浙江文化里的科学 ▏良渚古城遗址：五千年前城市规划的科学前瞻

5000多年前，在长江中下游古称“震泽”的太湖，孕育出了智慧的良渚人民。

8年前，全国最顶尖的考古专家和水利专家在杭州进行一场良渚古城外围水利系统专家论证会，得出结论：良渚古城外围水利系统，是迄今所知中国最早的大型水利工程，也是世界最早的水坝系统，设计范围超过100平方公里，再次证实了良渚古城具有完整的都城结构，由内而外依次为宫城、王城、外郭城和外围水利系统。专家说：“100多平方公里的水利工程，在世界范围看，也不多见。良渚古城外围水利系统不光具有历史意义，也是世界重大的科技发现。”

而在此之前，我们对中国水利史的认识，还是距今4000年左右的大禹治水，不过这只是个传说，而良渚水利系统是“证据确凿”。

11条高低堤坝，可抵挡百年一遇的洪水

对于普通人来说，想要了解良渚水利系统，有两个地方必须要去看看——良渚博物院和老虎岭遗址公园。

虽然是工作日的早上，但是良渚博物院依然观者众多。走入文明圣地的展厅入口，映入眼帘的就是良渚古城的复刻沙盘，古城的中心是高高凸起的莫角山宫殿区，东部则是世代良渚人民生活耕种的地方，城内水系呈“工”字形，城外则遍布交织的河流，内外水系相互连通，整个古城系统与山形水势充分契合。良渚博物院讲解员马老师说：“古城的选址很有讲究，这里是山区跟平原的交界之处，背靠资源丰富的天目山丘陵，发达的水系又连通着太湖广袤的河网，因此形成了一个交通便利且资源丰富的古城。”

良渚古城复刻沙盘

生活在良渚古城的人民依水而生也以水为生，他们住的太湖平原，海拔只有2米多，天目山又是浙江省的暴雨中心，每年季风季节很容易形成山洪，洪水一来，房子就容易淹掉，所以，良渚人为了保护自己，必须建水坝，堵住洪水。

为了抵御洪水的侵袭，聪明的良渚人规划出了庞杂的水利系统。考古队发现在良渚城外水系共有11条堤坝，根据这些堤坝所处的不同位置和形态，可以将其分为谷口高坝、连接小山的平原低坝和山前长堤三种类型。

老虎岭、周家畔、秋坞等6条高坝主要建在东西部的山谷之间，封堵山谷中的水。梧桐弄、官山、鲤鱼山、狮子山4条低坝则连接起了平原上的小山丘，这一片区域刚好形成了面积可达9平方公里的二级水库。经过中国社科院考古所专家的分析，发现这些坝体可以阻挡短期内960毫米的连续降水，换算过来，相当于可以抵御本地区百年一遇的洪水。而在河水平静期，围堵在堤坝中的水可以用来灌溉农田，堤坝所相连的河道则可以用来运输货物，满足良渚人的日常出行，有专家测算过，满水时，可以沿着山谷航行上溯1500米左右。

距今5000年的良渚人，在当时生产力条件下所设计建造的水利系统，其规划视野之阔、技术水平之高、组织能力之强令人刮目相看。

良渚人治水经验，奠定江南水乡生活模式

老虎岭水坝遗址

距离良渚博物院15公里开外的老虎岭遗址公园，呈现出了一幅江南深秋的风情。

沿着蜿蜒的小路行走，穿过一片稻田，爬上阶梯，一个巨大的白色水滴状的建筑映入眼前，这里就是老虎岭水坝的原址。进入展厅，伫立在记者眼前的是一座高约15米的黄土坝体。

记者在仔细观看老虎岭水坝遗址

根据水坝剖面显示，堤坝主要用交错堆叠的块状物制成，这就是良渚人独创的“草裹泥”。

良渚人的家，就在沼泽地边，沼泽下面是淤泥，上面长草，有芦、荻、茅草等。良渚人先把地面的草割倒，用铲把草下面的淤泥切割，放于草上一滚，裹上淤泥，再用芦苇绑扎，堆砌堤坝的原材料就形成了。就这样一路铲淤泥、一路割草，所经过之地慢慢变成了河道，他们再把自己家的小竹筏开过来，将这些原料放入，然后依靠人海战术，以站队传递的方式垒建水坝。

制作草裹泥时用的草垛与插泥工具

这些仅仅用草和泥土制成的堤坝真的能够抵御洪水的强烈冲刷吗？

在给记者还原了5000年前的场景后，浙江省文物考古研究所科技考古室主任、良渚古城及水利系统项目考古领队王宁远说：“草裹泥本身体量小，又软，可塑性好，与外面草茎贴合紧密，所以堆垒后，贴合紧密，完全不会漏水。”

经过勘探，考古队员发现，大坝上的草裹泥，全都放在接近引水面、靠近洪水受力比较大的位置，抗洪的作用，显而易见。

良渚人造水坝，不仅仅是抗洪，也是为了方便日常出行。大型的竹筏，大约由20根竹子编扎拼在一起，一筏可以坐10个人左右，很适合一大家子或者几户人家一起出游，而有的良渚人可能更爱独木舟，享受一个人的快乐。

“良渚人的治水经验，应该在治水传说系统中留有痕迹。”王宁远说，“从良渚古城的水坝系统看，山谷间的多条高坝，为单纯的截水坝;南部的低坝也以把西北山地的来水留在洼地内为设计目标，叫做‘壅防’;而良渚人的房子，基本上都建在沼泽之内，就是‘堙庳（音yīn bì）’。良渚聚落特征和现在的江南很像，所以说，江南水乡人居生活模式，是良渚人奠定的，5000年来没有变过。”

*专家访谈*

良渚古城遗址发现者刘斌：

五千年前的城市规划，已有科学前瞻性

2019年7月，良渚古城遗址被列入《世界遗产名录》，入选理由中有一条是，良渚已具有“早期区域性国家形态”，凸显了良渚在中华文明乃至人类文明发展史的杰出贡献。良渚遗址是如何实证中华五千年文明史？良渚先民的智慧体现在哪些方面？浙江大学艺术与考古学院教授、浙江大学艺术与考古博物馆馆长、原浙江省文物考古研究所所长、良渚古城遗址发现者刘斌做客本期“浙江文化里的科学”。

问：良渚文化的发现有什么科学意义？

答：良渚文化，距今5300-4300年，可以说是中国到目前为止最具说服力的五千年文明史证据之一。特别是2007年以来发现的良渚古城，2015年确认的古城外围大型水利系统，从城市规划、城市规模、社会等级、生产力发展水平等方面，都表明当时已进入国家和科学文明阶段。

问：良渚先民的水利成果体现了哪些科学考量？

答：因为整个城是修建在沼泽地上，为了阻断水的渗透，防止地基松软，因此底部先普遍用远处山上开采的石头铺垫，上部再堆筑黄色黏土。此外，城内城外，还设计了一个陆地城门、八个水城门与城河相连。良渚人建造了东西六百多米、南北四百多米、高十多米的莫角山高台，为了达到一定高度，良渚先民巧妙利用了西部自然山体。在此基础上，他们用清灰淤泥和草裹泥堆叠东部低洼地带，然后再用黄土堆筑，边缘再加固。在大坝建造上，他们会先顺着水坝方向挖沟槽，再向内填土，采用这样的技术可以防止渗漏，让水坝更稳固。

问：水坝建造过程中，良渚先民用到了哪些特殊建筑材料？

答：一个是黄色黏土，包括城墙和宫殿上层也都使用了这种材料，直到现在，当地还会这种黏土来修河堤水坝，这种土黏性强，但在干了后又很硬，是比较理想的材料；一个是草裹泥，这也是良渚在建造水坝、大型土台上比较巧妙的方式，他们用是沼泽地的泥，然后用茅草、芦苇等植物捆扎，做好之后再运过来，而且横竖交错地堆砌来增加强度，因为草裹泥可以预制，良渚人不仅能当地取材，还可以从上海、苏州等地做好运过来。

问：水坝的建造，对于良渚古城有什么意义？

答：最要紧的就是起到雨季防洪的作用，让处于平原的良渚古城能避开山洪的破坏性影响。同时，也具有蓄水灌溉的效果。还有就是运输功能，筑坝后能够连接多个山谷，形成水上交通网络，方便运输。

良渚人使用的农耕用具：石犁

问：除了建筑工程层面，良渚时期还有什么令人惊叹的科技成果？

答：良渚文化在很多方面都值得称赞。首先，良渚的城市规划布局这一总设计就很好地体现了古人的智慧，比如城市选址，宫殿区、内城、外城的三重格局，城市与水利的关系等，这种城市规划意识是相当有前瞻性的；其次，良渚的稻作农业非常发达。当时的石镰刀已经跟今天没什么两样，而且推断采用了犁耕农业，这标志着农业上的很大进步，良渚稻田面积之大、炭化稻谷数量之多，也是印证了当时农业生产水平之高；良渚也在天文观象、玉器制作、原始文字等方面也都取得了显著突破，这些都表明了良渚时期已经处于文明阶段。