槎滩陂灌区传统景观体系研究
摘要:流域多元的自然环境特征与独特的水利营建背景孕育了多样且极具地域性特色的水利流域景观。通过对槎滩陂灌区传统景观体系进行研究,提出其是在水利系统、自然系统、人居聚落系统、水利管理系统及农田系统相互支撑、共同影响最终作用而成的动态复合景观体系,并整理归纳出其各子系统的发展脉络及空间分布模式,进而分析并总结该流域尺度范围内的传统灌区景观体系的空间分布特征和发展规律。最终得出五系统相互影响、协同发展的景观体系构成特征,为槎滩陂灌区景观体系的保护与发展提供理论参考。
中国是一个古老的国家,拥有悠久的农业开发历史。农业开发会直接改变一个地区的地表景观,并带来聚落的发展。在中国,季风性气候导致全年降水不均,自然降水不能满足农业生产的需要,因此,农业开发的前提是水利设施的完善。中国人很早就依据各地不同的自然条件修建恰当的水利工程,为农业提供灌溉用水。每一个水利工程都是一套复杂的水系、堰坝和闸门系统,将一个地区内的农田、村庄联系成一个有机的整体,并随着时间不断发展演变。同时,由于水利系统的维护管理和用水的分配需要一定的水利制度,水利工程又将土地上的人紧密地联系在一起。因此,一个系统完善、运行良好的水利工程往往是塑造一定地理单元内的地域景观和社会文化的重要因素[1]。
槎滩陂水利工程位于江西泰和县,坐落于牛吼江与禾水河交汇的冲积河谷上,始建于南唐时期。千余年来,槎滩陂水利工程通过截留牛吼江上游来水并引入河流南岸肥沃的谷地,形成了羽状的复杂渠系网络,推动着流域农业开发与人居聚落发展,并诞生了独特的水利管理文化,使槎滩陂灌区逐渐形成了具备独特地域特征的灌区景观体系。槎滩陂灌区,就像是一个中国国土的细胞单元,对于其景观的形成、格局和特征的研究,有助于我们理解其他类似地区的开发历史和人居环境的构成规律。
1研究范围
空间范围上,根据对20世纪60年代历史卫星地图及相关历史记载内容进行分析,结合泰和县现代水利资料中的区域大型灌区总体布局图,将研究灌区空间范围划定为:螺溪镇与禾市镇境内,西北方向至禾市镇行政边界及牛吼江,东南方向至槎滩陂水利系统南干渠,面积共约48km2(图1)。时间范围上,考虑其形成与发展的动态演变过程,以槎滩陂水利系统兴建的唐末五代时期作为起点,至20世纪60年代。
2槎滩陂灌区传统景观体系构成
自创建以来,槎滩陂水利工程已有1000余年的发展历程,槎滩陂灌区景观体系受到了自然环境、水利系统、人居聚落系统、农田系统与水利管理系统构成的多方因素影响,并由该多重系统复合构成。
2.1自然系统
槎滩陂灌区位于泰和县西北部,周围低山丘陵环绕,内部地形平坦,在空间上形成了丘陵-平原-丘陵的自然本底(图2、3)。灌区紧邻赣江二级支流牛吼江,水源充沛,土壤肥沃,植物资源丰富[2]。总体来说,槎滩陂流域的自然环境为农业生产提供了优质的自然基础。
2.2水利系统
2.2.1槎滩陂历史沿革
槎滩陂水利工程始建于南唐时期,于943年建成。据《槎滩碉石二陂山田记》:“……公为创楚,于是据早禾江之上流,以木桩、竹条压为大陂,横遏江水,开洪旁注,故名槎滩。陂下仅七里许又伐石筑减水小陂,渚蓄水道,俾无泛溢,穴其水而时出之,故名碉石。乃税陂近之地,决渠导流,析为三十六支,灌溉高行、万岁两乡九都稻田数百顷亩,流逮三派江口,汇而入江。[3]”高行、信实分别为今禾市镇和螺溪镇。槎滩陂水利工程的兴建使经常遭受旱灾从而导致庄稼歉收的薄田成为旱涝保收的良田。槎滩陂水利工程在随后的宋、元、明、清、民国时期,历经多次重修,中华人民共和国成立后,又进行过4次维修和扩建[4]。
2.2.2槎滩陂水利系统结构
槎滩陂水利系统的工程构成包括四大部分:渠首枢纽、防洪工程、渠系工程及调蓄工程。
1)渠首枢纽。
渠首枢纽是由槎滩陂主坝与副坝连接沙州组成的拦水坝,位于牛吼江大角度拐弯之处(图4)。南唐初建时主要用材为木桩、竹石与土条,明朝洪武年间改为山石,民国时期采用桐油石灰浆砌条石修复,至中华人民共和国时期采用混凝土修复[4]。槎滩陂主副二坝的高度均略低于牛吼江岸。在河流洪水期,河水水位上涨,此时过量的河水溢流进入自然水道;当进入河流枯水期,主副二坝则与连接的沙洲共同形成一道狭长的拦水坝,从而使河水主泓得以顺利引入灌溉渠系,使灌区农田获得较为稳定的灌溉用水。历代管理者也注重保护沙洲中的树,作为“卫陂洲树”。旱季水位下降时,可就近取材,“砍取枝木,塞陂堵水,灌注两乡田亩”;修陂缺乏资金时,也可以出售部分树木,弥补资金不足[5]。
2)防洪工程。
防洪工程包括2道。第一道是渠首工程本身,在河流洪水期,过量河水没过坝体溢流进入牛吼河自然水道,防止冲损渠系。第二道为碉石陂,作为槎滩陂水利系统的减水陂之用,修筑于距离槎滩陂下游约3.5km的干渠之上。1965年,在槎滩陂干渠引水口处,利用当时的科学技术修建了可自由控制灌渠引水量的机械化进水闸发挥防洪功效,从而取代了碉石陂,现碉石陂已被拆除[4]。
3)渠系工程。
在槎滩陂初建之时,主渠导流后“析为三十六支”[3]。随着槎滩陂灌区的逐步开发,灌渠系统不断拓展,农业生产进一步发展。宋元时期,吉州农业生产水平已享有盛名。《禾谱》记载:“江南俗厚,以农为生。吉居其右,尤殷且勤。漕台岁贡百万斛,调之吉者十常六七。[6]”至明清之时,以槎滩陂为首端的槎滩陂水利系统已流经一百余村落,其流长达30余里,灌溉了数万亩流域农田[7]。清末民初,农业经济受到极大的冲击,槎滩陂在很长一段时间里被搁置荒废。经过民国四年(1915年)、民国二十七年(1938年)的2次重修,槎滩陂得以继续发挥功能。
中华人民共和国成立后,经过4次重修与扩建,槎滩陂灌渠先后开设南干渠与石山干渠。如今的槎滩陂渠系工程分为干渠、支渠、斗渠、毛渠四级,呈竹枝状分布。与传统灌渠形态相比,现代灌渠结构更为清晰,出现了较为明显的直线化趋势。
4)调蓄工程。
对于水利系统来说,调蓄工程对于其抵御旱涝灾害、应对气候变化,进而发挥相对稳定地灌溉功能极为重要。《周氏族谱》爵誉村的水域水利图记载了当时槎滩陂水利系统中水塘与系统的结构关系,该结构关系发展延续至今。如今水塘依然密布于槎滩陂灌区内,它们或自然而成,或人工挖掘,与灌区系统相连通,构成槎滩陂水利系统调蓄工程。水塘散落于农田之间或村落外围,尤以环绕村落分布较多,丰水时储水,干旱时补给灌溉和生活用水,还可起到消防的作用。灌区内,覆盖度较高的水塘与灌渠相互连通,形成了良好的水利基础,为农业发展提供了相对稳定的供水环境,也提高了灌区防御洪涝灾害的弹性应对能力。
2.2.3槎滩陂水利系统水利原理
牛吼江为赣江二级支流,上下游落差达147m,水能充沛,水量富足,在此处引渠灌溉的自然条件具备天然优势;牛吼江出山行至槎滩村畔,河道宽阔,水流流速减缓,而该处质地坚硬的河床基岩具有较强的应对水流冲击的作用,
地质基础相对稳定,极大有利于槎滩陂的创筑并持久延续地发挥效益;此外,牛吼江流经山区植被生长良好,生态环境优越,具有较强的水分涵养能力,因此河水泥沙含量相对较小,良好的水质条件为槎滩陂引渠提供充沛水量的同时,也使泥沙堆积的频率大大减小,让水利尽可能发挥其最大功效,维护周期得以拉长,使用寿命也得以显著提高。
从水利系统的工程设计来看,槎滩陂主副二坝选址于牛吼江上游,且在河流大角度转向之处,沙洲与其相连共同形成一道狭长、顺水势方向的拦河坝,在稳定进渠河流水量的同时,顺应河流水势改变主泓方向,借水流惯性引导主泓进入灌渠,充分利用了流体力学原理,间接减少了陂坝淤泥堆积,并大大减少了水流对陂坝的冲击力;陂坝高度与水流环境及地势变化充分结合,坝顶高度在设计上使其略低于河岸高度,使得水利系统在面对旱涝2种气候环境下,均具有充分适应性;陂坝坝体上设有两孔排沙闸,降低了坝前泥沙淤积频率;在航运方面,主坝在设计时将筏道考虑其中,既保证了船只的顺利通行,在生态方面也提供了水生生物的迁徙通道;在槎滩陂下游的碉石陂,曾作减水陂之用,将干渠中溢出的河水排入牛吼江。1965年在干渠引水口处新建进水闸控制灌渠引水量,代替碉石陂发挥减洪之用。根据元至正年间(1341—1370年)的关于一次水利纠纷的记载,灌渠从碉石陂下游直至三派入江口,还有文陂、桐陂、拿陂、白马陂、助陂等,应该是一些调整主支渠水量的小堰坝[5]。可见,槎滩陂水利工程是一个由众多堰坝、水渠、水塘和水闸构成的复杂系统。
总结来看,槎滩陂水利系统结构完整,规划布局科学而巧妙,符合低影响开发模式,是人工与自然和谐的典范工程。