一、古代堤防工程
古代防洪工程中,堤防是最主要的手段,历代兴筑不已,规模不断扩大,几乎遍及中国主要江河水系。其中,黄河大堤、长江荆江大堤和淮河洪泽湖大堤等最为著名。
(一)黄河大堤
黄河大堤是中国历史上最早的防洪工程。
亿万年来,黄河挟带大量源于黄土高原的泥沙东流入海,在其下游冲积成肥沃的黄淮海平原。先民在此生息繁衍,并逐渐由渔猎生活进入农耕文明。黄河流域由此成为中华文明的发源地,黄河也是中国最早系统修筑堤防的江河。
夏禹(山东武氏祠汉代画像石拓
山西龙门禹
1.大禹治水与黄河故道
黄河大堤由传说中的共工氏修筑。共工氏居住在黄河中游,汛期洪水时,为保护村落,搬来泥土石块,在离河一定距离的低处筑起一些简单堤防。这在当时人口和财产并不密集的条件下曾发挥过一定作用。由于善于治水,共工氏一族在各部落中声名卓著。在中国早期,水利官员称“共工”。
禹贡山川总会之图(毛晃《禹贡指南》)
尧、舜时期,发生世纪大洪水,“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵”,尧命部落首领鲧治水。传说鲧从天庭偷来一种可无限滋生的土壤——“息壤”,试图通过筑堤阻水。但历时9年,水势依然,鲧则因窃取天庭之物而被处死。鲧被处死后,部落首领以其子禹主持治水。禹在总结鲧以“堵”为主而失败的教训基础上,采用“疏”的方法,疏通河道,排泄渍涝。经过长达13年的治理,洪水归槽,水患平息,人们从丘陵高地回到肥沃的平原。为颂念禹的治水功绩,后人尊称其为“大禹”,并将其疏浚的黄河下游河道称为“大禹故道”。治水成功后,传说禹曾将中国划分为九州。禹去世后传位于其子——启,夏朝建立,王位世袭制的封建专制国家由此开始。
战国时期齐、赵、魏三国形势图
2.黄河大堤的创建
西周时,黄河流域已出现堤防,但主要集中在都城镐京(今陕西西安)和一些重要聚居区。
战国时期,黄河下游两岸平原地区逐渐成为人口密集的政治、经济和文化中心,不能再任由黄河大幅度摆动,系统堤防由此诞生。黄河干流大堤首先出现在齐、赵、魏三国。其中,齐国位于黄河东岸,实力最强,所筑堤防工程最长,规模最大。齐国筑堤后,洪水往往西泛位于黄河西岸的赵、魏两国,于是赵、魏也筑堤挡水,由此在三国境内形成相距约25公里的黄河两岸大堤。由于诸侯割据,各自为政,这一时期堤防工程的规格、堤距等都不相同,甚至有诸侯国为保护自己而通过堤防将洪水引向邻国,以邻为壑。此后,堤防成为黄河防洪的主要工具,历2000多年而不变。
秦统一中国后,统一文字、货币和度量衡,又“决通川防,夷去险阻”,对不合理的堤防进行了调整,使堤防工程规格逐渐趋于统一。
秦始皇像
3.王景治河
西汉时,黄河下游逐渐成为地上河,决溢成灾的记载逐渐增多。关于黄河治理的议论纷出,有大改道说、分疏说、放任自然说等,并把黄河大堤险要段改建成石工,黄河大堤因此又称“金堤”。
王莽始建国三年(11年)黄河决口,是为清代学者胡渭所谓的“黄河五大改道”(加上1855年铜瓦厢改道为“黄河六大改道”)之一。王莽召集学者数百人共商治河方略,其中较为著名的方略主要有:长水校尉关并的“水猥”说,即在今豫北、鲁西一带设滞洪区;大司马张戎的“以水刷沙”说,他认为黄河一石水六斗沙,非汛期应禁止灌溉以引水刷沙;待诏贾让则认为筑堤为下策,把太行山至黄河北堤间的居民迁出,为黄河让出行洪通道,即“不与水争地”方为上策。这些方略在此后的黄河治理过程中被采用并逐渐完善。
东汉永平十二年(69年),王景主持治理黄河,在新河道两旁再次修筑系统堤防,同时建分水、减水水门,使黄河下游河道渐趋稳定。此后直至唐代的800年间,黄河决口次数明显减少。后人对王景治河评价极高,东汉人视之为“复禹弘业”,清人赞其使黄河“千年无患”。
王景治河后黄河河线及其与禹河、西汉黄河河线比较图
4.唐宋黄河大堤
唐末五代以来,黄河结束了所谓“安流八百年”的局面,河患日渐频繁。至北宋时期,黄河平均每2.4年就有一次大的决口。庆历八年(1048年),黄河在澶州商胡改道北流。在此后约40年间,围绕着任由黄河北流还是回河东流的问题,上自皇帝,下至群臣,都卷入争论。在此期间,还曾三次大规模地实施挽河东流工程。然而,每一次挽河东流都以不久决口而告终,不仅造成极大的浪费,而且带来巨大的洪水灾害。最后,黄河仍然复归北流。
宋代黄河夺淮前黄河与淮水、运河关系示意图
随着河患的逐渐严重,宋代堤防修筑重点从大规模建设转向加固修守,黄河堵口技术发展到顶峰,几乎所有的堵口技术都已出现。与此同时,堵口所用的河工构件——埽工的结构和施工工艺也走向成熟。除埽工外,这一时期出现的其他河工建筑和构件也得到后人的认可,如类似今日钳口坝的“约”、裹头坝“马头”、挑水短坝“锯牙”,以及用以消减溜势的“木龙”等。
5.明前期黄河“北堤南分”方略
南宋建炎二年(1128年)黄河南徙,在今江苏省淮安市以下与淮河合二为一,东流入海,自此开始了其长达700年的夺淮入海历史。黄河新河道的形成过程,也是黄、淮水系不断调整的过程,期间决溢泛滥在所难免。元代至明前期黄河基本处于不治的状态,唯恐洪水北泛阻断运河,因而一旦大堤北岸决口,便即刻兴工堵塞。
黄河夺淮路线示意图
明永乐迁都北京后,为解决南粮北运问题,重开会通河,对元代运道加以整治,京杭运河再次通航。此后的400多年间,每年约有400万石漕粮输送至北京。京杭运河江苏徐州至淮安段约540余里的运道借用了被黄河夺占的泗水河道,形成“漕行河道”的格局。加之黄河常常北决冲断会通河,治黄便与保运交织在一起。由于漕粮事关京城粮食、朝廷财赋供应大计,是所谓的“天庾正供”,明政府确立了“治河保漕”的指导方针,该方针贯穿明清治河始末。
弘治四年(1491年),黄河在曹州(今山东曹县)黄陵岗、金龙口等7处决口,洪水北行自张秋入会通河,漕船被堵。右副都御史刘大夏制定并实施“北堤南分”的治黄措施,在黄河以北,兴建自胙城(今河南东南)至徐州长达360多里的堤防。
黄河以北大堤形成后,阻止了黄河的北泛,保障了会通河的畅通。但是任由黄河南泛,不仅使南岸地区屡屡遭受严重水灾,且导致黄河下游南向分支越来越多。至嘉靖末年,黄河下游分支多达13股,黄河已无主流河道。北堤南分的策略步入穷途末路。至隆庆、万历年间,“合流”论开始出现,代表就是万恭和潘季驯。
黄河太行堤及其与会通河位置关系示意图
潘季驯面像
6.潘季驯“束水攻沙”方略
隆庆六年至万历二年(1572—1574年)万恭总理河道,针对黄河下游河道的不断淤积,虞城(今河南商丘)秀才建议他“以人治河,不若以河治河”。具体方略就是“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”。[1]对此,万恭深以为是。遗憾的是,万恭还没来得及将这一理论转化为实践,就被罢职。但万恭的这一主张为后来潘季驯系统地提出“筑堤束水,以水攻沙”方略奠定了基础。
嘉靖四十四年至万历二十年(1565—1592年)27年间,潘季驯四次总理河道。时黄河频繁冲决,如万历三年(1575年),黄河自江苏砀山等地决口,邳州至淮安间运道淤塞,漕船被阻多年;次年又自徐州决口;五年(1577年)再决崔镇。这种情况下,潘季驯第三次总理河道,在吸取万恭思想的基础上,综合自身的治河经验,提出“束水攻沙”的方略,用他的话概括就是“筑堤束水,以水攻沙,水不奔溢于两旁,则必直刷乎河底”。[2]即以堤防约束河水,冲刷河床淤积,增大容蓄能力,从而达到防洪、保运的目的。在后来的实践中,潘季驯不断地对这一理论加以系统和完善。
双重堤防示意图
“以水攻沙”的关键在于筑堤,用潘季驯的话讲就是“束水之法,亦无奇谋密计,唯在坚筑堤防”。[3]实践中,潘季驯对这一思想不折不扣地加以推行。先后筑徐、睢、邳、宿、桃、清两岸遥堤五万六千丈,筑徐、邳、丰、砀两岸缕堤一百四十余里,在砀山、丰县县界建邵家口大坝,在桃源县(今江苏泗阳)建崔镇、徐升、季泰、三义减水石坝四座。
减水坝结构示意图
7.潘季驯“双重堤防”措施
潘季驯不仅修筑了大规模的黄河堤防,还提出并实践了“双重堤防”的思想,在黄河两岸设计并修建了一套由遥堤、缕堤、格堤、月堤以及遥堤上的减水坝组成的堤防体系。
这一体系中,遥堤和缕堤是主要的。修建缕堤,目的在于束窄河槽,加大流速,提高水流挟沙能力,以冲刷淤积。然而,缕堤逼河而建,又比较单薄,一旦洪水超过其容蓄能力,便容易漫堤溃决。于是,潘季驯提出“双重堤防”的思想,即在缕堤之外加筑遥堤。遇一般洪水,以缕堤约束河水,可以攻沙;遇特大洪水,即使缕堤漫决,以遥堤约拦。两堤的作用,用潘季驯的话总结就是:“筑遥堤以防其溃,筑缕堤以束其流。”[4]在第三次总理河道期间,潘季驯将其主要精力放在修筑遥堤上。
桃源县黄河北岸四减水坝位置图
遥堤、缕堤建成后,新的问题随之出现。汛期缕堤决口漫流,顺遥堤而下,对堤根破坏很大。为此,潘季驯沿河道横断面方向修筑格堤。又因缕堤逼近河流,容易冲决,便在缕堤内筑月堤以护之。
放淤固堤示意图(周魁一《中国科学技术史》水利卷)
汛期水涨,不仅缕堤经常溃决,遥堤防洪压力也很大。为保护遥堤,潘季驯在桃源县(今江苏泗阳)黄河北岸建崔镇、徐升、季太和三义滚水坝四座,减水从灌口入海。就其作用而言,滚水坝相当于今天的溢流堰。“万一水与堤平,任其从坝滚出”。[5]滚水坝在施工技术上代表了当时的先进水平,尤其是在基础的选择和地基的处理方面。滚水坝的基础,“必择要害卑洼去处,坚实地基”。地基的处理,“先下地钉桩,锯平,下龙骨木,仍用石渣楔缝,方铺底石垒砌”。钉桩时,“需搭鹰架,用悬硪钉下”。石缝“须用糯汁和灰缝,使水不入”。[6]这种地基选择和处理方式与现代基础工程十分接近。
黄河大堤淤背(当代)
徐州至淮安黄河两岸系统堤防建成后,在实践中取得了明显的成效。河道基本得以固定,虽间有决溢,不久即塞,长期两股或多股分流的局面不复出现,黄河被固定在徐邳桃清一线,经清口入东海,即今废黄河一线。[7]
康熙南巡图治河场面
8.潘季驯“淤滩固堤”方略
针对黄河高含沙的特点,潘季驯把“淤滩固堤”引入其双重堤防体系,即汛期在缕堤适当地点开口,引洪水进入遥堤、缕堤之间的滩区或大堤背后的洼地,沙随水入,若干年后,滩区淤高,一般大水再难上滩,可达到巩固堤防的目的。
至清乾隆、嘉庆年间,黄河放淤固堤形成高潮,规模大,效果显著。由于放淤固堤就地取材,施工简单,安全可靠,至今仍在使用。除黄河大堤外,长江荆江大堤、珠江北江大堤的堤防加固仍采用该办法。清康熙年间靳辅出任河道总督时,“淮溃于东,黄决于北,运涸于中,而半壁淮南与云梯关海口且沧桑互易”。[8]面对这一局面,靳辅遵循潘季驯黄、淮、运综合治理的规划,沿用其“束水攻沙”措施,在淮安至海口黄河两侧各挑引河一道,以所挑之土筑堤九万五千余丈,云梯关外筑堤二万八千余丈;筑安东茆良口减水坝,以宣泄异涨。海口通畅。
乾隆南巡途中视察黄河(《乾隆南巡图记》)
9.清代黄河大堤的延伸
荆江形势图
清康熙三十五年(1696年),河道总督董安国鉴于海口日淤日远,在云梯关下游黄河北岸马港河开挖引河,使黄河改经南北潮河至灌口入海,在原来正河身建拦黄坝一道,引黄水全入马家港,致使黄河入海尾闾不畅,上游频繁溃决。康熙三十九年(1700年),河道总督张鹏翮提出“欲深黄河,必开海口”的治河原则,认为拦黄坝的修建拂水之性,导致黄河入海之路不畅,因此拆除了拦黄坝。河流顺轨,海口畅通,康熙帝赐名大通口。
然而“束水攻沙”的治水方略,最终没有敌过黄河泥沙。淮安清口及黄河下游河道迅速淤积,清嘉庆以来清水难以畅出清口刷黄,黄河尾闾河床淤积速度加快,自道光(1821—1850年)以来连年决口。咸丰五年(1855年),黄河在其北岸铜瓦厢(今河南兰考)决口,改流大清河由山东利津入渤海,从而结束了南宋以来长达700余年夺淮的历史,形成今日格局。
今天的荆江大堤(局部)
(二)荆江大堤
长江自今湖北枝城至湖南城陵矶段即荆江段,河道弯曲狭窄,且清江、汉江和洞庭湖水系都在这一段汇入长江,长江干流决口多发生在该河段。因而,荆江北岸很早就开始修筑堤防,至今日形成上起江陵县枣林岗、下迄监利县城南长182公里的荆江大堤。荆江大堤是江汉平原防洪安全的保障,是长江沿线的险要堤段。
早在西汉初年,荆江段就开始出现洪水为灾的记载,这也是有关长江洪灾的最早记载。因此,荆江河段是长江防洪的重中之重,也是长江中下游最早出现堤防的河段。由于荆江河段过水能力有限,除通过江道宣泄外,还通过荆江两岸的众多穴口分泄洪流,仰仗洞庭湖调蓄洪水。因而荆江大堤的建设历程与两岸穴口的开堵和洞庭湖的演变关系密切。
荆江大堤上的镇水兽
1.荆江大堤的由来
荆江大堤创建于东晋永和年间(345—356年),时桓温镇守荆州,在长江北岸修筑金堤。南北朝时,长江北岸大堤不断延伸,南岸出现零星堤防。五代后梁开平年间(907—910年),在江陵修筑寸金堤。此后直至宋代,由于穴口畅通,湖泊调节作用明显,荆江两岸只在局部修筑堤防。
宋代尤其是南宋以来,金兵南下,兵燹不断,北方居民大量南迁,洞庭湖和江河沿岸的滩区逐渐被围垦,长江中游地区圩垸发展迅速,成为继黄河流域之后又一农业经济中心。荆江堤防随之不断修建,并往往与圩垸堤岸相连。在此期间,先后在今沙市附近和盐卡地区修建堤防,并将江陵修筑的寸金堤延长,与沙市堤防相接。至南宋乾道年间(1165—1173年),上自枝江,下至石首、沔阳,荆江两岸堤防已很普遍,但仍留有穴口。13世纪时,沿江南北两岸的分水穴口逐渐被堵闭,现代荆江大堤的雏形形成,并承担起防洪的重任。
江西江陵县堤防图(光绪《江陵县志》)
明成化年间(1465—1470年),将江陵城东长江北岸的黄滩堤改成石堤。嘉靖二十一年(1542年),堵塞江堤北岸的郝穴。自此,荆江大堤上自堆金台、下至拖茅埠长达124公里的堤段连成整体,时称万城大堤。
清代荆江两岸堤防不断延伸加高,北岸江陵、监利和沔阳境内江堤长达600余里,南岸江陵、公安和石首境内江堤长达300里。
为加强荆江大堤的管理,明隆庆元年(1567年),设堤甲法,以民夫修守,北岸7300人,南岸3800余人。清乾隆五十三年(1788年)大水,大堤溃决,淹没江陵城,乾隆拨发库银200万两堵塞决口,加培堤身,并设石尺水志,规定堤防保固期限,改民堤为官堤。
2.开穴口分流
荆江河段过水能力有限,除通过江道宣泄外,还需仰仗沿线湖泊调蓄洪水。最初用来调蓄的湖泊为云梦泽,后被洞庭湖取代。为分杀洪水,至迟在魏晋南北朝时沿江两岸已有大量水口,唐代则有“穴口”之称,元代出现“九穴十三口”的说法。
长江与洞庭湖关系示意图(《行水金鉴》)
宋代以前,江汉平原分叉水系发达,荆江两岸只建有局部堤防,穴口畅通,湖泊调节作用明显;南宋后,随着江汉平原圩垸建设的发展,沿江南北两岸的分水穴口逐渐被堵闭。于是,两岸江堤承担起防洪的重任。
元大德七年(1303年),荆江堤防年年溃决,主持荆江江防的官员林元召集当地学者共商防洪对策,多数人主张人工“开穴”分流江水,后决定保留陈翁决口,不加堵塞以观其效。结果当年陈翁港所在地区的农业大获丰收。此事上报朝廷后,朝廷批准再开郝穴、赤剥、宋穴、杨林、调弦和小岳等六个穴口。这是见诸记载最早的有关开穴口分流的实践。
明嘉靖(1521—1566年)以后,随着垸田面积的极度膨胀,不仅开穴口分流易致反对,且各穴口相继淤塞或堵塞。至嘉靖二十一年(1542年),江北最后一个穴口郝穴被堵塞后,荆江大堤北岸再无穴口。隆庆年间(1567—1572年),荆江南岸分流穴口仅剩虎渡、调弦两处。
清前期,开始探讨穴口的开与堵。雍正年间湖广总督迈柱认为开穴口分洪固然困难重重,但若不分,洪水则无出路。乾隆九年(1744年),御史张汉重新提出开穴口分洪,利用荆江和汉江两岸的湖泊洼地进行调蓄的主张。湖广总督鄂弥达则主张高筑堤防以与洪水抗衡。
如果说最初的分流意见多沿袭荆江“九穴十三口”的说法,主张南北两岸分流,那么自明嘉靖以后,北岸穴口尽皆堵闭,荆江主要向南分流,南岸地面逐渐淤高。面对荆江洪水的威胁,清道光十三年(1833年),御史朱逵吉再次提议开穴口分流入洞庭湖。经过勘察,道光二十年(1840年),湖广总督周天爵建议开宽虎渡口以向洞庭湖分水。该工程两年后开工,新开之口宽数百丈。这是清代政府主持下的唯一一次实施开通穴口向南分流洪水的实践。
3.塞口还江
塞口还江的方案与开穴口相反,主张封闭沿江分水穴口,加强荆江南北两堤,以输送洪水下泄。清道光二十二年(1842年),为荆江两岸大堤的安全起见,将虎渡口由30丈拓宽至数百丈,但虎渡河未加相应的拓宽,导致下游泛滥不已。清道光三十年(1850年),一位名叫俞昌烈的人建议将虎渡口穴口改回原来的30丈,塞口还江的呼声自此而起。
清咸丰十年(1860年),荆江向南的分叉藕池河形成,汛期大量洪水分而南行,致使荆江南北两岸防洪矛盾激化,此后荆江南岸塞口还江的呼吁更加迫切。由于泥沙的淤积,至清光绪十八年(1892年),湖南龙阳、华容和安乡等县所在的洞庭湖面渐渐淤垫浅涸,水无所容,四处泛滥。因此,湖南籍官员强烈要求封闭藕池口。然而,藕池决口又宽又深,堵塞工程较为艰巨,加之湖北籍官员的反对,塞口还江之议遂被搁置。由于松滋、太平(虎渡)、藕池、调弦四口分流不仅影响了湖水的消泄,而且妨碍通航,清宣统元年(1909年),政府花费5.2万两白银向德国订购了一艘链斗式机械挖泥船用于清淤。
塞口还江的主张虽是湖南籍官员从自身的利益出发提出的,但设法抑制湖泊淤积的发展以保持洞庭湖的容积,对于长江中游南北两岸的防洪大计具有至关重要的作用。就荆江的泄水能力而言,它不能确保特大洪水的顺畅下泄,因而必须有相应容积的水体加以调蓄,而洞庭湖正是这样一个天然的调蓄场所,如果任由荆江来沙自行淤积或任由人类盲目围垦,最终的结果必然是“湖中之水既渐变而为田,湖外之田将胥变而为水,湖南之大患无有过于此者”。
1936年,扬子江水利委员会建议于四口建滚水坝,水利学家李仪祉甚以为是。计划修建的四口滚水坝坝顶高程需符合如下要求:荆江盛涨时,可自行分流入洞庭;在警戒水位以下时,可集中水流刷深荆江河床;减少入湖的泥沙,以维持洞庭湖的调蓄容积。具体措施主要有三点:首先,定湖界,以禁止继续围垦蚕食湖泊;其次,定洪道,使湘、资、沅、澧四水各自拥有独立入湖的排洪水道;最后,定四口的调节流量,即滚水坝坝顶高程的确定必须满足保障荆江防洪安全和避免湖泊萎缩这一双重目标。虽然完全依赖洞庭湖的调蓄,并不足以解决荆江特大洪水的下泄问题,但洞庭湖的存在却是荆江防洪的关键,也是确保荆江大堤安全的关键。
(三)洪泽湖大堤
洪泽湖大堤又称高家堰,位于洪泽湖东南部,北起江苏省淮安市码头镇,南迄洪泽县蒋坝镇,全长67.25公里。洪泽湖大堤是1128—1855年黄河南徙夺淮期间,为实施“蓄淮刷黄”等方略以确保漕运畅通而持续大规模兴建水利工程的产物,至今捍卫着苏北里下河地区人民群众的生命与财产安全。
清康熙年间黄河与淮河交汇处及黄河入海图(《中华古地图珍品选集》)
南宋建炎二年(1128年),黄河南徙夺淮。元代,京杭运河全线贯通。南北纵贯的京杭运河与东西向的黄河、淮河交汇于今江苏淮安清口地区。黄河含沙量较高,常常侵扰淮河和运河,加之明清时期确保漕运畅通的治水目标,使这一地区的治理问题十分复杂。为解决黄河泥沙淤积和漕船平稳穿黄、过淮等问题,明清两代采取“蓄清刷黄”和“避黄引淮”等技术措施,在清口地区持续兴建了一系列建筑物,洪泽湖大堤是其核心组成。
18世纪时黄河与运河交汇处(《帝国掠影》)
1.洪泽湖大堤的由来
洪泽湖大堤基本形成于明万历年间,但它的修建却始于东汉建安五年(200年),由广陵太守陈登修筑,长30里。明永乐年间,平江伯陈瑄在武墩至阜宁湖之间筑堤。明万历六年(1578年),总理河道潘季驯将大堤延伸至周桥,长60多里。清康熙年间,河道总督靳辅将洪泽湖大堤延长至100余里,于临湖面创筑坦坡,以增强其抗御风浪的能力。至清咸丰五年(1855年)黄河北徙时,洪泽湖大堤北起武家墩,南至蒋坝,蜿蜒67公里,可谓“长虹万丈,屹立如山”,巍然耸立于洪泽湖东南。
清道光年间高家堰智、信二坝泄洪情景(清麟庆《鸿雪因缘图记》智信宣防图)
清乾隆年间洪泽湖大堤局部(《乾隆南巡图研究》阅视黄淮河工)
洪泽湖大堤初为土堤,后逐渐改做砖堤、石堤。明万历八年(1580年)开始在大堤迎水坡增筑直立式条石墙护面,时称“石工墙”。清雍正年间,完成武家墩以南至古沟东坝一带石工。清乾隆十六年(1751年),洪泽湖大堤南端石工完成。此后,又多次改建,并于堤上修筑子堰。至清乾隆四十六年(1781年),洪泽湖大堤石工墙最终完成,长60余公里,形成今日大堤的规模。洪泽湖大堤是17世纪前世界上规模最大的砌石拦河坝。
为减轻洪泽湖大堤压力,清康熙时河道总督靳辅在大堤上建减水坝6座(位置多次变化),平时不开放,用于蓄水刷黄济运;汛期洪泽湖水涨,开坝东泄。张鹏翮出任河道总督后将其改建为滚水坝3座。至乾隆年间,洪泽湖大堤上滚水坝增至5座,称仁、义、礼、智、信五坝,各宽60丈或70丈不等,共宽200丈,并定有五坝开启的标准。
根据徐近之的研究,东汉建安五年时,洪泽湖大堤堤顶高程为9.15米,明隆庆年间增至11.32米,清乾隆四十六年增至15.49米,清道光年间增至17.20米,今日堤顶高程为19.5米。高家堰的名字即缘由于此,所谓高家者,“盖益加益高耳”。
隋唐时期洪泽湖区域形势图
2.捍淮
洪泽湖大堤的主要功能是拦挡淮河洪水,即所谓的“悍淮”。
1128年黄河南徙夺淮前,淮河独流入海,含沙量较少,海潮可上溯至今江苏盱眙县以西。今洪泽湖的范围相当于古淮河下游,时淮河右岸多为陆地,在浅洼地区零星分布着阜陵、万家、泥墩、破釜、白水等小湖。这些小湖彼此孤立,也不与淮河相通。洪泽湖大堤的主要功能是蓄水灌溉和拦挡淮河洪水。
宋黄河夺淮前洪泽湖区域形势图
西汉年间,黄河曾多次南决侵淮,导致淮河尾闾淤高,淮安及里下河地区水灾日益严重。公元200年,广陵太守陈登修筑捍淮堰,长15公里。南唐保大元年(943年),修筑唐堰,蓄水灌田。宋代,楚州(即淮安)司户参军李孟曾经修复陈公塘以进行灌溉。陈公塘即后来的高家堰。
黄河夺淮初期,洪泽湖的功能仍以“捍淮”为主。明永乐年间,今洪泽湖区已逐渐淤高,经常泛滥淮扬地区,平江伯陈瑄因筑高家堰以捍之。大堤起武家墩,经大小涧至阜宁湖。此后,淮河安流100余年,“淮扬藉以耕艺,厥功懋矣”。
时至今日,洪泽湖大堤的主要功能仍然是“悍淮”。
明代高家堰示意图(武同举《淮系年表全编》)
3.蓄清刷黄
“蓄清刷黄”是1128—1855年黄河南徙夺淮期间洪泽湖大堤的主要功能,最早由明总理河道潘季驯提出。
明潘季驯时黄淮交汇与高家堰示意图(《中华古地图珍品选集》)
明万历六年(1578年),潘季驯第三次总理河道。时黄河夺淮已近400年,黄河下游河道和清口一带严重淤积。淮水难以自洪泽湖出口——清口畅出,往往东决洪泽湖大堤,危及里运河和里下河地区,黄河随之倒灌洪泽湖。因而,潘季驯在规划设计时充分考虑了黄河、淮河和运河三者之间的制约关系,把治黄、治淮与治运结合起来,并开创性地提出“蓄清刷黄”方略,重修高家堰,将大堤延长至30多公里,高一丈二三尺(约合4米);此后又向西南延伸至越城、周桥以外;并耗时4年,于高家堰中段砌石工墙防浪,淮河向东的出路被堵闭。同时在北部的王简、张福两个出口处筑堤,切断了淮水北泄的通路。如此,淮水被拦蓄湖中,仅能从清口下泄。遇清口淤垫或汛期湖水宣泄不及,就会出现“淮日益不得出,而潴蓄日益深”的局面,洪泽湖基本形成。从潘季驯所绘《河防一览》图中可以看出,万历年间,洪泽湖已与万家、泥墩、阜陵诸湖连为一体,但仅为淮水东岸诸湖之一。
清康熙十六年(1677年),靳辅出任河道总督,时清口一带淤为平陆者约10公里。他秉承了潘季驯“蓄清刷黄”的遗意,开挖洪泽湖口引河,加高加固洪泽湖大堤清口至周桥段旧堤,新建周桥至翟坝段堤防,使之延长至50余公里。在洪泽湖大堤的拦蓄下,洪泽湖不仅与阜陵、泥墩和万家等湖合而为一,还与淮河融成一体,周回300余里,空濛浩瀚,洪泽湖最终形成。
潘季驯实施“蓄清刷黄”的目的是借用淮河清水冲刷黄河泥沙,然而“蓄清(淮)”的结果是洪泽湖的形成,而有清一代黄河水频繁倒灌洪泽湖和洪泽湖形成后湖底不断淤积的现象则说明了“刷黄”目标的失败。
明万历年间的洪泽湖及其与明祖陵的关系示意图(《中华古地图珍品选集》)
4.保护明祖陵
在洪泽湖大堤的演变历程中,保护祖陵之争只是发生于明代的一个小插曲,但却反映了洪泽湖大堤面临的复杂形势。
清康熙末年的洪泽湖及其与泗州城的关系示意图(引自清张鹏翮《治河全书》)
明万历七年(1579年),高家堰建成,洪泽湖水位抬高,位于上游的明祖陵和泗州地区受灾严重。为保护泗州地区的利益,许多官员打着保护祖陵的旗号,反对洪泽湖大堤的修建。先是一位名叫常三省的官员向北京各衙门上书,历数洪泽湖大堤的害民之端。此后许多官员上书认为高家堰的修筑,使得洪泽湖“倒流而为泗、陵患”。参与争论的官员有的级别很高,如御史高举、直隶巡按牛应元和勘河给事中张企程等。然而,总理问道潘季驯坚持认为,只有建成高家堰,才利于清口处淮水的宣泄;清口宣泄通畅,泗州才能免于水患。最终,洪泽湖大堤没有因常三省等人的反对而发生改变。
至清代,已无明祖陵的顾虑。清康熙十九年(1680年),黄、淮大水,泗州城沉沦洪泽湖中,成为空留后人凭吊的历史文化名城。
5.蓄黄
明清两代不断加高加固洪泽湖大堤的目的就是抬高洪泽湖水位,利用含沙量较低的淮河清水冲刷黄河河床,确保漕运的畅通。然而,黄河泥沙仍然通过不同的途径进入洪泽湖,使洪泽湖大堤拥有了“蓄黄”的功能。
由于黄淮汛期不同步,黄河水量、含沙量又远高于淮河,汛期黄河常常倒灌洪泽湖,大量泥沙被拦蓄湖中,湖水位不断抬高。据统计,清康熙朝黄水倒灌入湖现象共发生过5次;乾隆朝7次,其中的三十三年(1768年)倒灌时间长达3个月之久,三十八年(1773年)倒灌2个月;嘉庆年间4次。
徐州境内减水闸坝示意图(引自清张鹏翮《黄河全图》)
“减黄助清刷黄”措施的影响。清康熙年间,河道总督靳辅在潘季驯“蓄清刷黄”的基础上,提出“减黄助清刷黄”方略。即在徐州至淮安间黄河南岸缕堤上创建减水闸坝,以分泄汛期黄河涨水,减下的黄水经沿途湖泊澄清后汇流,由归仁堤五堡等闸坝注入洪泽湖,再用以冲刷黄沙。黄河南岸共建减水闸坝9座,如砀山县毛城铺减水坝一座,徐州王家山减水闸一座、十八里屯减水闸两座,睢宁峰山、龙虎山天然减水闸四座。各闸坝分减之水经过不同的路线汇聚于灵璧县的灵芝、孟山等湖,由归仁堤五堡等闸坝注入洪泽湖。其中,毛城铺闸坝减水先入小神湖,峰山、龙虎山等四闸减水先入马厂,王家山、十八里屯减水先入马厂再入永堌湖,然后都汇聚灵芝、孟山等湖注入洪泽湖,助清刷黄。乾隆、嘉庆与道光年间,自黄河南岸各闸坝减水入湖的现象经常发生。由于自这些闸坝减下的黄水所携带的泥沙不可能完全沉积于沿途河湖中,因而大量进入洪泽湖中。
引黄济运措施的影响。该措施源于“减黄助清”方略。清乾隆五十年(1785年),清口一带严重淤积,回空漕船受阻。河道总督李奉翰开始“引黄济运”,即开放洪泽湖上游20公里处黄河南岸的两个减水闸,引黄入湖济运。由于二闸距洪泽湖不过20公里,减泄的黄水没有多少沉沙的余地,无异于将黄水直接引入洪泽湖。为维持漕运的畅通,此后屡行该法。
清康熙年间清口形势示意图(清张鹏翮《运河全图》)
黄河南决。清代黄河南决入湖多达20余次。每次决口,或全河夺溜,或大半分流,决水通过颍河、涡河、濉河或淝河等不同路径汇入洪泽湖中。由于当时技术条件的限制,黄河漫决后往往需要很长时间才能合龙,短者一两个月,长者一两年。洪泽湖大堤成为黄河的“防洪工程”。
黄水大量入湖的结果就是洪泽湖水位的抬高,以及随之而来的洪泽湖大堤的不断加高。清康熙三十八年(1699年),因黄河连续3年倒灌入湖,洪泽湖底“高地丈余,水面上浮”。是年年底,康熙拨银128万两,大修高家堰,自武家墩至棠梨树,长50余公里,高二丈四五尺(约合8米),以刷黄济运。
清雍正八年(1730年),雍正拨银100万两,将洪泽湖大堤改砌石工。然而,至乾隆七年(1742年),洪泽湖西北一带,“底渐淤高”。
清乾隆四十六年,洪泽湖大堤全线改建石工4年后(即1785年),有人上报朝廷,洪泽湖底的形状已由原来的“如釜”演变为“如盘”。
清道光四年(1824年),洪泽湖北岸“全为黄水垫高”。湖水渐渐南退,自洪泽湖大堤五坝宣泄。
清咸丰元年(1851年),开放大堤南端的礼坝,冲损未修,形成淮河南流入江的新通道,即三河口。咸丰五年(1855年),黄河北徙,黄水侵扰淮河的局面至此结束。
据研究,在洪泽湖形成后的百余年间,洪泽湖水位以每年4厘米的平均速度持续上升。今日,洪泽湖底海拔10~11米,洪泽湖河口的老子山处河床海拔9~10米,高出浮山处河床4~5米,淮河中游河床纵剖面明显呈倒比降。
迄今,洪泽湖大堤已走过1800多年的沧桑岁月。在黄河夺淮的700余年间(1128—1851年),洪泽湖大堤为确保京杭运河的畅通和里下河地区的安全发挥了重要作用。今日,洪泽湖大堤仍然是里下河地区防洪的坚实屏障。
洪泽湖口淤积推进图(张卫东《洪泽湖水库的形成》)