防守，城近水实属必然。三城池比普通聚落受水患更重，其中永嘉堡的南墙在明代即已水毁。新石器时代聚落考古就已证实古人类懂得与河道保持安全高差，而明代却甘冒此险，充分体现其沿河守御的军事目的。

把时空视野扩展至整个明朝，将上述近水选址原则与明代洪武时期建设的都城南京选址比较，可知明代城防选址非常注重利用河道天险增强防御。据考古成果，南朝时期建康（南京）城池选址更接近理想聚落选址模式，城墙并非紧邻秦淮河，城池与周边山体环抱的空间关系更接近理想风水格局（图8）。而明代南京城几乎各个方向都紧贴水面，西南、东南紧贴秦淮河河道、东北緊贴玄武湖以利用其作为护城河（池），外郭则直接以长江为西池，60公里长的人工墙体用于保卫无江险的东侧（图9）。南京自史前至明代长江古河道虽有西迁，留下莫愁湖等湖泊[9]，但比较历代都城与古水道的关系，明朝都城依然是最贴近河道水系的。周围风景秀美的各处山体不再是南朝贵族的审美对象，而是城墙内的有利瞭望和发炮阵地。“明南京城西北为城防区，因西侧濒临长江，且山峦起伏，地形险峻，有利防守。主要是明代向北新扩的部分，不仅交通便利，且居高临下，有利控制，对提高城市防御能力有重大作用”。

由此可见，从水视角汇总和抽取多组案例特征，并将其可视化展现，可窥见明代城防规划前后承接、南北一致的通用原则、长城军堡与一般聚落的显著区别。

除了“依水为凭”，对微地形高差和各级地表径流的充分利用也充分体现了长城防御性聚落的细腻理水操作及其智慧。例如山海关就是充分利用从关外（东北）向关内（西南）的微地形高差，将多条冲沟扩建成为西至角山，东至大海的护城河体系，并因之有常年稳定的适宜供给水量（图10）。

长城聚落通常会根据汇水面积，充分利用微地形环境内干流、支流、冲沟三级地表径流，例如天成卫城西北以过境流淌的主要地表径流南洋河为主要屏障，西南以支流为护城河，东侧则凭多条自然冲沟在东墙外构筑兼具排水和护城功能的护城壕沟，而且在墙下开水门，以利用城内的凹地、城北的南洋河，自动储泄一定量的城外冲沟汇集的雨水，针对季节性降水达到削峰填谷的目的（图5）。与南京相比，这在宣府镇等西北地区是生死攸关的更重要生存条件。例如洋河流域降雨年内分配严重不均，雨水多集中在6—9月份，占全年降雨量的75%～80%左右，易形成暴雨伏汛，秋冬两季雨水较少，常因此造成旱灾。故而各处堡寨均有三级径流利用模式，例如永嘉堡以南洋河为南障、东侧簸箕洼山与黑沟山形成的天然支流为东屏，西侧为多条冲沟（图7）。

当前城池大多被城镇化建设破坏，拍摄于较早时期的历史航片记录了诸多现已消失的长城堡寨、烽燧墩台，成为还原城池原貌、分析选址原则的宝贵资料，也是长城数字再现工程的重要支撑证据。以1962年航片为依据，通过消除永嘉堡现场无人机实测高程数据中的现代地物，生成接近原貌的完整三维高程数据（图11），再转换为伪彩高程图（图12），可见永嘉堡舍弃北侧广

阔的台地（绿色区域），紧邻南侧河道。中轴线从南向北变成河道-城池-农田-山林的格局，与农耕聚落理想选址模式形成鲜明对比。现状实测可准确得到永嘉堡所处台地与河床之间现存约11.5米的高差，证明即使在南墙冲毁的不利情况下，河岸天然高差仍然是防御性聚落不可多得的防御优势。

通过跨地域多案例比较可见，长城聚落的防御、防灾、生产生活压力显著高于地处鱼米之乡、帝国经济中心的都城，理水策略是维持这一庞大防御体系的重要一环。此外基于修建成本，驿传系统、烽传系统也多沿河道及其两侧缓坡台地构建，相应的边贸互市管道也多循河而生，可以说水系与长城体系各子系统都具有空间耦合的特征，有助于将散落的资源点连缀成完整的体系。所以水是长城研究发掘工作的重要线索。

二、开展河道地形与隘口应援层面的遗产景观保护

从水视角亦可回溯长城遗产破坏的历程与部分客观原因。水对长城遗产的破坏包括洪水冲击、浸泡塌损、水土淤积多种形式。例如，《天镇县志》记载县城由明沿至20世纪：“……路面标高低于南洋河床，向外排水较为困难，历史形成东北、东南、西北、西南四个污水坑。民国37年（1948年） 统计污水坑占地面积21万平方米，占县城面积16.8%”几百年间地表径流的土壤搬运作用抬高了洋河河道，导致原本规划的储泄设施逐渐失效，城防设施遭到全面破坏，已无法满足工业化、现代化背景下的居住环境需求。

喜峰口为“极冲之所，八沟通衢”，是重要的军事节点。因潘家口水库的修建，潘家口关城及周边长城墙体被完全淹没在水体之中。通过对水下长城遗存的挖掘，可以理清喜峰口、潘家口及周边小隘口之间的紧密应援关系（图13） 。抗战时期大刀队在喜峰口中能够成功夜袭敌军，也是应用了多口应援格局与积极防御策略。

因此，对各地长城遗产开展河道地形与隘口应援层面的遗产景观保护，是长城文化公园建设和遗产保护的重要一环。

三、水环境分析在宏观长城建设、战役布局，以及微观战场态势分析方面的多重价值

长城建设戍守原貌可视化、相关战事历史场景复现、战场态势还原是数字再现工程的任务。下文以土木事变为例，证明水环境分析在宏观长城建设、战役布局，以及微观战场态势分析方面的多重价值。土木之变是明蒙之间由攻转防，以致全线修筑长城的重要战事。从瓦剌入寇策略到明军土木战败、再至长城修筑先后主次，皆可由水剖析其背后的地理必然性。

（一）土木之变发生在永定河流域的必然性

永定河是北京地区最大的河流，南支桑干河为主源，北支洋河为次源，在历史上是一条有名的害河，清康熙皇帝赐名永定河，取名永久安定之意。桑干河平均比降为3.3‰，说明其流域如大同盆地地势低平，有利于草原骑兵的大兵团进攻。洋河名称定于明代，因支流众多，水量丰沛，水流汪洋而得名，这说明洋河可被敌人利用的河道多，不易戍守，而且在雨季河道水量非常大、河道也比较宽，这些都是不容易军事戍守控制的地段。综上可以解释，瓦剌为何选择从桑干河流域和洋河流域两路入寇（图14），而非从东侧的潮河流域进犯。潮河经当今的密云水库直通京师，比前两者距离更近，但平均坡降5.7‰导致水性湍悍、时响如潮而得名。河流湍急且在巨石上剧烈撞击或与凹凸不平的

河床摩擦才会发出声响，这说明山区地形下河道比降过大，且凹凸不平、蜿蜒崎岖，非常不利于大兵团进袭。

（二）土木之变微观战场态势分析

有关土木堡战场，正史仅有“虏诈退，王振矫命擡营行就水，虏见我阵动，四面冲突而来，我军遂大溃”的简要记载，究其原因，史学界多集中于朝堂斗争、卫所废弛等诸多军政原因，唯缺对客观战场条件与态势的分析。从水视角来看，土木堡作为小型驿站城堡，并未选择在干流旁，而是远离主河道选址在两条驿道的交汇点处，利用季节性冲沟作为护城壕，短期无降雨即干涸，导致大军缺水，是令英宗被俘的极不利条件。

今日土木堡已毁。为实现土木之变微观战场态势的分析，首先利用无人机低空航测以获取三维地形数据，之后依据1962年航片去除现代新建地物以及嘉靖四十五年（1566年）修筑的外堡，仅留永乐之初修筑的内堡（图15）。

土木堡之南，妫水河与永定河人字形交汇，形成宽阔缓坡地。土木堡距离东南妫水河、西南永定河的主河道最短距离均为7公里，另根据1906年八国联军测绘部门绘制的军用地图，西侧的永定河在高程、距离、水道宽度与东南侧的妫水河基本相近（图16右上图中蓝色所示），即水源吸引力相近，为干渴明军面前呈现东南、西南两处水源。因此在土木堡移营就水，容易犯军队行进方向模糊不清、各有目标的大忌。分守防御圈东、西方向的数万明军在极度干渴状态下，受各自最近水源方向的吸引，接到口传“移营”军令后极易混淆“就水”的主攻方向，如同队伍内部存在两向拔河的趋势，在长达7公里的路途中愈发阵型分散、“各奔东西”（此种运动趋势参见图16中虚线框所示），在两向割离抑或重新沟通协调、重組阵型的过程中，必然会给瓦剌骑兵以可乘之机。这就很好解释了为何受过系统军事训练的大军在移营这样的基本行动中迅速崩溃。

起伏不平的周边地形也对明军的视野造成了影响。当时宣大地区河川山岗与烽燧敌台尽失，仅城墙顶可瞭望。在ARCGIS软件中以四面墙顶为视点（视高设置为12.85米）做周边视域分析发现，东南平原方向视距尚可超过2公里，而西北敌军尾追方向则只有数百米而已（图17），这给了瓦剌兵诈退偷袭可乘之机（图18）。

四、水是长城旅游的重要环境要素

从山海关到嘉峪关，各个重要长城景区，无不是因借主要山水节点而建，从大城市到长城的旅游线路大多也是沿着河道逆流而上，以山、水、长城的最佳交汇点为欣赏对象。

水库一般选择在防洪效果强、水能丰富的地区，即水量大、落差大的地区，同时水坝应建在等高线密集的河流峡谷（水口）处，从而使坝身较短，以最小的工程量拦截最大水量;这与长城关隘的选址原则几乎完全相同，两者在空间上存在必然的耦合叠压关系（图19a）。

由图19b可知，大型水库密集且与长城线高度重合的区段为太行山和燕山山脉附近。内蒙古高原和华北的分界线存在较大落差，既是长城依凭的天险，也属于水能最丰富的区域，其中的河道既是蒙军南侵的孔隙，也是水能释放的节点。现代水库对长城的两种破坏：（1）库区淹没长城遗产，如潘家口水库（1982）、上关水库（1974）;（2）坝体侵占长城线，如黄松峪水库（1971）、黄花城水库（1971）等坝体。这既是现代化建设早期对遗产的破坏，也是当前长城旅游面对的最主要长城与山水景观客观互动模式，并直接产生“水下长城” “水上长城” “长城倒影”等景观主题，还因为水的滋养，植被不仅繁茂于山体，在长城墙体、敌楼上也附生大量植物，缓慢破坏墙体但又间接产生“绿色长城”等景观主题。

丧失军事防御功能、非活态赋存的长城，属性已经从防御工程迁移为大地景观要素，与山水的合并欣赏已经是为公众所接受的普遍模式，所以在充分挖掘和展示其自身文物价值的基础上，与自然资源要素的综合分析是旅游开发策划的必然，水则是其中景观分析、生态评价、病害监测、遗存保护等一系列工作不能忽视的主要因子。

五、水视角下国家文化公园的解读

从水视角将不同的文化公园合并解读，可以揭示文化线路遗产、国家文化公园之间的内在地理关联。

长城防御带横跨东西、绵延数千公里，不仅承担重要军事防御功能，也在沿线城镇的交通运输、经济互市、文化交流方面发挥着重要作用。长城沿线的众多驿站堡寨、水关隘口也是信息传递关键节点和物资运输与贸易枢纽，既是农耕-游牧物产交换的秩序带，亦保护丝绸之路东西贸易，构成中国北方最宏观的秩序带。而一千多公里长的大运河主要沟通农耕经济区南北，将东南地区丰富的物产资源向西北农耕与游牧交界地区输送。在古代交通成本高企的语境下，沿水交通带以其低成本、网络化特征，一横一纵串联中国最主要的区域经济带，是维持社会正常运转不可替代的血脉，也促进多元民族与文化交流、塑造国家与民族至今。

长征线路同样与水有密切关系。从自井冈山时期多处红色根据地大多分布在珠江-长江-闽江的分水岭区域，长征则是沿着珠江、澜沧江、长江、黄河等水系的分水岭带和上游区段、巧妙沿着农耕地区的边缘实现革命力量的保存、转移，并在长城地带发展壮大，与长城本身农耕-游牧交界带的属性也有明显耦合，例如两次长征会师地点都位于明长城线内约50公里处。之后的革命根据地，从延安（黄河）到西柏坡（滹沱河入华北平原水口）、北京（永定河汇流交点）跨流域不断东进扩展，并从上游发展逐渐控制下游的农耕核心区，也与长城防御体系架构有一定的耦合性。

综上所述，长城、运河、长征、黄河等线性遗产、国家文化公园均有各自隐含的“水培”成因，并以水为纽带串联成国家尺度的文化线路网络，可以成为当前国家文化战略、乡村发展、西部开发等共同的落脚点。

六、结语

水彰显着地理环境特征及其变化，是长城带生态资源的重要组成部分，是所有人文和自然资源共有的基础。正是因为水的这一特殊属性，与长城建设、戍守、破坏与保护息息相关，表现在层级化空间体系、选址原则、烽驿网络、应援策略、战场形势等诸多方面。在长城国家文化公园五大工程的实施里，利用水培体系将资源点与要素不断组合，实现空间网络重构、各资源点保护利用、游览路线优化、场景过程再现与智慧技艺传承。长征、大运河、黄河等其他文化线路亦可采用相近的方法，最终构成多横多纵的国家文化公园体系。不仅有利于乡村振兴、东西部平衡发展，还达到文化强国建设、“国家如公园”的文化与生态双重战略目标。

（责任编辑：张双敏）