刘亦方张东：先秦时期城市水利考古初论

学术 2024-10-04 14:01 北京

作者：刘亦方张东

来源：“中国社科院考古所中国考古网”微信公众号

原文刊载于《考古》2024年第6期

商陶三通水管殷墟遗址博物馆藏（图源：《国家宝藏》）

城市水利是城市基础设施的重要组成部分，所有中国古代城市均与水资源的合理利用和管控息息相关，古代城市水利理应成为城市考古的重点关注对象。基于文献记载和考古新发现，有学者对汉长安城及其所在区域的水利设置进行了全面研究，首次提出了“城市水利考古”概念。先秦时期是中国古代水利起源与发展的关键阶段，城市水利是中国早期社会复杂化和城市化进程的重要物质表征。不同于秦汉以后，先秦时期城市水利考古尤其依赖田野考古工作，对构建城市水利考古的理论与方法具有重要意义。

一、先秦时期城市水利考古研究史回顾

田野考古资料的积累是探索先秦时期城市水利的基础，随着水利遗迹的不断发现和研究方法的持续深化，先秦时期城市水利的考古学研究日臻成熟。这一探索历程可大体分为三个阶段。

（一）城市水利遗迹的早期探索阶段

20世纪30年代，殷墟宫殿宗庙区的田野考古工作就已发现有复杂的沟渠设施。1949年以后，随着大型都邑考古工作的开展，明暗沟渠（包括陶水管道）、水井、池苑（蓄水池）和壕沟等先秦城市水利设施陆续被发现，如淮阳平粮台城址发现的陶水管道、临淄齐国故城发达的沟渠系统等，不断刷新学术界对中国古代城市水利设计理念与建造技术水平的认知。基于考古发现水利遗存的性状，研究侧重点也不尽相同。对于有条件完整揭露且贯穿全城的水利设施，研究者不仅注意到其与城市选址区地貌的密切关系，还强调其与城市功能区的连通性，如临溜齐国故城的沟渠系统。对于呈断续或点状分布的水利遗迹，研究者则主要进行形态结构分析，通过比较研究注意到水利设施与城市规划制度的相关性，如郑州商城和偃师商城发现的水池遗迹等。虽然关于古代城市水利的探索多属于水利遗迹的形态分类和描述研究，但水利遗迹的结构特征与空间分布已展现了城市水利的复杂性。经过系统发掘的大型水利遗迹自然表现出其与城市结构以及自然水系之间的紧密联系。

20世纪80年代以来，伴随聚落考古理念的引入，区域系统考古调查工作普遍开展，空间信息技术逐渐应用于考古学研究。聚落考古不仅关注到聚落形态反映的社会组织结构，同时也强调聚落形态与人类适应、改造自然环境息息相关。在此背景下，有学者率先通过考古地理信息系统（GIS）水文分析，对周原七星河流域、临汾盆地等地区开展了全域人地关系的考察，从而提出了区域社会治水的可能性推断。虽然此时尚未形成有关城市水利的专门研究，但空间信息技术在城市水利考古中的应用潜力已初步展现。

（二）城市水利考古资料的系统化阶段

进入21世纪后，在分类和描述研究的基础上，围绕各项城市水利设施展开的综合研究不断丰富，进一步凸显了水利对于早期城市的重要意义。也有学者关注到水利设施工程技术的长时段变化。与此同时，先秦时期城市水利考古在城市考古中的重要性日趋凸显。城市考古强调对城市形态的揭示，针对规模宏大、结构复杂的先秦时期城址，开展“全覆盖”调查与“开放式”发掘成为探索城市布局的有效手段，而GIS空间技术在各类城市考古资料时空梳理方面也发挥了较为重要的作用。

城市边界、路网、功能区划等城市结构要素是城市形态复原的关键。而以沟渠为代表的城市水利设施则具有联系各城市功能区的结构特点，由此形成的城市水网与纵横交织的路网系统共同构成了城市布局的骨干框架，提供了考察城市空间形态的关键线索。陶寺、洹北商城与段墟、周原、丰京、雍城、东周王城等先秦时期大型都邑均展开了城市水网的考古学探索。这些先秦时期城址大多经历长期的田野考古工作，积累了不少城市水利考古资料。在探索城市整体结构布局的过程中，学者们除关注与城市功能区划、社会分层直接有关的各类物质文化遗存以外，还针对城市水利遗迹进行系统发掘、整理和分析，进而在明确遗存年代的基础上，探寻水利设施与城市其他功能结构在空间布局上的相互关系，促使先秦时期城市水利考古实现了飞跃发展的同时，也开辟了阐释城市空间布局与社会组织形态的新视角。

（三）城市水利考古方法的深化阶段

城市水利包括城垣内、外不同空间层次的水利设施。近年来，通过多学科方法技术的综合应用，先秦时期城市水利考古的研究视野不仅扩展至城垣外部空间，还深入到城区内水利设施的微观结构形态。有关城垣之外水利设施的探索，在早商都邑研究上有明显突破：郑州商城西郊水系是城市供水的主要来源，外郭城垣及壕沟实际发挥了防洪导水功能；偃师商城外侧水系经过整治、通过水利设施与城内系统规划的水网连通。良渚古城外围水利系统的确认与揭示则真正实践了宏观层面上的城市水利考古。宏观尺度下的城市水利考古方法，即利用遥感影像发现水利遗迹线索，进而开展针对性的田野考古工作，确认其年代与结构，并在古环境复原研究基础上进行水文模拟分析，验证水利设施的功能。这一方法在长江中游江汉平原的史前聚落空间分析中得到进一步运用，并有效地推动了围绕水资源展开的区域社会人地关系研究。

水利设施的运行有赖于人与自然共同发挥作用，人类行为和自然过程的微观变化需要更为微观的研究方法介入。利用土壤微形态分析技术对考古遗址采集的土壤（由人类活动堆积或自然沉积物形成）薄片进行微观组分与结构的观察，进而探讨堆积成因和形成过程，已在环境考古领域有广泛应用。这一研究方法可以深入分析人为干预的水动力过程，为确认瓦店遗址龙山文化壕沟的功能在于引水排灌提供了重要依据，也揭示出平粮台城址沟渠设施的日常运营与维护方式，为探讨地区社会权力运作奠定了基础。

二、先秦时期城市水利考古的方法体系

城市水利考古源自城市考古过程中有关水利考古资料的不断发现。伴随城市考古方法论体系的完善，城市水利为考察城市形态提供了新的研究角度，是城市考古领域的重要组成部分。城市水利从空间上突破了以往认知的城市形态边界，延伸至城市郊区甚至更大的地理范围。结合既有的研究，以下从目标、对象、内容与方法等方面对先秦时期城市水利考古的方法体系进行论述。

（一）研究目标

水利是指采取各种措施“对自然界的水进行控制，调节、治导、开发、管理和保护，以减轻和免除水旱灾害，并利用水资源，适应人类生产、满足人类生活需要的活动”，为达到上述兴利除害目的修建的工程设施被称作水利工程。城市水利围绕城市规划与城市生活展开，它服务于城市各功能区的用水需求和用水安全，不仅实现了特定自然地理条件下对地区水资源的管控，也成为构建城市空间形态的物质基础之一。

城市选址区的水源条件是城市规划、营建乃至稳定发展的先天条件之一。在保证充足水源的同时，城市建设还需要兴修水利来对水资源进行合理调配，并规避水害。而水利工程的设计与施工，也需要理解和掌握区域地形、气候、水文、地质等自然地理状况作支撑。一定程度上，城市水利反映了城市选址区的水资源利用和管控模式，与人类了解、利用和改造自然的行为过程以及思想意识相辅相成，促成了地区人地互动关系的表达。城市社会关系依托于城市不同功能区划所营造的空间形态，城市水利在保障城市社会生活正常运行的同时，也参与了城市空间的营造。城市水利的设计与建设、运行和管理均离不开一定社会组织力量的支持。城市不同社会身份人群的互动关系不仅影响到城市各功能区划的水资源分配，也影响到城市不同空间位置上水利设施的类型与组合。由此可见，城市水利体现了城市社会组织能力，也是城市不同社会群体相互关系的物化反映。

综上所述，城市水利既反映了人地互动关系，也参与了社会关系的构建（图一）。这决定了先秦时期城市水利考古的研究目标，一是揭示城市社会与自然环境之间的互动关系，二是阐述城市围绕水资源利用与管理展开的社会关系。

图一　城市水利反映的人地关系与社会关系示意图

（二）研究对象

城市水利考古的研究对象是各项城市水利工程或水利设施，主要包括了拦防工程、蓄水和集水设施（含渗井、雨水井）、引排工程、配水设施、地下取水设施（即水井）。这些工程设施将城市内外空间以及城市所在流域不同水体有机联系在一起，构成了完整的城市水利系统，从而满足城市供水、排涝、防洪、交通、造景等诸多需求。依照水流方向，城市水利的空间结构可分为城市所在流域单元的上游（主要是水源地）、中游（主要是城郭核心区）、下游（主要是排水区）三部分。其中，位于上游水源地的水利工程以拦防工程与蓄水设施为主导，包括以自然水体为基础修筑的水库、堤坝等，并通过引排工程以及水闸等配水设施向城市供水。城郭核心区的水利设施最为复杂，基本涵盖了上述全部类型。其中，城垣也是重要的拦防工程，而壕沟则具有引排功能。位于排水区的水利设施相对较少，主要通过引排工程和配水设施与自然河湖水系相通（图二）。

图二　城市水利与城市及其所在流域单元空间对应关系

先秦时期城市水利考古实践主要面对的是经过漫长历史过程的水利设施，即水利遗迹（图三）。田野考古过程中对各种水利遗迹的揭露与辨识，是系统提取城市水利考古信息的关键。根据已有的考古成果，可总结出主要的先秦时期城市水利遗迹物质形态及指示性遗存（表一）。值得注意的是，除了水利设施本体及其附属结构以外，各类不便在城郭区域获得的建筑材料，尤其是石料、木料，在一定程度上提示了城市周边可能存在为工程建设提供原材料的服务区如采石场等。而根据文献线索，先秦时期已出现专职水工负责城市水利的日常监管和维护，这对于理解各类水利工程的施工、管理制度尤为重要。

图三　先泰时期城市水利遗迹

表一　先秦时期城市水利遗迹的主要物化表征

（三）研究内容与方法

结合城市水利系统与城市内外空间的对应关系，先秦时期城市水利考古应该包括了水利设施、城市水网、城市所处流域单元的水利模式三个研究范畴，分别对应于城市水利考古微观、中观、宏观三个研究层面（图四）。

图四　先秦时期城市水利考古方法论框架

城市水利考古的微观研究立足于独立的城市水利设施或若干水利工程的组合。各种城市水利设施及其组合在不同尺度的城市空间均有分布，与特定城市功能区的用水需求息息相关，是人类控水行为最为直接的表现形式之一。其中，水利设施的形态、结构、组合、位置与其建造技术和功能密切相关。土壤沉积物分析能够提供流水动力以及沉积物环境等信息，可据此了解水利设施的日常运行、维护和废弃过程。年代学研究也在这一层面展开，时间尺度对理解水利设施的使用过程至关重要。

中观层面的城市水利考古研究主要围绕城市水网展开。这是由更广泛、多样化的城市水利设施组成的复杂体系，嵌套于整个城市形态结构之中，小到独立的社区，大到整个城郭范围之内。城市水网的设置不仅与城市规划理念有关，也集中反映了城市社会分化下水资源的分配与管理方式，是城市社会结构的物化表现形式之一。其中，城市布局结构提供了城市水网营建的空间基础。而通过GIS时空梳理，可将各项城市水利设施与城市布局紧密结合起来。以此为前提，探讨其组合、功能结构与城市空间相互关系的演变，实现各项城市水利设施的系统整合，进而复原城市水网的整体结构。

宏观层面上，城市水利考古研究扩展至城市所处流域单元。因其更多涉及了流域范围的自然水系，相比于中观、微观城市水利考古落脚于对城市社会、人类行为的阐释，宏观城市水利更偏重于理解城市水利对地区地貌环境的利用和改造，即区域人地关系互动。由于宏观层面上的城市水利多为自然水体加以人为干预而成，其人工迹象在经历漫长历史沿革后多不易发现，故除了主动田野考古工作以外，利用无人机拍摄、遗址三维重建、激光雷达扫描等高新技术获取空间信息，建立数字高程模型，能够清晰地反映有关城址所处流域单元的地形起伏和水系分布特征，结合遥感航空影像和各类历史图文资料的对比分析，理解区域地貌环境尤其是水系的变迁，并辨析早期城市水利设施。在此基础上，结合中观层面城市水网的考察，展开GIS水文分析，最终实现城市所在流域单元水利模式的阐释。

需要说明的是，水利设施的清淤、修缮与改建贯穿城市聚落兴衰的始终，并可能随着城市功能区划局部或整体结构的变动而变化，在一定程度上还暗示了区域生态环境的变迁（如水井深度的早、晚差异可能反映地下水位的变化，蓄水、引排设施的改建也可能与水源地的变动有关）。上述不同层面的城市水利考古突出强调的是特定时空界限下城市水利系统“稳定态”的考察，但城市水利的历时性变化也不应被忽视。

三、先秦时期城市水利考古的意义

目前，先秦时期城市水利考古已积累了丰富的研究案例，且受到学界的普遍关注。通过对既有研究案例思路与方法的系统梳理，进一步明确了先秦时期城市水利考古的研究目标与对象，研究内容与方法亦得以体系化。作为城市水利专题考古的重要组成部分，开展这一专项研究具有重要的学术价值和现实意义。

第一，先秦时期是中国古代城市水利重要的起源与发展阶段。这一时期城市水利的出现体现了人类对早期城市所在地区水系的认知和管控。先秦时期城市水利考古系统整合城市水利考古资料，探讨各项城市水利设施及其组合的形态与结构，总结先秦时期各地区城市水利系统的演进脉络，有利于揭示先秦时期水利的发展水平与技术特点，并有益于全面把握中国古代城市水利发展的源流。先秦时期城市水利考古的开展将打破长期以来学界有关中国城市水利史的认识集中于秦汉以后的局面，不仅极大地扩充有关中国早期城市水利发展水平的认识，亦有利于考古学话语体系下的水利史书写。

第二，先秦时期城市水利的兴建是中国古代早期城市地域管理与早期国家组织能力的体现。先秦时期城市水利是城市规划思想以及城市文明的重要物质表征之一。城市水利的设计、修建和定期维护，离不开一定规模人力、物力等资源的调配，这就需要相应社会组织力量作为支撑。特别是在早期国家政体出现以后，由国家力量推动下的都城水利建设尤其如此。城市水利建设所蕴含的社会关系与早期社会复杂化以及城市社会的发展水平息息相关。先秦时期城市水利考古探索城市水利空间结构，进而考察其背后的社会组织关系参与资源管理和分配的运行模式，为研究中国早期城市社会的发展提供全新的阐释角度，为中华文明探源增添新的视域。

第三，先秦时期城市水利的发展伴随着长期以来人类治水经验的不断总结，体现了古人在认识自然、适应并改造自然的历史过程中，对人与自然和谐互动关系的探寻，并为秦汉以来成熟的城市水利事业提供了重要借鉴。先秦时期城市水利考古有关城市水利运作模式的阐释以及对城市水利设计一般规律的探索，将有利于促进有关人地关系互动模式的思考。鉴于当今中国城市飞速发展与城市水利等基础设施建设相对滞后的矛盾，先秦时期城市水利考古可为我们思考、分析、验证并优化现当代人地关系，建设合理高效的城市基础设施体系，保障水资源的可持续利用，促进社会与生态的可持续发展等提供历史借鉴。

作者单位：南开大学历史学院　中国历史研究院考古研究所

注释从略，完整版请参考原文

编辑：拾壹

校审：初言

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