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闸坝的设置与管理:应对咸潮和留潮的重要手段

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:[73]在农田水利、鱼盐等重要民生问题面前,我们必须设法防御咸潮和浑潮的危害,也需要充分发挥闸坝的作用以应对引潮与留潮等,由此闸坝的设置与管理变得非常重要。建闸控制成为重要的水利任务,“置闸留坝,尤邑境通潮河港最急之务”。[78]闸的设置有着严格的技术要求。其次是闸的位置,设闸有近里与近外之别,宋代赵霖对塘浦置闸有过系统的讨论。但闸座过于靠近河口,则易受到潮水的冲击,因此后世对此有不同的意见与讨论。

闸坝的设置与管理:应对咸潮和留潮的重要手段

如前所述,江南沿海地区的水利受到潮汐的深刻影响,因而如何趋利避害成为水利建设的重要任务。“海水清浊甘咸不一,故沿海皆筑塘以为障,惟择水清洋淡之处,俾能潮汐于内也。恐咸潮一入则膏腴尽为斥卤耳。”[73]农田水利、鱼盐等重要民生问题面前,我们必须设法防御咸潮和浑潮的危害,也需要充分发挥闸坝的作用以应对引潮与留潮等,由此闸坝的设置与管理变得非常重要。早在五代时期,闸堰的设置已经非常普遍,“钱氏循汉唐法,自吴江沿江而东至于海,又沿海而北,至于扬子江,又沿江而西,至于常州江阴界,一河一浦,皆有堰闸,所以贼水不入,久无患害”。嘉兴、松江地区数量尤其多:“秀州滨海之地,皆有堰以蓄水,而海盐一县,有堰近百余所。”[74]这些水利设施是配合大圩体系而设置的,目的主要在于保持内河高水位。当然泥沙淤积河道的问题也在一定程度上存在着,对此北宋范仲淹提出:“新导之河,必设诸闸。常时扃之,御其来潮,沙不能塞也。每春理其闸外,工减数倍矣。旱岁亦扃之,驻水溉田,可救熯涸之灾。涝岁则启之,疏积水之患。”[75]杭州湾沿岸地区,由于咸潮危害严重,自唐代以来就不断修筑海塘,将海塘连成一线,至南宋时基本上捺断了这一方面的港浦。

长江口一带,浑潮影响比较严重。自元代开始,部分支河开始置闸管理,但这些闸的主要目的是控制支河,承担重要排水任务的干河并不置闸,“干河之潮不可御,支河之潮可御,堰闸者,为支河之通潮者言之”[76]

雍正十年(1732)的大潮灾以后,长江口南岸开始逐步修筑海塘(规制上逊于杭州湾沿岸),许多小港浦也都被直接堵塞河口,仅留下几条较大的河港通江,大多建闸控制,而其内河支流上也大都筑闸坝控制,比如太仓地区:“除娄江、七浦上原洪阔,海潮所不能壅者不必置闸外,其诸屡浚屡塞,如杨林入七浦、湖川,入娄江之处,与盐铁塘南出娄江,北通七浦者,皆不可无闸。”其他如石婆港、千步泾之类的小河浜,“则多置木窦,而又旁通月河,设为坝,每遇大旱大涝,用以济窦闸之所不及吐纳,且以便小舟之往来”[77]黄浦江沿岸通潮港浦的情况与之相似:“江与浦通,宜使江水入浦,不可使浦水入江,江入于浦,则江利而湖水平,浦入于江,则江塞而湖水壅。其言于建闸利害最明。顾西北之闸主蓄水以利舟楫,吴淞之闸主遏潮以拒沙泥。”建闸控制成为重要的水利任务,“置闸留坝,尤邑境通潮河港最急之务”。曹锡桐就建议:“上海水利,与他处异。他处水利宜乎连,上海水利宜乎断。断非使水不通流之谓,其谓浑潮所入之港俱堵截,夫而后河港可深。……故为今日上海水利一劳永逸之计,莫切于通浦处筑堰建闸。……建闸各处,只宜放水启之,平时常闭以蓄水,则邑民受无穷之益矣。”[78]

闸的设置有着严格的技术要求。首先是数量,毛节卿建议:“今欲置之(闸),必须兼古制,通时宜。每河阔三丈者置闸一座,六丈者置闸二座,多寡以是为差。”[79]由于大小河浜上都需置闸控制,因此数量非常多。早期的闸坝主要分布在塘浦等次级河流上,随着吴淞江的的淤废,也开始在其上置闸,比如元代的任仁发在吴淞江置闸十座,“开江身二十五丈,置闸十座,每闸阔二丈五尺,可泄水二十五丈”[80]。其次是闸的位置,设闸有近里与近外之别,宋代赵霖对塘浦置闸有过系统的讨论。他认为:“治水莫急于开浦,开浦莫急于置闸,置闸莫利于近外……古人置闸,本图经久。但以失之近里,未免易堙。”因此置闸当以近外为上,其利有五:

置闸若利于近外。置闸而又近外,则有五利焉。江海之潮,日两涨落。今开浦置闸,潮上则闭,潮退即启。外水无自以入,里水日得以出,一利也。外水不入则泥沙不淤闭内,使港浦常得流通,免于堙塞,二利也。濒海之地仰浦水以溉高田,每苦咸潮多则堰断,决之则害苗稼,筑之则障积水。今置闸启闭,水有泄而无入,闸内之地尽宜稼穑,三利也。置闸必近外,去江海可三五里,使闸外之浦日有澄沙淤积。假令岁事积治,地里不远,易为工力,四利也。港浦深阔,积水通流,船货木筏得以住泊,官司或可拘收税课以助岁计,五利也。[81]

赵霖综合了五个方面的考虑,认为置闸宜近外。但闸座过于靠近河口,则易受到潮水的冲击,因此后世对此有不同的意见与讨论。明代薛尚质以常熟的实际情况出发,也认为置闸宜内:

置闸岂宜近逼江海,合无去浦口六七里,或八九里,一以杀水势,且避其崩没;闸外抵海口不远,纵有淤塞,就著本司并营卒治之,则事易易永,无费国劳民之患。仍于闸傍既凿月河以杀水势,又恐沙土善崩,如福山石闸尚存,其月河三倍阔于本港,何哉?本为杀水势,反为水啮,致深阔也。愚又以为月河上下口,并宜置小闸以制之,则无旁啮之患矣。[82]

清代黄与坚则认为置闸于内了无成效,当以靠外为宜:

古之治水者,浚河置闸,尝先后行之,然有行之无甚效,因其不效而寝废者,以置乎内而不置乎外也。闸以拒浊水之至,若置于内而水道迂且折,其来急,其去缓,一日之间,潮将下而汐又至,是清水无出口荡涤之时,而沙土之停留于内者,日有其再,此致塞之由也。[83]

顾士琏总结各地建闸实践后发现:“常熟白茆闸、上海薛家浜闸、太仓七浦闸,皆设于近海数里之内,专主外遏浑潮,内澄清水。”他认为在河口不必置闸,应当将注意力放在支河置闸之上,“前论不必置堰闸,以大干河海口而言也,若中干河以下及支浜等,堰闸诚不可无,盖为蓄湖水之利也”[84]

但并非所有治水者都认可置闸的措施,元代的周文英就曾激烈地批评都水监的置闸措施:“前都水监于江面置闸节水,终非经久良法。且如见置闸三处,本意潮来则拒入江之水,潮退则放江水决潮。殊不知江水之源筑塞,水势细缓,内水外水高低无几。又闸之相去不远,决放之水既浅且缓,又乌能冲激潮沙而不积于江也。”[85]尽管明清时期曾多次在白茆、浏河甚至吴淞江上置闸,但其效果不彰,关于其利弊的讨论也始终没有平息,比如清代名臣陶澍督办江南水利时论及此事:

惟吴淞江口建闸一事,则不但不究其害,而群且议以为利。谓潮来下版,可以遏沙,潮退启版,清水仍可畅出,其说似是而实非。夫吴淞为《禹贡》三江之一,与岷江、浙江并列,乃天地所以吞吐阴阳之气,非如无源之港汊,可以扼其吭而为之节也。海潮既能挟沙而来,即能挟沙而去。如岷江、浙江,其委未尝置闸,而沙固未尝淤也。况江身亦自有淤泥,尚欲藉潮退之势推卸以入海。一经置闸,内外隔绝。潮水之挟沙而上者,无江水为之回送,而沙停于闸外矣。江水之挟泥而下者,无潮水为之掣卸,而泥停于闸内矣。臣此次遵旨覆勘工程,由青浦、华亭至上海,亲见黄浦无闸而海潮鼓荡,江面阔深,吴淞江有老闸,又有金家湾新闸,而沙泥停积数十里,水小如沟,船只往来,反俟潮水为之浮送。询问土人,佥称老闸建自康熙年间,甫成即圮。新闸成于乾隆二年,亦止虚设,难于下版。缘闸距吴淞、黄浦合流之处仅六七里,全潮灌入,非闸所能御。该处沙土松浮,一经下版,闸身震动。是以徒有岁给闸夫银两,毫无实济,转足以阻碍船行,停滞沙泥。[86]

总结来说:“建闸之位置,须先测其地势,审其情形,盖潮汐之浸袭,与内水之宣泄,均宜详加勘察,始得决定闸址。”[87]建闸的同时还要考虑到当地的土质、水力状况等因素,预作处置,以求稳固,“濒海皆浮沙,海潮湖水内外冲啮,闸底桩木之处,一有罅隙,渐次流空,而易崩损,白茆、七浦、斜堰等闸是也。故闸虽十设而九废耳。必欲置之,须于近浦实田之中,开深倍于河底,纯用砖石,不用木桩,贯以灰沙,筑成之后,实土如田,使无虚处积水,灰沙自然胶融,年余之后,乃开通引水,由闸而行,将旧道坝作平地,则闸可永久”[88]

置闸的材料,有木闸与石闸两种。早期以木闸为主,如宋代《吴郡志》记载:“初治河至唯亭,得古闸,用柏合抱以为楹。盖古渠况今数深数尺,设闸以限松江之潮势耳。”光绪《海盐县志》记载,宋嘉祐元年,李维几于松江横塘口置常丰闸,“置木为闸,中阔一丈二尺,两堍各高一丈六尺五寸,以时启闭”。元大德八年,任仁发疏浚吴淞江,“复开江东西河道,置木闸”。早期置闸多为木闸。至明清时期,因木闸长期沾水,易腐,不耐久用,多改为石闸。

只用闸门控制,难保长期有效。由于滨海沿江地区土质疏松,闸基不牢,往往难以经受潮汐的往复冲击,严重的话,“不须一月,闸便崩坏”;同时闸门设置以后“启闭所司,必设官而可,设夫而可。则去淤又无良法,终非计之得也”,需要投入的工力和人力成本太大。因此,又有人主张用坝筑断:“计莫若于开浚之后筑坝海口,外以捍浊潮,内以蓄清水,则三害可免,而淤泥不及矣。”其技术亦非常精密:“筑坝之法,有滚水坝,有涵洞。滚水者,坝基高于水,低于岸,拒潮而不绝潮,约略水势,沙积有限,既不病稼,又不淤河,有利无害之术也;涵洞者,作于潮河坝上,有石有木,木形为凶器,而无前后和,置之土坝中,为通水之沟窦,亦拒潮而不绝潮之法。”但筑坝也有缺点,“但筑滚水坝,如坝基系草,则怒潮驾风,不阅月而入大海中矣。易之以石,则高底浅深,造为死局,无能伸缩,高则水不能来,低则水不能御”[89]。后来为了综合闸坝的优点,往往是“闸坝并设,相互为用,则为效尤宏”。清代常熟的周昂总结道:“建石闸以截洪涛,附闸内外筑滚水坝,以时启闭。”滚水坝与拦潮坝“性质稍异,而护闸与拒潮之功用则一”。常熟的白茆河口就筑有此类滚水坝,“邑东白茆海口,向有大坝,外捍浑潮,内蓄清水,以为一劳永逸之计,策至善也”。因此要闸坝互补,“故惟石闸、草坝并建,闸仍设板,遇旱则滚水坝系土所筑,不妨开一路以引之来,即有沙淤,浚之亦易。如遇伏秋风信,内河水既满溢,外潮又漫,则下闸板以截之,则害可免,而利得沾耳”[90]。也有的地区设置水窦,“通彻海潮河港……于港口筑垒土坝,安置透水大漕,名曰水窦。潮来闭窦,遏浑咸之潮;潮退启窦,泄湖泖之水”[91]。水窦的设置比较普遍,尤其是在清代江南海塘修筑之后,长江口沿岸许多通江港浦被筑断,主要就是靠这种水窦来沟通内外水流的。(www.xing528.com)

对于闸坝的管理有非常严格的规定。毛节卿主张:“每九月至二月,常川扃闭,朔望则启中闸,以通海船。傍开月河低堰,以通小舟之行小港者。或湖水溢下,则潮退而悉启之。其三月至八月高田用水,则启闸以进潮。或雨泽满盈,足以灌溉,则亦闭之,以清江流。”同时要设置专人看守,“每闸各置亭一所,岁拨闸夫二名,和雇近闸居民世掌其事,有失则罪之”[92]民国《宝山县续志》也记载了当地对于闸堰的启闭章程:“大水则启,水退即闭;大旱则启,水足即闭。大水启者,盖在春秋之间西水盛涨之时,则启闸以泄泻汇入大海,不致有横溢之虞;大旱启者,以通外海来潮,资田畴之灌溉,此为设闸之本意。”[93]沿江地区尚且如此,沿海地区的闸坝管理制度就更加详密,近海的川沙地区对闸的管理也非常严密:

一、开闸时须等闸内、外水位相平,闸门才能彻底启闭,而且省力易举,因此在内外水位接近时刻就要迅速掌握时机,马上启闭。

二、为达到以上两点目的,管理员每日须观测随塘河水位一次,并每十五分钟观测潮水位一次,并为研究水闸排水量、进水量起见,在水闸启闭前后及启闭过程中,每隔十五分钟记录内外水位一次,作成记录,以便推算水闸进水量及排水量。

三、为了解气象晴雨起见,管理员须观测雨量、风向、风力,如遇连日带有南风,即将发生咸潮,须将潮水尝过后才能放进,否则有妨农业生产。

四、管理员每旬须将观测所得内外水位、风向、风力、雨量及放水、进水记录向委员会、县府、海塘工务所汇报一次。[94]

尽管闸门管理严格,一旦遇到大旱时节,仍然需要引用潮水进行灌溉:“倘遇大旱,必需海潮,仍可暂决以资灌溉,水足即塞。”就连极力反对使用潮汐灌溉的耿橘也说道:“若大旱之年,湖水竭,江水盛;大涝之年,江水低,湖水高,不妨决坝以济之。”[95]实际上,这种情况才是真实的社会情形,如上海县在康熙十七年(1678)大旱,“五月十六大雨后,竟大旱,至七月十六日方雨。有潮水地,花、稻、豆,件件俱好,甚至倍收”[96]。其他地区亦有此种情况,南汇县“先浚包家桥港,引闸港之潮入,时值少雨,水流滔滔,直达于东之一团镇,田之栽稻者得充灌溉,并告有秋”[97]嘉庆十九年(1814)“夏秋大旱,是岁羸,惟江湾、大场均傍走马塘,朝潮夕汐,戽水不干,木棉尚稔”[98]。川沙地区,道光十五年(1835),“是夏旱,塘内川港几涸。六月十八日,海潮冲坍第十三段獾洞三处,洞各阔三丈,深丈余,据衿业曹汝德等呈请缓筑,过水济农”[99]

潮水资源如此珍贵,为了灌溉而争夺潮水资源产生的水利矛盾也屡见不鲜。同样是上海县地区,“康熙三十二年(1693)六月初七日,邻人争水,扛张伯英家水车两部。因伊在上水头,每潮到,两部牛车戽水,下流无涓滴故也”[100]。嘉庆十九年(1814),“大旱,小港多坼裂,盘龙江亦不通潮。农民鸠力开通水线,至有争水斗殴者”[101]。某些农民为了获得潮水来灌溉,往往行贿闸坝管理者,“买潮”灌溉,“旱而闸内耕甿,缘闭潮汐,枯灌溉,递鸠钱求勿闭,名曰‘买潮’”。[102]某些河道淤塞不通潮水后,就会经常遭受旱灾,如江阴地区,“北枕大江,潮汐之所往来。……本军旧有横河,自建寅门至平江常熟县凡五十里,旁为支渠,溉田甚广。自政和中浚治,至今沙涨几为平地。凡北江之潮,无自而入,故东南之乡多旱干之患”[103]。双凤里地区,“己未之旱,高田得潮而禾熟,低处反荒”[104]

即使闸坝的设置与管理如此精密,由于灌溉和排水的需要,浑潮仍经常进入,导致泥沙的淤积,因此疏浚河口依然是非常重要的工作,“然海口诸河,无论建闸与否,必当相时勤浚。浚必先从海口用力,疏去淤沙,毋令高涨,则顺下之性自利”[105]。引潮地区在享受潮水灌溉之利的同时,却不得不承受浑潮泥沙的危害,而泥沙的沉积又加速了河流的淤塞,以受影响最重的松江府地区为例,河流淤塞的情况非常严重:“自上海以西,循吴松之涯以至青浦,起东芦,抵米墅,其港十有七;上海以南循黄浦之北岸以至郡城,起龙华,抵官绍,其港十有五,循黄浦之南岸以至金山卫,起马家浜,抵米市塘,其港三十。大抵湮塞浅狭,或视旧减十五六,甚者且同平陆矣。”[106]河道淤塞情况之严重可见一斑,由此也带来了沉重的水利疏浚任务。像吴淞江这样的大河,往往十年左右就要兴大工挑浚一次,其他的小河挑浚就更为频繁,“每岁所开塘浦,还为潮汐所填淤,三岁而浅,四岁而堙,五岁又须重浚,亦无一劳永逸之术”[107]。同时,不同的水利利益需求也导致了上下游地区之间的水利矛盾:“上流诸县,以江水通利直达海口,使震泽常不泛滥为利,而下流诸县逼近海口,常患海潮入江,沙挟潮入,不能随潮出,沙淤江口,则内地之纵浦横塘亦淤,农田水利尽失,因之与上流诸县利害相反,而主蓄清捍浑。”[108]许多地区为此不惜筑断通潮河港,由此在水利上形成恶性循环,使得可以引潮灌溉的地区越来越少,最终潮汐灌溉只在沿江地带和黄浦江沿岸低地等少数地区有所保留,并只在特定情况下(主要是干旱时期)才予以应用。灌溉条件的恶化与丧失,逐渐改变了当地的作物种植结构:“曩者上海之田,本多粳稻。自都台、乌泥泾渐浅,不足溉田,于是上海之田皆种木棉、绿豆,每秋粮开征,辄籴于华亭,民力大困。华亭东南十五、十六保诸处,亦稻田也,自陶宅渐湮,其民惟饱麦糜,岁有饥色。今自闸港、金汇、横沥诸塘以南,其间大镇数十,村落以千计,田亩以百万计,所恃以灌溉者经流凡四,纬流凡十有二,今为潮泥污填,涓涓如萦带。卓见之士莫不寒心,以为数十年之后,金山以东大抵皆同上海,无复稻田矣。夫上海失水利而艺花豆,则一郡膏腴减什之五,将何以支赋税而裕民生乎!”[109]

清代高晋在分析江南的种植结构时认为:“(松江府、太仓、海门厅、通州并所属之各县)种花者多,种稻者少……并非沙土不宜于稻,盖缘种棉费力少而获利多,种稻工本种而获利轻……究其所以,种稻多费工本之故,则因田间支河汊港淤塞者多,艰于车水。”[110]水利生态的变化显然与种植结构转变有着密切关系。

由于注意到潮水对农业灌溉的重要性,一些本无潮水利用的地区也积极发展潮汐灌溉,比如南汇县地区,由于地势较高,且受钦公塘等海塘的阻隔,不通潮水,故“塘东阡陌相连,时苦旱涝”,为此“开水洞,使海潮溢则塘东之水得泄于西,天时旱则塘西之水得通于东,遂为塘东民命所关”。[111]从而使潮汐的利用成为可能。

沿江地带和主要通潮河流附近大多可利用潮差自流灌溉,但往往要利用涵闸控制,比如丹阳县沿江地区通过涵闸控制,调节内河水位,利用内河水位与田面之高差进行自流灌溉。中华人民共和国成立前广泛使用,灌溉面积3万余亩。但由于涵闸较小、数量少、质量差及内河水系紊乱,引潮灌溉没有保障。中华人民共和国成立后改建了40余座沿江涵闸,提高了灌溉质量,比如界牌乡1.3万亩的水稻田,在栽插期间可全部引潮灌溉,后巷、新桥两乡也以引潮自流灌溉为主。1959年,灌溉面积达33161亩。之后,界牌乡采取引潮和提水灌溉相结合的方法,1985年引潮灌溉面积为3.35万亩。[112]中华人民共和国成立前,沿江圩区的堤防上有很多扁形的木质涵洞用于引潮灌溉,20世纪50年代曾多次维修。1957年之后,逐渐改造成混凝土涵洞。[113]沿江往下,江阴、常熟、沙洲、太仓等沿江地区有大量的田地可以引潮水灌溉,其方式也大致相同。[114]

宝山县及附近江中诸沙,灌溉面积较大。据1959年的统计资料,宝山县有6.5万亩水稻田用自流灌溉,其中长兴4万亩,横沙2万亩,罗泾外圩0.5万亩。至1964年,长兴还有3万亩水稻自流灌溉。长兴诸沙、横沙和沿长江与蕰藻浜两岸部分地区利用潮汐引水自流灌溉,这些地区利用河边滩地,筑堤围圩,在圩堤下适当高度埋设木涵,当地又称之为木笼,俗名水柜。木涵用杉木制成,长方箱形,长度根据圩堤宽度而定,多在(7~8)米至20余米,内部净空在(40×80)~(60×100)厘米,板厚4~7厘米,底、盖板厚于侧壁板,两端装有倾斜约30度的活门。临江的外门控制引水或挡潮,临农田的内门控制蓄水和排水。使用时开启内门或外门,即可利用水位差进行引水或排水。圩内格田成方,每隔若干距离挖沟,纵横交叉,以达灌溉或排涝的目的。据20世纪50年代初统计,长兴、横沙两岛共有木涵564座(长兴诸沙443座,横沙121座),1956—1959年又增加215座。1959年全县有6.5万亩稻田用自流灌溉,至20世纪60年代,随着机电灌溉的逐步推广,利用潮汐灌溉的方式逐渐被代替。[115]

黄浦江上游松江、青浦地区泖河沿岸的低地可以利用潮差进行灌溉。自流灌溉的方法与宝山地区类似,圩堤下面适当高度埋设木笼(俗名“水椟”“水柜”),木笼用杉木制成,其形制与前述的木涵相似。长方箱形,木笼长度七八米至20余米不等,内部净空,两头装有倾斜约30度的活门,控制引水、排水。[116]

除了自流灌溉这一方式外,更多的是利用三车(即龙骨水车,动力来源于人力、畜力或风力)来提水灌溉。人力水车在近代机电灌溉技术普及以前,比较常见。嘉定县西部的外冈、安亭、望新等乡,地势低洼,水稻成片连作,多用风车和荷叶车(黄牛拉的小畜力水车)灌溉;东北部的华亭、曹王、唐行等乡,地势较高,除用牛车外,也用人力水车抢潮灌溉。[117]所用水车都是龙骨水车,也称翻车。车身为长约3米(从河岸横架到水面的距离)的木槽,槽面钉有与车身等长的润滑竹条,中置引水用的龙骨状循环木链,由木制斗板和鹤膝组成(两只鹤膝之间装一块斗板),利用齿轮原理,由动力带动龙骨木链,使斗板从河面将水引入槽,循环提升到岸上渠道,流入田间。据民国二十六年(1937)资料,宝山县有“三车”3770部。到1959年有6421部,其中人踏车4656部,牛车1589部,风车176部;到1963年减为2900部;1965年为1663部。以后随着机电排灌设备的普及,水车逐渐被淘汰。[118]

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