無人機(jī)“神助攻”，三位考古學(xué)者的“尋壩”之旅 | 獨(dú)家

文博時(shí)空2024-03-15 08:13

文博時(shí)空/文 文博時(shí)空作者安富建 “長江中游史前人們?nèi)绾沃嗡俊?/p>

2022 年 6 月的一天，劉建國正在進(jìn)行一場講座。講稿來自他剛完成不久的新書。從收集資料到成書已用時(shí) 5 年，出版索性也不著急了，不妨先給考古界同仁講一講，廣納善言，可能還有意外收獲。

此時(shí)，正講到屈家?guī)X遺址。

屈家?guī)X遺址核心區(qū)俯瞰圖（航拍）圖源：荊門市屈家?guī)X管理區(qū)官網(wǎng)

屈家?guī)X遺址，像“一葉扁舟”，飄在漢水支流的青木河與青木垱河之間。“第一個(gè)在長江中游形成統(tǒng)一的考古學(xué)文化‘屈家?guī)X文化’，絕不能落下為之命名的‘屈家?guī)X遺址’”，他說。屈家?guī)X-石家河文化（“石家河古國”），與同時(shí)代的長江下游“良渚古國”鼎足而立，成為史前“古國時(shí)代”的關(guān)鍵版圖。

手下的鼠標(biāo)停在了屈家?guī)X遺址東北部。南北兩側(cè)山嶺和西側(cè)隆起處，正好圍成“口袋”狀。

屈家?guī)X遺址及其周邊附屬聚落地勢圖（紅框內(nèi)是“水壩”遺跡）劉建國供圖

“之前一直沒有注意。這里應(yīng)該是一個(gè)水壩”，劉建國愣了一下，當(dāng)即做出判斷。形似“口袋”，實(shí)則是河谷。疑似“水壩”的隆起，南北兩段保存跡象良好，中央部分因年久失修，受流水沖刷形成豁口。

鼠標(biāo)正好停在豁口附近，讓水壩原型畢顯。

劉建國，中國社會(huì)科學(xué)院考古研究所研究員。他將這處疑似水壩的地點(diǎn)告知了屈家?guī)X遺址考古隊(duì)長陶洋。“突然注意到這么大一個(gè)水壩在那兒，一定要讓他搞清楚究竟是什么年代的。要盡快考古驗(yàn)證。說不準(zhǔn)秦漢的，或者更晚明清的？實(shí)際上，我們對這些年代的水壩興趣不大，我們必須要找史前的”，劉建國向文博時(shí)空解釋，為什么特別想弄清疑似水壩的年代。

2000 多年前的古水壩，中國早已發(fā)現(xiàn)了不少：秦朝在嶺南修建的“靈渠”，戰(zhàn)國時(shí)秦國蜀郡太守李冰修的“都江堰”，吳王夫差主持開鑿的人工水渠“刊溝”……2015 年發(fā)現(xiàn)的良渚水壩，將中國古人興建水利設(shè)施的歷史從 2000 年前推至近 5000 年。

而今，新發(fā)現(xiàn)的位于屈家?guī)X東北部的熊家?guī)X早期壩年代已經(jīng)確認(rèn)：距今約 5100 年，成為發(fā)現(xiàn)的中國最早且明確的大型水利設(shè)施。

由“水壩、蓄水區(qū)、灌溉區(qū)、溢洪道”組成的完整水利系統(tǒng) 圖源：陶洋

2023 年 12 月 4 日，在屈家?guī)X遺址考古工作專家現(xiàn)場會(huì)上，“最早水壩”考古新發(fā)現(xiàn)的消息正式對外發(fā)布；

最近兩個(gè)月里，含“最早水壩”在內(nèi)的屈家?guī)X系列新發(fā)現(xiàn)，密集入選國內(nèi)各大年度考古評選，比如，央視發(fā)布 2023 年度“國內(nèi)十大考古新聞”；中國社會(huì)科學(xué)院考古學(xué)論壇 2023 年“中國考古六大新發(fā)現(xiàn)”。 2024 年 2 月 20 日，入圍有中國考古界“奧斯卡”之稱的國家文物局 2023 年度“全國十大考古新發(fā)現(xiàn)”終評，成為今年評選的大熱門項(xiàng)目。

屈家?guī)X遺址，以“最早水壩”再次走入大眾視野。長江中游史前治水文明，因之浮出。

就在屈家?guī)X遺址水壩消息披露的前幾日（2023 年 11 月 29 日），另一處屈家?guī)X文化典型遺址湖北“城河遺址”也公布了水壩的新發(fā)現(xiàn)；2023 年 3 月，“石家河遺址”也公布了有大型水利工程系統(tǒng)的存在。

在屈家?guī)X文化所有聚落里，石家河、城河、陶家湖、屈家?guī)X遺址面積最大。一年之間，其中三處重要遺址冒出水壩，并非偶然。

石家河、城河、陶家湖、屈家?guī)X遺址位置關(guān)系

2017 年起，劉建國邀請同事彭小軍，中國社科院考古所史前考古研究室副主任、城河遺址考古隊(duì)長，擔(dān)任拍攝助手。二人對長江中游江漢平原大大小小近三十處遺址全部進(jìn)行無人機(jī)實(shí)地拍攝。這些照片合成的遺址三維模型圖，成為這些水壩新發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵線索。

事實(shí)表明，不止屈家?guī)X在治水，而是幾乎每一處古遺址都有治水痕跡，古代治水文明的興盛，遠(yuǎn)超今人的想象。

河網(wǎng)密布的江漢平原及其周邊地區(qū)地勢圖劉建國供圖

“如果不是他（劉建國）指出，我們在現(xiàn)場調(diào)查，看到的地面都是高高低低的，根本難以分辨全貌。他提出（史前治水遺跡相關(guān)）想法之后，實(shí)際上，我們一直在尋找。”彭小軍說。

在屈家?guī)X水壩線索發(fā)現(xiàn)之后，江漢平原治水主題講座繼續(xù)進(jìn)行了數(shù)十場，書稿幾經(jīng)刪改增補(bǔ)。2023 年 8 月，劉建國作為第一作者的《江漢平原史前治水文明》正式出版。江漢平原史前普遍存在的治水面貌得以呈現(xiàn)。

劉建國主導(dǎo)借助無人機(jī)新技術(shù)提供線索，考古隊(duì)長陶洋、彭小軍單點(diǎn)突破具體聚落。無人機(jī)“上天”，考古手鏟“入地”，三位考古人數(shù)載“尋壩”，書寫了不同于傳統(tǒng)考古故事的嶄新一頁。

文博時(shí)空邀請三位考古學(xué)者講述親身經(jīng)歷，解讀屈家?guī)X遺址及治水工程角逐“十大考古”實(shí)力在哪里，為什么“了不起”？

“最早水壩”顯形

打開五千多年前治水畫卷

2022 年 9 月，發(fā)現(xiàn)屈家?guī)X—熊家?guī)X水壩跡象的三個(gè)月后，劉建國前往屈家?guī)X考古現(xiàn)場，試圖揭開水壩謎題。

劉建國找到了陶洋。自 2015 年起，陶洋受命湖北省考古所的安排來到屈家?guī)X遺址，擔(dān)任屈家?guī)X遺址聯(lián)合考古隊(duì)隊(duì)長至今。

二人來到了水壩遺跡處，能夠看到的部分尚有一人高的隆起殘留。陶洋用手鏟在北側(cè)斷面處刮面。

壩體初露，已能夠分辨早晚兩期。露出一個(gè)灰坑。灰坑嵌入，打破了早期壩體，發(fā)現(xiàn)了一塊陶片。灰坑，是古人生活的垃圾坑。

陶片的出土可以回答水壩年代疑問，是考古年代確認(rèn)的第一重證據(jù)。良渚水壩年代最初就是依據(jù)三塊古陶片得以揭示。

屈家?guī)X遺址出土的油子嶺文化晚期陶器彭小軍供圖

能夠?qū)さ焦盘掌⒉蝗菀祝枰脊湃说倪\(yùn)氣。好運(yùn)眷顧屈家?guī)X，短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了陶片。

按照經(jīng)驗(yàn)判斷：這是一個(gè)油子嶺文化的陶片，比屈家?guī)X文化更早！油子嶺文化距今 5900～5100 年，距今 5100-4500 年的屈家?guī)X文化接續(xù)其后。屈家?guī)X遺址是油子嶺文化長江中游地區(qū)同時(shí)期面積最大的聚落，所以才會(huì)有這樣的陶片。

大家意識到：這個(gè)應(yīng)該是目前可知最早的水壩了，一個(gè)可能非常重大的考古發(fā)現(xiàn)。在場的考古工作人員都非常興奮。

屈家?guī)X不僅有水壩，還可能是最早水壩。劉建國安心了，若缺熊家?guī)X水壩一節(jié)，江漢平原治水文明一書會(huì)留下深深遺憾。

這次勘查之后，陶洋找了不少權(quán)威學(xué)者對出土陶片年代進(jìn)一步確認(rèn)，多位考古學(xué)者一致認(rèn)定：不晚于油子嶺文化。

“江漢平原發(fā)現(xiàn)了 5000 多年前可能的最早水壩”，消息很快在考古界傳開。2022年11月，考古學(xué)者孟華平前往考察。孟華平，荊楚考古重要專家（著有《長江中游史前文化結(jié)構(gòu)》），主持的發(fā)掘項(xiàng)目曾兩次入選“全國十大考古新發(fā)現(xiàn)”。見到水壩之后，孟華平當(dāng)場表示這是“中國第一壩”。

不久，屈家?guī)X遺址正式向國家文物局申報(bào)考古發(fā)掘。2023 年，屈家?guī)X遺址主要工作是搞清楚這個(gè)水壩的三大關(guān)鍵點(diǎn)：一是“年代”，二是“范圍”，三是“功能”。

第一要搞清楚的關(guān)鍵是“年代”。

經(jīng)碳十四測年明確：屈家?guī)X—熊家?guī)X水壩分先后兩期建成，晚期壩的年代距今約 4900～4800 年，早期壩的年代距今約 5100～4900 年，絕對年代略早于良渚遺址水利設(shè)施。

測年樣本圖源：“中國社會(huì)科學(xué)院考古學(xué)論壇-2023 年中國考古新發(fā)現(xiàn)”直播截圖

幾千年來，江漢平原的人們與水有割不斷的關(guān)系。屈家?guī)X遺址發(fā)現(xiàn)的契機(jī)是 1954 年冬因開挖水渠。因今人治水而發(fā)現(xiàn)的屈家?guī)X遺址，又發(fā)現(xiàn)了最早的治水工程。

屈家?guī)X遺址的第一次考古發(fā)掘圖源：屈家?guī)X國家考古遺址公園官網(wǎng)

1956 年 6 月至 1957 年 2 月，屈家?guī)X遺址第二次發(fā)掘出土的繪有圖案的彩陶。基于前兩次發(fā)掘，“屈家?guī)X文化”得以命名彭小軍供圖

江河萬古流。五千多年來，面對青木垱河的挑戰(zhàn)，“人與水如何共處？”這是永恒命題。

第二要搞清楚的關(guān)鍵是“范圍”。

范圍（體量）大小，是衡量水利工程復(fù)雜程度的重要指標(biāo)。

在對屈家?guī)X-熊家?guī)X壩體解剖時(shí)，陶洋發(fā)現(xiàn)屈家?guī)X遺址東南角的鄭畈的一處土丘，也是一處水壩（鄭畈水壩）。

一次發(fā)現(xiàn)，兩座水壩。

若從上空俯瞰，與如此之大的水壩相比，聚落竟顯得如此之小。要知道，屈家?guī)X遺址是江漢平原面積最大的史前古遺址之一。

屈家?guī)X遺址（黃色）與兩處水壩（橙色）分布及面積對比示意圖

人與水共存——用好了是“水利”，用不好是“水災(zāi)”。

試想，在五千年前，與“世紀(jì)大工程”比鄰而居、朝夕相處的屈家?guī)X人，有多少驕傲，就有多少恐懼！兩座水壩工程，也是文明之初，開路者們闖出新天地的勇敢和生命力的盡情釋放。

“屈家?guī)X—熊家?guī)X水壩”發(fā)掘區(qū)北壁剖面模型圖源：陶洋

屈家?guī)X—熊家?guī)X水壩晚期壩，在早期壩的基礎(chǔ)上加高加寬，擴(kuò)建而成。現(xiàn)存壩體呈“梯形”：壩頂寬約 13 米，壩底寬約 27 米；高約 2 米；南北長約 180 米。

“屈家?guī)X—鄭畈水壩”剖面清理情況圖源：“中國社會(huì)科學(xué)院考古學(xué)論壇-2023 年中國考古新發(fā)現(xiàn)”直播截圖

相比“矮胖”的熊家?guī)X水壩，鄭畈水壩是“瘦高”型的：鄭畈水壩的長度，是熊家?guī)X水壩的近 3 倍、寬度卻僅接近 1/3：現(xiàn)存壩頂高約 2.3 米，寬約 5.2 米，壩底寬約 10 米，長約 580 米。

據(jù)陶洋推測，屈家?guī)X—鄭畈水壩的壩體堆積僅一期（即一次性筑就），其建造工藝、堆積特征與屈家?guī)X—熊家?guī)X水壩早期高度一致，年代也相當(dāng)。

熊家?guī)X水利系統(tǒng)（功能分區(qū)）示意圖源：陶洋

鄭畈水利系統(tǒng)示意圖源：陶洋

以數(shù)據(jù)揭示水壩范圍，最關(guān)鍵有兩個(gè)問題：

一、屈家?guī)X遺址有多大？

屈家?guī)X遺址聚落面積頂峰圖源：“中國社會(huì)科學(xué)院考古學(xué)論壇-2023 年中國考古新發(fā)現(xiàn)”直播截圖

在油子嶺文化時(shí)期（距今 5900-5100 年），聚落范圍約 105 萬平方米；屈家?guī)X文化時(shí)期（距今 5100-4500 年），擴(kuò)展至 284 萬平方米，環(huán)壕圍合面積（含環(huán)壕）約 90 萬平方米，到達(dá)頂峰。

二、兩座水壩蓄水面積有多大？

屈家?guī)X—熊家?guī)X水壩東側(cè)為蓄水區(qū)，與自然崗地合攏面積約 19 萬平方米，和國家體育場“鳥巢”面積不相上下。鄭畈水壩蓄水區(qū)面積，比熊家?guī)X水壩可能更大。

蓄水區(qū)的實(shí)際區(qū)域面積目前尚未公布，需要依據(jù)水壩真實(shí)高度測算。可作參考的是兩處水壩與自然崗地合攏面積之和，可能超過 40 萬平方米。

如此看來：40 萬平方米，和屈家?guī)X整體面積（90 萬~284 萬平方米）相比，足以反映水壩工程的浩大。

要完成如此大型水利工程，一些人因極具資源調(diào)配能力，脫穎而出成為了水壩工程的規(guī)劃者、監(jiān)督者。

因治水有功而推為首領(lǐng)，這是“大禹治水”傳說的現(xiàn)實(shí)映射。

長江中游史前文明化肇始的物證圖源：“中國社會(huì)科學(xué)院考古學(xué)論壇-2023 年中國考古新發(fā)現(xiàn)”直播截圖

治水，改變了定居農(nóng)業(yè)面貌，刺激階級分化，孕育文明產(chǎn)生。因治水而文明，這就是江漢平原大型水利工程“最早水壩”發(fā)現(xiàn)的意義：五千多年前，長江中游文明曙光已現(xiàn)。

第三要搞清楚的關(guān)鍵是“功能”。

劉建國認(rèn)為，“屈家?guī)X聚落群所處的地理環(huán)境，應(yīng)該是江漢平原的最佳地域”。地處完整而封閉的山前沖積平原，水源充沛。處在高海拔區(qū)、有適合居住的高臺地，基本沒有防洪的需求。河谷沖積平原上可耕種農(nóng)作物。

經(jīng)系列治水工程，屈家?guī)X遺址可以“成為一處極為理想的‘史前文明發(fā)祥地’”。

屈家?guī)X遺址出土的油子嶺文化扣碗彭小軍供圖

有人會(huì)好奇，守著兩條河，屈家?guī)X人為什么還要“多此一舉”建水壩，以灌溉農(nóng)田？

筑壩的動(dòng)因或許是，當(dāng)人口較少時(shí)，屈家?guī)X遺址環(huán)壕內(nèi)小型水利工程足矣。隨著人口擴(kuò)大，首領(lǐng)決定開辟出更多水稻田，并看中了西部地勢更高的臺地。史前先民無法實(shí)現(xiàn)對水資源的提級使用（即將水從低處抽往高處），所以水壩的主要作用是抬升水位，以達(dá)到對高處農(nóng)田的有效灌溉。

屈家?guī)X遺址高程模型：綠色區(qū)域地勢高于藍(lán)色區(qū)域圖源：陶洋

屈家?guī)X遺址自油子嶺文化早期有人類定居起，已出現(xiàn)了較為成熟的稻作農(nóng)業(yè)。熊家?guī)X水壩西側(cè)為灌溉區(qū)，約 8.5 萬平方米（約等于 127.5 畝），植物考古顯示該區(qū)域存在史前稻田。“具體的史前稻田遺跡面積有多大？”陶洋說，“有待進(jìn)一步工作的揭示。”

讓人再次對古人智慧刮目相看的是，屈家?guī)X人并沒有圍截聚落旁流經(jīng)的青木河或青木垱河，而是選擇了聚落西邊的兩個(gè)小河。

選擇小流域修壩（熊家?guī)X水壩圍截的流域面積是 4.7 平方公里，鄭畈在 4.9 平方公里），水壩施工難度更小，而且水壩和高處的水稻田均不容易受洪水沖擊。一座水壩不夠用，那就再圍一座。水壩里留有足夠的農(nóng)業(yè)用水，伏旱、秋旱來臨，還可以灌溉以“抗旱”。

對自然之力順勢而為，實(shí)現(xiàn)旱澇不侵，這是屈家?guī)X人的高級生存指南。

當(dāng)水壩的水位高到一定程度，會(huì)從“溢洪道”流出，進(jìn)入青木垱河里。

熊家?guī)X水壩溢洪道清理圖圖源：“中國社會(huì)科學(xué)院考古學(xué)論壇-2023 年中國考古新發(fā)現(xiàn)”直播截圖

熊家?guī)X水壩的溢洪道位于蓄水區(qū)的北部缺口處，入口寬約 26 米，呈南高北低的走勢。

后來，先民學(xué)會(huì)了提級用水，可以將低處的青木垱河水引至高處的崗地，這些水壩逐漸失去了存在的價(jià)值。長期得不到維護(hù)，水壩中央部分經(jīng)流水日積月累沖擊形成豁口——淪為事實(shí)上的“潰壩”被廢棄。

這就是五千年前屈家?guī)X“最早水壩”遺跡留給后來人的故事，也是屈家?guī)X人踏入文明時(shí)代最初的有力證明。

無人機(jī)“飛手”尋壩

新技術(shù)帶來考古新發(fā)現(xiàn)

“他（劉建國）一直致力于江漢平原史前治水文明的研究，堅(jiān)信距今 5000 年前后，江漢平原一定存在相當(dāng)成熟的史前水利設(shè)施。”陶洋說。

本世紀(jì)初，劉建國對中國先民治水發(fā)生興趣，“感覺到中國先民應(yīng)該從五六千年前開始治水，后來做了一些工作，但一直沒有發(fā)現(xiàn)類似跡象。”

高性能無人機(jī)技術(shù)的普及，為“尋壩”帶來契機(jī)。

劉建國曾是一名資深的“飛手”，操控?zé)o人機(jī)航拍考古遺址在考古界知名。愛好攝影，朋友圈經(jīng)常發(fā)一些鳥類照片，被人戲稱是“考古界內(nèi)最會(huì)攝影”。“我從 2006 左右開始買無人機(jī)，到了 2014 年，已開始給考古同仁們做培訓(xùn)，推廣無人機(jī)拍攝。”劉建國說，“考古遺址在二維呈現(xiàn)的照片上沒有高低起伏。通過航拍獲得的三維建模，可以很全面的把一個(gè)遺址信息全部要記錄下來。”

一臺像素 2000 萬的無人機(jī)，當(dāng)飛行高度在 430 米左右，可以獲得 10 厘米的分辨率的正射影像。

屈家?guī)X及周圍附屬聚落的正射影像圖劉建國供圖

1974 年 11 月屈家?guī)X遺址鎖眼衛(wèi)星影像圖劉建國供圖

無人機(jī)拍攝獲得的最新圖像，與 1974 年衛(wèi)星拍攝的屈家?guī)X遺址對比，可以看到技術(shù)進(jìn)步對遺址新認(rèn)識的重塑。

三維建模生成高程圖后，一個(gè)遺址的壟崗溝谷在高程圖上看得一清二楚。

石家河、屈家?guī)X、陶家湖等江漢平原重要遺址的數(shù)字表面模型劉建國供圖

數(shù)字模型圖中，不同顏色代表著地勢高低的差異。“水往低處流”，正是尋找水流痕跡的首要準(zhǔn)則。

在他的推廣下，三維重建在考古界普遍使用。三維重建，成為“尋壩”取得成果的關(guān)鍵技術(shù)。

早在 2010 年，劉建國首次提出良渚遺址存在水壩痕跡。

此前，考古界對治水的關(guān)注度并不高，當(dāng)良渚因嘆為觀止的大型水利工程申遺成功之后，考古人無一不期待著能夠找到更多古人治水的遺跡。

在 2023 年12月城河水壩發(fā)現(xiàn)公布的當(dāng)日，良渚遺址也公布了“新發(fā)現(xiàn)疑似水壩近 20 處”（其中 7 處的碳十四年代皆距今約 5000 年），加上 2015 年以來新發(fā)現(xiàn)確認(rèn)的 11 處水壩——良渚大型水利系統(tǒng)中存在近 30 條水壩。

良渚古城及其外圍多個(gè)水利系統(tǒng)，數(shù)字模型下清晰可見劉建國供圖

那么，江漢平原是否存在治水痕跡？最初只有一個(gè)假設(shè)。

“大洪水”敘事的傳說，普遍存在于北緯 30 度線文明之中。因氣候條件一致性，這條線上的古人普遍存在治水經(jīng)驗(yàn)，并學(xué)會(huì)與水共處。

2017 年，劉建國邀請彭小軍一起先從無人機(jī)航拍遺址起步。

不同于普通拍攝，無人機(jī)拍攝考古遺址需要看老天的臉色。要反映豐富的地理地貌，最適合拍攝的是冬季。其他季節(jié)江漢平原植被茂盛，樹葉遮擋對拍攝結(jié)果干擾大。冬天，還不能是陰天或多云，最好有連續(xù)四五天的晴天。也不能是早上，有霧；上午九十點(diǎn)開拍，冬天黑得早，下午五點(diǎn)前得拍完。

劉建國操作無人機(jī)拍攝遺址的飛行軌跡劉建國供圖

苛刻的拍攝條件，必須高強(qiáng)度工作。一有合適天氣，劉建國就從北京趕來。因沒有駕照，約上彭小軍當(dāng)司機(jī)。有時(shí)一天跑幾百公里遠(yuǎn)。長江以南澧陽平原的五個(gè)遺址（湖南的城頭山、彭頭山、八十垱、雞叫城、邱家橋），竟然趕在同一天拍完了，早上從湖北荊州出發(fā)，晚上驅(qū)車幾個(gè)小時(shí)，返回原地住宿。

外出拍片的日子，經(jīng)常在路邊小超市里對付。一兩個(gè)面包、一瓶水，湊合一頓。幾乎沒有正兒八經(jīng)坐下來吃頓午飯。

彭小軍頗為浪漫地講述了一次難忘的體驗(yàn)：返程時(shí)已經(jīng)黑天了，經(jīng)過一處高架橋，兩側(cè)山谷相夾，前方無垠的星空，“感覺像在太空里”。

或許，夜晚遇到星空，是白天踏訪古遺址勞累一天的獎(jiǎng)勵(lì)。

“要不抓緊時(shí)間拍完，一等就是一年”，劉建國說，近三十個(gè)遺址正式拍了三個(gè)冬天（2017 年底、2018 年初、2019 年初）。一些情況復(fù)雜的，后期還有幾次補(bǔ)拍。三年算下來，適合拍攝的時(shí)間湊起來也就一個(gè)月，“剛開始以為 3 年就能把書（《江漢平原的史前治水文明》）寫出來，結(jié)果到去年花了 5 年時(shí)間”。

到拍攝接近尾聲，劉建國也學(xué)會(huì)了開車拿了駕照。比駕照更重要的是，他拿到了江漢平原近 30 個(gè)遺址獨(dú)一無二的三維影像資料。新技術(shù)帶來了前所未有的研究新視野。他的下一本書，已經(jīng)從江漢平原治水升級至“中國史前治水文明”的恢弘圖卷。

按圖索驥

“最早水壩”在哪里？

以劉建國提供的信息，陶洋、彭小軍按圖索驥進(jìn)入了尋壩“最難的一步”：考古確認(rèn)。2020～2023 年，一系列成果先后出爐：城河、石家河、屈家?guī)X……

“我開始給了一些線索，結(jié)果并沒有發(fā)現(xiàn)，‘忽悠’了他們。”起初，劉建國認(rèn)為摸清江漢平原早期治水模式，應(yīng)該多關(guān)注“小水塘”。在年代更早的彭頭山文化（距今 8500 年）的湖南澧縣八十垱遺址，有古河道旁發(fā)現(xiàn)了一些挖出的“小水塘”，極可能是古水稻田。推測先民會(huì)從水稻田旁邊的河里引水灌溉。

三維地圖顯示，江漢平原的史前遺址存在與彭頭山相似的“大量短小的堤壩”痕跡。2021 年底，劉建國向屈家?guī)X、城河、石家河等考古隊(duì)提供了 20 多個(gè)疑似小水塘的地點(diǎn)。幾位考古隊(duì)長分別做了鉆探，兩三個(gè)月以后卻無功而返。

劉建國意識到“小水塘”都處于填埋狀態(tài)，只有鉆探是不夠的，必須進(jìn)行深入的考古挖掘才可能有收獲；而大型的水利設(shè)施，比如“水壩”，往往在地面留有明顯遺存，更容易識別。

重點(diǎn)放在找水壩上。

陶洋前后勘探了屈家?guī)X十幾處疑似水利工程，最終確定了熊家?guī)X、鄭畈兩處水壩。2023 年是屈家?guī)X-熊家?guī)X水壩發(fā)掘的關(guān)鍵期，完成熊家?guī)X水壩東西向的解剖清理工作用了 8 個(gè)月，一年到頭，陶洋前后才回過 3 次家。

城河遺址數(shù)字表面模型劉建國供圖

在城河遺址，彭小軍依次對 14 處古水壩的疑似痕跡作解剖發(fā)掘，只在一處找到了陶片，經(jīng)過確認(rèn)屬于屈家?guī)X文化遺存。“盡管有理由認(rèn)為，解剖的 14 處都是水壩，但是能夠 100%經(jīng)考古作年代確認(rèn)的，只有這一處。”彭小軍說。近幾年，幾乎每年有 8～10 個(gè)月都泡在考古工地上。

偶然性，為考古帶來困難，也是這項(xiàng)工作的魅力來源——你永遠(yuǎn)不知道接下來會(huì)發(fā)現(xiàn)什么，一切皆指向未知。

史前治水文明的樣板工程

——城河遺址

“擋水、引水、用水”的三部曲

迄今為止，江漢平原史前治水工程的大型水壩，只有陶洋和彭小軍分別負(fù)責(zé)的屈家?guī)X遺址—熊家?guī)X水壩和城河遺址東北部的水壩，這兩個(gè)是“經(jīng)過考古學(xué)年代確認(rèn)，而且比較早的”。城河遺址未能獲得“最早水壩”稱號，因這是一處“移民”聚落，并不存在更早的油子嶺文化，而晚于屈家?guī)X遺址。

城河遺址曾以發(fā)現(xiàn)屈家?guī)X文化時(shí)期的罕見大型高等級墓地等，入選了國家文物局“2018 年度全國十大考古新發(fā)現(xiàn)”。水利工程的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步抬升了城河遺址的重要性。

城河遺址是“史前治水文明樣板工程”之一，劉建國認(rèn)為。城河人治水對地形的利用，復(fù)雜而精巧。城河遺址（湖北沙洋城河新石器時(shí)代遺址），年代距今約 5100 年～4500 年，地處漢水西側(cè)支流城河及其次一級支流的沖積平原上。

城河遺址正射影像圖劉建國供圖

彭小軍認(rèn)為，屈家?guī)X文化時(shí)期城河遺址的史前水利系統(tǒng)工程分為了三步，完成了“擋水、引水、用水”的三部曲。

遺址地勢東北部分較高，西南低。西南側(cè)應(yīng)該是城河干流擺動(dòng)形成的早期河谷。

工程第一階段

在工程第一階段，最早來到城河的一批人，為了擴(kuò)大農(nóng)耕生產(chǎn)面積，沿著西南部的臺地邊緣修筑了一道“擋水墻”，從城河河谷切出一塊來種植水稻，主河道不再來回?cái)[動(dòng)。

工程第二階段

工程第二階段的開啟，到了屈家?guī)X文化晚期，或因人口增加、聚落面積擴(kuò)大的需要。在西南部原來的“擋水墻”之外，又營建了更大的“擋水墻”。

城河遺址淹沒模型分析劉建國供圖

數(shù)字模型顯示，西南部的人工“擋水墻”在一定水位情況下，能夠起到明顯的防洪作用，將水擋在城外。

除了“擋水”之外，這一時(shí)期的城河人對水資源利用出現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)變——“引水”，東北部出現(xiàn)了一座水壩。

2023 年 11 月 14 日，航拍城河遺址“水壩”遺存彭小軍供圖

這條水壩（在遺址外的泊陽湖、鄧關(guān)臺地點(diǎn)）將東北部的城河支流的主河道攔截。

“水壩”遺跡橫跨城河支流河谷，南北長 260 米，西最寬處為 39 米，地面可見最大高度為 6.5 米。水壩下側(cè)可能有古稻田，仍在確認(rèn)中。

城河遺址北部淹沒模型分析與筑壩貯水和引水方式（右圖紅色是人工“引水”的通溝）劉建國供圖

水壩蓄水面積大概 18 萬多平方米，約占城河遺址面積（約 70 萬平方米）的四分之一。當(dāng)水壩庫容超過 100 萬立方米，水可以引入城內(nèi)。通過人工通溝，河水一直貫穿進(jìn)入城里，又形成了兩個(gè)自然水系（環(huán)壕）。

城河遺址垣壕水系圖彭小軍供圖

從“擋水”城外到“引水”入城，城河人實(shí)現(xiàn)了一次治水能力的跨越。

工程第三階段

更妙的是工程的第三階段，精細(xì)化“用水”。

在環(huán)壕水渠里存在 C 字形的短小堤壩。類似一級一級的滾水壩，分級蓄水。

雨水多的時(shí)候，小堤壩作為擋水設(shè)施，將水擋在城外邊；雨水少時(shí)則也可蓄水“抗旱”。城，接近于自然水系（環(huán)壕）堤壩。

最后，城內(nèi)的水流通過城東南水門，流入另一條自然河流里（城河）。

擋水、引水、用水，這符合后世李冰修筑都江堰奉行的“道法自然”，做到了“引水以灌田，分洪以減災(zāi)”。

5000 年前屈家?guī)X文化先民，實(shí)現(xiàn)對水資源的高水平管理，“水”、“城”融為一體。

治水，成就五千年前

“問鼎中原”的“眾城之邦”

城，是屈家?guī)X文化的典型特征。

這里有中國最早史前城址“城頭山”，還有最多的城址。近 30 個(gè)遺址，有 17 處“城”址。

長江中游史前城址群（10 指城河遺址；8 指石家河-譚家?guī)X）彭小軍供圖

“城”，最初來自挖環(huán)壕的泥土，堆筑而來。名為“城”，卻并不是北方后來常見的夯土墻。這些“城墻”普遍寬、大，兼有緩坡。

橫截面多呈梯形，一般底部寬能達(dá) 30 米，頂部寬達(dá) 10 米以上。

城河遺址的“城墻”橫截面（左側(cè)為城外與外壕溝）彭小軍供圖

有人可能會(huì)好奇，這樣造型的“城”不是很容易攻破嗎，如何防御敵人或野獸？

江漢平原史前文明有兩個(gè)側(cè)面：正面是“多城”現(xiàn)象，反面是“治水”的普遍存在。

長江中游降水季節(jié)分布極不均勻。劉建國將過去被人忽視的長江中下游平原的伏旱、秋旱納入考慮，認(rèn)為城和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)直接掛鉤。基于各遺址治水工程的研究，劉建國提出城的“抗旱”功能。

類似圍壩形狀的“城”，也是為了蓄水“抗旱”以種植水稻等農(nóng)作物。水稻產(chǎn)量上去了，人口就進(jìn)一步擴(kuò)張，為文明發(fā)展提供動(dòng)力。

這成為對“城”功能認(rèn)識上一項(xiàng)重大突破。城，兼有抗旱、防洪、防御等多功能用途。

治水，成為理解江漢平原文明的一把鑰匙。

江漢平原是“楚文化”的主要源頭。楚國不諳中原諸夏禮儀，中原看不起，楚國也以“蠻夷”自居。曾發(fā)生楚莊王北上“問鼎中原”故事。實(shí)際上，距今 5000 年前后，一統(tǒng)江漢平原的屈家?guī)X文化發(fā)生了一次大擴(kuò)張，北進(jìn)中原的仰韶文化，東入大汶口文化。

彭小軍稱之為“第一次問鼎中原”。

在屈家?guī)X遺址，最新公布的新發(fā)現(xiàn)有一個(gè) 510 平方米的屈家?guī)X文化大房子。

陶洋引用北京大學(xué)考古文博學(xué)院一級教授趙輝的評價(jià)：“在屈家?guī)X遺址最高的地方，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大型宮殿式的建筑，建筑技術(shù)相當(dāng)高級。屈家?guī)X遺址所反映的社會(huì)，其實(shí)是一個(gè)相當(dāng)高級的社會(huì)。它是一個(gè)江漢地區(qū)的史前文明。”

510 平方米大房子正射影圖

這里也發(fā)現(xiàn)了已知最早的磉墩（整座房址承托木柱的礎(chǔ)基）遺存。陶洋介紹，此前發(fā)現(xiàn)的磉墩遺跡有明確記載的出現(xiàn)在河南省新密市古城寨遺址。古城寨遺址，一處龍山時(shí)代晚期城址，已進(jìn)入有史籍記載的夏代紀(jì)年，遠(yuǎn)晚于屈家?guī)X文化時(shí)期。

在城河遺址，王家塝墓地發(fā)現(xiàn)的墓葬 300 多座，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大、保存最完整的屈家?guī)X文化墓地。