河南平粮台遗址揭示古代陶水管排水系统的奥秘

#挑战30天在头条写日记#

原文发表于2023年8月《自然-水》

Earliest ceramic drainage system and the formation of hydro-sociality in monsoonal East Asia

平粮台龙山城址（4200-3900BP）发现了目前中国最早的完备排水系统。系统的考古勘探发掘与地质考古研究表明，排水沟、陶排水管共同构成了一个规划合理的两级排水系统，其出现是应对东亚季风区晚全新世气候波动及适应当地水文地貌环境的结果。在对威胁整个社群的环境事件的长期应对中，平粮台社群形成了对公共事务的务实关注，并与他们对于聚落规划和空间秩序的维护紧密联系，这成为了中原地区社会权力结构和社会治理发展的另一种路径。

研究背景

关于水与人类社会的关系，上个世纪魏特夫（Wittfogel）曾提出“治水国家”和“治水专制主义”的论断。这一观点受到了不断涌现的考古学、民族学材料的审视和挑战，目前已少有学者对水管理与国家、社会权力的形成之间的关系持单一的绝对化观点。

中原地区的平粮台龙山城址作为一个绝佳的案例，展示了环境变化、建筑技术变革和社会组织互相作用，共同促成了“社会合作治理”的水管理模式，为理解东亚季风区水利社会的起源和社会权力的发展提供了一种不同的模式。

研究内容

1. 晚全新世气候、水文和聚落分布

平粮台位于温带季风气候区，降水季节、年际变化大。夏季的暴雨对人类社会的威胁尤其大。洞穴石笋δ18O数据显示全新世大暖期之后，此区气候波动变干，且在4200BP左右短期的振幅变大，可能存在一些极端降水事件。

图1. 平粮台城址内外典型剖面地质考古研究。

a. 龙山时期平粮台遗址周边地貌、景观复原；b. 剖面1（聚落内）地层及粒度、光释光测年结果；c. 剖面2（聚落外）地层及粒度、光释光测年结果；d. 剖面3（聚落外）地层及粒度、光释光测年结果。

平粮台遗址所处的豫东平原，历史上黄河和相关河流改道泛滥带来了深厚的淤积，极大地改变了此区的地貌。147个地质探孔及典型剖面显示，龙山时期的地表起伏略大于现代，区域地貌景观是总体平坦的平原上散布着一些低矮的土丘，可进一步分为疏水区、季节性泛滥区及河流湖沼区。

豫东地区龙山时期的聚落数量激增，聚落大多分布在稍高于周边的土丘之上。相较于周边不稳定的季节性泛滥区，土丘是营建聚落的理想场所。但是土丘并非完全不受河流影响，平粮台龙山文化层下伏的灰色河流相沉积即是异常洪水事件淹没原本稳定的土丘的证据。夏季的暴雨以及可能随之而来的洪涝是当时的先民必须要应对的问题。

2. 居址、水利技术与景观

平粮台城址整体呈方形，面积约为3.4公顷，被夯土墙和环壕圈围。城内中线位置为一条南北向道路，并与南北城门连通，道路的两旁分布着东西向土坯排房，每间房采用类似的建筑技术，朝向相同，大小相若。

图2.平粮台遗址。

a. 平粮台龙山城址平面图；b. 2016、2019年发掘区龙山时期房址、排水系统及道路复原图；c. 南门处公共墓地平面图。

平粮台的建筑均为土坯搭建，潮湿环境和雨水冲刷对建筑强度有较大影响。为适应季风区的气候和泛滥平原的环境背景，平粮台先民在建房时首先垫高地面，并且采取下粗上细的垫土结构以更好抵御高企的地下水所带来的潮湿问题，并在土坯中添加料姜石颗粒及植物根茎以增强其本身的强度。此外，反复涂抹墙皮也是维护建筑的重要措施，细颗粒的墙皮能够提高墙体抵御雨水侵蚀的能力。

排水系统是快速疏干雨季积水的关键措施，由排水沟和陶排水管共同构成。排水沟分布在排房南北室外和中轴道路旁，是排水系统的第一层级，其建设和维护由家户进行。陶排水管是排水系统的第二层级，主要分布在南门附近，偶见于居址区，其制作、铺设及维护需要更多的人力物力，涉及到整个社群的协作。发掘揭露了南门附近三组不同时期的陶排水管道，东西并列，说明作为重要的公共空间和城内排水系统的终端所在，南门附近频繁的维护和整治始终受到平粮台人的重视。

图3. 南城门处排水沟和陶排水管。

a. 南城门处不同时期的的排水沟、陶排水管；b. 南城门处门卫房及道路下排水管线；c. 南门处排水管内沉积物粒度分析结果；d-f. 南城门处排水管内沉积物土壤微形态观察d. 地表结皮碎片；e. 粪便残块；f. 大块异质性土壤团块，可能为土坯残块。

排水沟开放的特性使其能集中并快速排走地表径流，在城址内普遍使用；陶排水管在排水的同时不影响地面，因此被铺设在夯土围墙等重要公共建筑处。明渠暗管相结合，构成了目前发现中国北方最早的完备排水系统。

土壤微形态研究显示，排水沟内的沉积物通常下部分选好且层理清晰，上部分选变差且有更多人类行为包含物，体现了排水沟水动力减弱，逐渐淤塞的过程；居址区陶水管内沉积物分选较好，少人类行为包含物，而南门附近的陶水管内沉积物混有包括动物粪便、土坯残块在内的大量包含物。且发掘中常见在同一位置反复挖沟或铺设陶排水管，说明排水系统面临着淤塞的问题，需要时常维护。

讨论

排水系统的修建和维护，特别是公共建筑处排水管线的铺设，需要统一的规划和多层级的协作。这种协作同样是进行夯土围墙修筑等大规模工程的先决条件。在长期的社会协作中，空间秩序的统一得到强调。尽管随着聚落发展，房屋及排水系统反复翻修，但原有的空间布局一直被人们遵循，城门、道路等关键公共设施始终在中心位置。

房屋、排水系统及其他公共设施的有序规划、建设和维护明确指示了一个有效的治理组织的存在。但平粮台的房屋和墓葬均未表现出明显的等级分化，这说明平粮台的社会治理并非是基于个人威权的管理。在不稳定的季风环境中，水管理涉及到社群中每个个体的切身利益，因此在社群中产生了多层级的协作以应对共同的危机。与主张集中组织劳动力、强制权力及霸权国家形成的“自上而下”的模式不同，这种集体行动或者“共同斗争”催生了无明显等级分化的、非集权的合作性社会治理模式，或所谓“集体权力”。这与对稀有资源的控制和争夺分别代表了中原社会新石器时代晚期社会发展的了两条不同路径。两条路径平行发展。

平粮台遗址的史前排水系统体现了中原地区权力结构中一个以往被长期忽视的模式，为厘清社会复杂化和早期国家崛起不同途径提供了新的方向。