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宋代运河水运工程的璀璨明珠

文章来源:历史文化研究会      添加时间:2021-05-21      阅读数:
宋代运河水运工程的璀璨明珠
——京口澳闸系统
张小军
        【摘 要】 自隋贯通大运河,唐徙运口至京口,以京口为主要运口的江南运河纳入国家漕运体系。为了应对漕运的巨大压力,运河水运工程在实践中创新,到了宋代在世界上最先发明复闸和澳闸调节水位。京口澳闸系统以其规划设计的科学性、功能的综合性和运行的有效性,成为当时水运工程最高技术的代表和典范。
        【关键词】宋代 水运工程 京口澳闸系统
        导言
        京杭大运河全长1700 余公里,由于高差不一,水源不足,坡降大,航行困难。为保持航运通畅,除努力开辟水源外,一些用于节制水源和调整水深的通航建筑物在各个节点纷纷建设。全线陆续出现了堰埭和船闸。堰埭在保证航运的水量和水深的同时,使船只只能通过人力或者畜力拖拉,滑上滑下,重载船还需要将货物先行卸下,过堰埭后再装上船。越堰埭的过程繁琐,费时费力,一方面造成了船只的磨损,另一方面投入的堰兵埭夫等人力物力与实际成果相比,通行效率并不算高。为了提高通行效率,人们必须要创造新的形式。通航斗门、二斗门船闸、三门两室船闸及澳闸也就应运而生了。北宋时期是船闸变革发展的时代。雍熙初(984), 乔惟岳出任淮南转运使时,在淮扬运河线上西河第三堰创建二斗门船闸。这是《国际运河古迹名录》(The International Canal Monuments List)承认的世界上有记载的第一个双门船闸,比欧洲同类船闸早约400 年。此后,这一类型的船闸在大江南北广泛使用。
        随着隋代大运河的全面贯通,江南漕运纳入国家治理体系,江南运河的地位急剧上升。唐开元年间,徙漕路由京口后,江南运河的主运口一直位于镇江京口。由于京口位于江河交汇处,运河和长江水头的落差,使得解决运口通航问题成为重要任务。经过长期探索和不断实践,镇江京口澳闸系统作为复闸和澳闸组合的枢纽工程,成为宋代体系最复杂、功能最全面、技术与管理运行难度最高的水运工程。
        1.宋代京口澳闸系统演变情况
        京口运口段运河从承袭唐时,逐步发展成澳闸系统,形成了三期四段的变化。
        第一时期为堰闸并行时期(宋初至元符元年)(1098)。此时的运口段由京口闸、京口堰、海鲜堰组成。京口闸此时由两道船闸组成。熙宁五年(1072)九月九日,日本僧人成寻经运河至镇江,详细记录其行程,入镇江段漕渠过程为 :奔牛堰-南水门-堰-水门-水门-大江。
        ①可见,宋熙宁时,漕渠经南水门入城后,中设京口堰,过堰后,有二道水(闸)门,方可入江。
        第二时期为闸澳一体时期(元符二年至咸淳五年)(1099-1269)。“元符二年(1099)堙废,已经难以承担蓄水补水回水的功能。漕渠运输面临新的问题。南宋咸淳六年(1270), “郡守长沙赵溍以启闸泄渠水不便,故改二坝。上坝则自甘露港车江船入漕渠,下坝则车 漕渠之舟出京口港,民甚便之。”此时,主要由 京口闸及程公上下坝共同组成济运系统。
        2.宋代京口澳闸系统配置及运行情况
        京口五闸,“首曰京口闸,次曰腰闸,又其次曰下中上三闸”。③京口闸是为首闸,由于位于江口,亦是潮闸。考古发现的京口闸、拖板桥及转般仓成为探讨诸闸问题的重要参照实物。腰闸位于京口闸东南,距京口闸推算约360 米。下闸可能位于拖板桥西侧,距腰闸推演约500 米。上闸可能位于原上河头西侧,经与民国省会实测全图相套,上河头距离拖板桥推算距离约300 米。“中闸至上闸长三十九丈”,合今约120 米。下闸至中闸推算约260 米。由此,京口五闸之间的河道总长约1250闰九月,润州京口、常州奔牛澳闸毕工”②,镇江京口澳闸建成。此段时期又可分为两个阶段 :一是五闸二澳阶段元符二年至嘉定七年)(1099-1214)(图1)。

图1
        此时的澳闸系统由京口闸、腰闸、下闸、中闸和上闸组成。澳有二,一为积水澳,一为归水澳。积水澳大致位于今胜利路东侧,归水澳大致位于转般仓西北侧,滨江。二是六闸一澳阶段(嘉定八年至咸淳五年)(1215-1269)(图2)。至嘉定八年(1215)史弥坚修治前,镇江京口段“澳废弗治,渠亦告病”,亟待整治。史弥坚对澳、闸、渠进行系统修复。此时闸有京口闸、中闸、上闸、下闸与甘露石闸、木闸。六闸与归水澳共同组成引潮济运系统。

图2
        第三时期为闸坝同置时期(咸淳六年后)(1270 以后)。到了南宋末年,归水澳长期失浚,可能水面缩小,以至米。各闸之间形成了四个闸室,长度各一。京口闸与腰闸之间约360 米,腰闸与下闸之间约500 米,下闸与中闸之间约260 米,中闸与下闸之间约120 米。
        积水澳与归水澳是京口澳闸系统的创造,是解决水源和节约用水的重要设施,具有极其重要的影响。“积水在东,归水在北”,“渠满则闭,耗则启,以有余补不足”,各用其利,共同发挥维护运河畅通的作用。二澳“各有沟,有斗门”进行运水、调水。
        京口澳闸枢纽运行的大致情况: 船只由长江入运河时,候江潮至,开京口闸,船入京口闸与腰闸之间的塘河,作为第一闸室。闭潮闸,进入腰闸与下闸之间的等待区,作为第二闸室。开下闸,船进入下闸与中闸之间的闸室,作为第三闸室,并等待继续向中闸与上闸之间的闸室攀升。此时,闭下闸,由归水澳向其供水。待闸室水位与上一级闸室持平后开中闸。船只进入中闸与上闸之间的闸室后,作为第四闸室。闭中闸,由积水澳向其供水。待闸室水位持平后,开上闸,船只进入穿城漕河往南,闭上闸。
        3.与其他水利工程的比较
        北宋雍熙初(984),乔惟岳出任淮南转运使时,在淮扬运河线上创建二斗门船闸,两斗门之间相距五十步,合今约83 米,为后续设闸通航进行了实践。到了天圣四年(1026),为解决长江和运河之间的水位差,主管运粮事务的官员陶鉴建成真州闸。据当时人胡宿《真州水闸记》(《文恭集》卷53, 丛书集成初编本, 第419 页):真州闸有外闸和内闸两道,其位置是“扼其别浦,建为外闸”,即临江为外闸。“即其北偏,别为内闸。”“凿河开奥(澳),制水立防”指的是特为蓄水而挖的陂池,引潮以蓄,或出水济运。南宋嘉泰元年(1201)真州闸改为石闸,当时人追溯前代情况说:(真州闸)门之广,高长有六尺,复为腰闸,相望一百九十五丈,规模高广,大略如之。距此真州闸由三闸而形成内闸室和外闸室,全长合今约610 米。每一闸室合今约305 米。真州闸是为宋代澳闸之始。位于今杭州海宁盐官的长安镇的长安闸相传始于唐。北宋熙宁元年(1068),长安堰改建成长安三闸,形成复式船闸。崇宁二年(1103)在闸旁易民田为两澳,形成澳闸体系。绍兴八年易木为石,绍熙二年(1191)重修。长安闸“自下闸九十余步至中闸,又八十余步至上闸”④,两个闸室长度合今约140 米和130 米。“上澳九十八亩(合今约63365平方米),下澳百三十二亩(合今约86043 平方米),水多则蓄于两澳,旱则决以注闸”。
        复闸及澳闸是提升通航能力和效率的重要水工设施,澳闸则另外要解决水源不足的问题。运河上的复闸和澳闸都设于水位落差较大,通航能力困难的重要节点。京口澳闸体系作为当时长江运口漕运通航的解决方案,综合了各地复闸和澳闸的实践经验,结合镇江江口实际情况,是宋代最先进的应用成果。
        •设计的科学性
        京口运河地处江河交汇,地势高亢,古人对这段运河的认识大体相同。《嘉定镇江志》认为 :郡境高卭,势赑屃,若鳌伏水不可以潴。北泄于江而南注于毘陵。《至顺镇江志》认为 :其地势高亢,涸溢弗常。故昔之人为之,重湖复堰,以备其涸 ;层闸联䃮,以泄其溢。《河防一览》认为 :至丹阳而山水绝,则资京口所入江潮之水,水之盈涸视潮之大小,故里河每患浅澁云。丹徒丹阳一带河道原无水源,藉江为源⑤。运口水运设施既要做到“资潮以济,潮长则开闸以放舟,潮落则闭闸以积水”,又要利用潮水引江水入运河,为运河提供水源补给,而潮水往往夹带泥沙,引潮不当则会造成港池和河道的淤浅,规划设计和运营管理难度极大。京口澳闸系统, 京口五闸形成的闸河总长约1250 米,是宋代最长的。四闸室功能配置充分考虑通航候闸需要。
        第一闸室的长度达到了360 米,停泊量比较大,能够充分满足船舶进出京口闸的实际需要,通行效率极高。腰闸至下闸之间的第二闸室长度约500 米,中间还连通新河,作为船只等候区和停泊区,容量也很大,对等待潮水入江的船只来说是安全的避风塘。此二闸室设计长度如此之大,完全是为了应对江潮到达时通航时间的短暂和珍贵,对繁忙的通航压力是很好的舒缓。上闸、中闸、下闸构成的三级复闸之间的闸室也进行了精心的设计。上闸、中闸、下闸之间的闸室,河道宽度达到了27 丈,合今约80 多米,而腰闸至下闸之间的河道水面宽度10 丈,合今约30 米。可以看出,上闸、中闸、下闸是整个澳闸体系的核心,其间的河道进行了拓宽,是其他地段漕渠宽度的近三倍,为的是有利于容纳更多的船只通过这个三级船闸通航。上闸与中闸之间形成的第三闸室长度达到了约260 米,可以尽可能留住水以便回流归水澳。两个水澳的设计充分结合利用了地形地貌形成的受水条件。积水澳则利用了位于铁瓮城西侧,地势从东向西向运河方向自然下倾,接受地表径流。归水澳则充分利用滨江隙地形成的港湾,在水量丰盈的年岁则向闸室补水,同时可将第三闸室多余的水进行回收 ;在大旱的年岁还可以据滨江优势通过车江水入澳的方式补充水源。到了后期六闸一澳阶段,归水澳得到扩大,长度达到了1800 米,并由引潮沟引长江水。从整体情况看,京口澳闸系统着眼于水源少的现实,充分利用入江口门段的地形地势,以多级船闸进行控制,努力减少水的损耗,同时最大限度地满足通航效率的需要。但这种设计必须进行严格的管理,尤其是各个闸门的启闭管理,需要科学协调配合和严密的组织,才能发挥系统的综合效能。
        •功能的综合性
        与其他复闸、澳闸相比,京口澳闸系统功能更加全面。无论是真州闸和长安闸,从实现目标上来看,主要是通航济运,其中蓄水为辅助手段。而京口澳闸系统则在蓄水辅助通航的同时,还兼具引潮、避风、仓储出纳及护仓多种功能与一身,是一项综合性的枢纽工程。
        通航功能 :
        京口澳闸系统建成后,船只沿袭唐制,从京口闸入江入运。至史弥坚修浚后,另在甘露港接造石闸、木闸二所,候潮登否以益纳上流之舟。自此,京口澳闸体系形成了两个通江航运口门。随着港池及京口港通江主航道的变化,从早期的以京口口门为主、甘露口门为辅的通航关系,逐渐发展成为两个口门并重,至后期逐渐形成了重载漕船由京口口门出江,甘露口门入运的格局,通航能力得到了很大提升。
        引潮功能 :
        京口闸作为潮闸,既要捍潮之冲击,也要通过启闭闸门引入江水。嘉定八年,史弥坚修浚时,又出新意在归水澳头凿沟引江。为了避免引潮时的泥沙淤积,结合通航需要,又设甘露港二闸进行控制。如此,则京口澳闸形成了两个口门引潮的配置。
        避风功能 :
        京口港由于漕运繁忙,大量船只候潮等待,造成了港池的拥堵,避风锚地严重不足。而停泊在港池的舟楫往往遭受风涛之害。政和六年(1116),徽宗下诏 :镇江府旁临扬子大江舟楫往来每遇风涛无港河容泊,以故三年之间,溺舟船凡五百余艘,人命当十倍其数,甚可伤恻。要求地方浚治港池。天圣七年(1029)完工的新河,与腰闸和下闸之间形成的河道可以使漕船进入运河停泊。史弥坚在兴建甘露港两闸的时候,也是考虑二闸之间可以停船。因二闸之间容量有限,又在北固山下疏通秋月潭,在甘露港外闸外开辟挖入式港池,供船只停泊避风。
        仓储出纳功能 :
        南宋定都临安后,上江漕粮经京口转运临安,由于冬季候潮,大量船只泊港无法入运,造成了时间和粮食的浪费。淳熙五年(1178),镇江设立转般仓。漕粮公输可以临时性转入转般仓储存。为了便于仓储出纳,漕船将船只开入上闸、中闸、下闸之间的闸室,这里的闸室河道宽,足以容纳出纳船只的停靠。
        护仓功能 :
        史弥坚扩建归水澳西行抵通津门,东行繇甘露港以注之江,基本环绕了转般仓“回环军廪,捍偷止燔”,与东侧的漕渠共同担负起护仓的作用,之后方志一般将仓东一段的漕渠称为护仓河。
        •使用的有效性
        真州闸从天圣四年(1026)建成至南宋初绍兴四年(1134)人为毁坏,真州闸运用了108年,工程无疑是成功的。长安闸澳闸体系在崇宁二年(1103)创建后,到了嘉定初(1208),由于水澳淤塞废弃,运行了大致105 年。
        京口澳闸系统从元符二年至咸淳五年(1099-1269)间大致存续约170 年。期间,在嘉定七年史弥坚修复前,因港池淤塞,河道淤浅,漕船曾一度转自江阴五泄入江。中间虽由于战争原因疏于治理,但总体上看,京口澳闸系统运行时间估计在160 年左右。在所有澳闸系统中运行时间是最长的。尤其是嘉定八年,京口澳闸修复工程完工后,“巨防屹立,海潮登应,则次第启闭,出纳浮江之舟,拍岸洪流,畅无留碍,扬枻维揖,舟入欢呼”。从实际运行的效果看应当也是不错的。
        4.今人研究情况综述
        京口澳闸系统是一项伟大的工程,但经历史变迁,尤其至清末、民国期间,大京口被废、京口闸所在河段被填筑为中华路,其具体运作形式由于缺乏实物已难以探究,这直接导致这项集大成的水运工程长期以来沉睡于文献,未能引起研究者的重视。直至90 年代才逐步得到研究者的关注。
        1981 年,郑连第在《唐宋船闸初探》⑥中将京口澳闸系统作为唐宋船闸复闸的典型,以“一座代表性的多级澳闸”进行了研究,并认为 :“综合了唐宋船闸工作技术发展之大成,是我国水运史上不可多得的工程建筑之一”。
        1987 年,《中国水利史稿》⑦认为,宋代的运河工程技术与前代相比,最能体现宋代运河技术成就的,一是汴河工程技术,二是复闸和澳闸的出现。其中将京口澳闸作为案例。
        1993 年,《太湖水利史稿》⑧在“第五章宋元时期”“第四节江南运河整治”对京口澳闸进行了介绍,认为,宋代对江南运河的治理,从初时“从事者胸无定策”,后吸取“航运与水利两败俱伤”的教训,“作为比较全面的考虑,各项措施,配合并举,因而得见成效。”其中京口澳闸就是一个范例。
        1998 年,谭徐明在《宋代复闸的技术成就——兼及复闸消失原因的探讨》⑨将京口澳闸作为复闸典范进行了研究,并讨论了其输水通航方式。
        2002 年,周魁一所著《中国科学技术史•水利卷》在“工程技术编”中的“水利工程的设计与施工”章的“运河供水与通航工程”中对京口澳闸系统进行了介绍。⑩
        随着近年来京口闸遗址、南宋转般仓遗址及拖板桥的考古发现,京口澳闸系统遗存至今的部分实证能够与文献记载进一步对照,使对京口澳闸整体分析探究有深入的可能。
        2012 年,张小军在《宋代镇江京口闸澳系统研究》⑾中,对京口闸澳系统的闸、澳配置及可能的位置关系进行了讨论。
        2014 年,蔡蕃在《京杭大运河水利工程》的“运河上的船闸——复闸、澳闸”中特举最具代表性的真州闸、京口闸和长安闸为例说明,认为“复闸的技术成就证明了我国水利工程技术在13 世纪之前领先世界的水平。”⑿
        2015 年,刘建国、王克飞在《两宋江南运河入江口澳闸系统研究》⒀中认为 :两宋时期江南运河入江口兴建、复修的澳闸系统, 在宋代水运史上具有开创性意义, 是研究古代复式船闸的典型案例。历史资料及考古发现揭示, 北宋与南宋对澳闸系统的建设各有侧重: 北宋曾孝蕴的设计具有开创性, 京口港五闸的布置、两澳的分工以及甘露辅港的设立成为我国水运史上一大杰作。
        5.结语
        京杭运河水运工程从堰埭发展到斗门、船闸,从船闸发展到复闸、澳闸,是中国人民在长期实践中的创造。绍圣间(1094-1098),两浙转运使曾孝蕴献澳闸利害,朝廷命其提举兴修,并制定启闭日限之法。之后,运河沿线澳闸兴起,东南漕运大利。京口澳闸系统成为唐宋时期水运设施集大成者,是当之无愧的璀璨明珠。
        京口澳闸系统经历了复杂的演变过程,却未能以较完整的面貌遗留至今。相信在城市建设过程中,通过持续开展考古,其他的相关设施有陆续被发现并得以保护的可能。如此,京口澳闸系统的科学性将会得到进一步的验证,研究将会得以进一步地深入,其重要性也会得到国内、国际学术界的重视,并有可能改写大运河水利工程部分相关内容。
(作者为镇江市文化广电和旅游局文物处处长)

①(日) 成寻著/ 王丽萍校. 新校参天台五台山记[M]. 上海 :上海古籍出版社,2008:223 -229.
②脱脱. 宋史志卷九十六[M]. 四库全书
③俞希鲁. 至顺镇江志卷二[M]. 南京 :江苏古籍出版社,1990 :51.
④潜说友. 咸淳临安志卷三十九[M]. 清同治六年(1867)刻本.
⑤G 潘季驯. 河防一览卷一[M]. 四库全书
⑥郑连第. 唐宋船闸初探[J]. 水利学报,1981,2 :65-81.
⑦武汉水利电力学院《中国水利史稿》编写组. 中国水利史稿(中册)[M]. 北京 :水利电力出版社,1987 : 237.
⑧《太湖水利史稿》编写组. 太湖水利史稿[M]. 南京 :河海大学出版社,1993:127-142.
⑨谭徐明. 宋代复闸的技术成就—兼及复闸消失原因的探讨[J]. 汉学研究,1998,17(1):33-48.
⑩卢嘉锡总主编 ;周魁一. 中国科学技术史•水利卷[M]. 北京 :科学出版社,2002 :373-378.
2.张小军. 宋代镇江京口闸澳系统研究[J]. 镇江高专学报,2012,25(3):13-17.
3.蔡蕃. 京杭大运河水利工程[M]. 北京 :电子工业出版社,2014 :254-256.
4.刘建国、王克飞. 两宋江南运河入江口澳闸系统研究[J]. 东南文化,2015,5 :92-98