(一)混柱消能 海潮荡涤,特别是钱塘江潮尤甚。清代人描述海潮对海塘的冲刷:“潮头之来直射堤身,随后即有软浪荡涤;及退潮时,又因田溜将底沙啮洗,一日之间早晚两次,非如黄河水性。”③为减轻涌潮对海塘的冲刷,五代时曾在“塘外植混注十余行,以折水势”。④即用大木柱钉入塘前地基,用以消减涌潮水势,当然会有明显作用,反面的证明出现于此后100多年。北宋宝元、康定年间(1038~1041)有人见到海塘外边有这许多木材,便建议取出用于建筑。然而“旧木出水,皆朽败不可用。而幌注一空,石堤为洪涛所激,岁岁摧决”。可谓一举两空。究其原理,“盖昔人埋柱以折其恶势,不与水争力,故江涛不能为害”①。混柱消能后代仍时有应用。
(一)混柱消能
海潮荡涤,特别是钱塘江潮尤甚。清代人描述海潮对海塘的冲刷:“潮头之来直射堤身,随后即有软浪荡涤;及退潮时,又因田溜将底沙啮洗,一日之间早晚两次,非如黄河水性。”③为减轻涌潮对海塘的冲刷,五代时曾在“塘外植混注十余行,以折水势”。④即用大木柱钉入塘前地基,用以消减涌潮水势,当然会有明显作用,反面的证明出现于此后100多年。北宋宝元、康定年间(1038~1041)有人见到海塘外边有这许多木材,便建议取出用于建筑。然而“旧木出水,皆朽败不可用。而幌注一空,石堤为洪涛所激,岁岁摧决”。可谓一举两空。究其原理,“盖昔人埋柱以折其恶势,不与水争力,故江涛不能为害”①。混柱消能后代仍时有应用。
①参见清?方以智:《物理小识》卷8,转水法;郑复光:《费隐与知录》,引水过山仍必就下,上海科学技术出版社,1985年,第53454页。
② 明?徐光启:《农政全书》卷17,上海古籍出版社,1979年,第425页。
③清?翟均廉:《海塘录》卷13,督臣李卫请修海宁老盐仓海塘疏。
④清?吴任臣:《十国春秋》卷78,武肃王世家下,天宝三年(910)八月。
(二)坦坡御浪
将堤坝迎水面做成斜坡形,称作坦坡。相传王安石在庆历七年(1047)至皇祜二年(1050)任浙江鄞县知事时,曾将海塘做成“坡陀塘”式样,惟其构筑方法史载阙如。
明嘉靖年间吴江县的沈箔注意到湖泊边岸受冲刷的现象,认为“本县西有坍湖,东有新涨。东涨之土即西坍之田”,然而当地称作等低滩的边岸,“形如鳖裙,风起浪冲反不坍损,因求其故。站岸壁立,与浪相抗必倾;斜坡不深,随浪相迎不计”②。因此,他建议在岸边临水面投掷石块、瓦屑。煤灰等,筑成斜坡,可以消浪而保护湖岸不受侵蚀。清代康熙年间靳辅在论述洪泽湖高家堰斜坡御浪的经验时说:“盖水性至柔,而乘风则刚,其板石堵工率皆陡峻,故怒滔撞激,易于崩冲。若遇坦坡,则水之来也不过平漫而上;其退也亦不过顺缩而下。提制水而不能抗水,故虽大水乘风,止于随高逐低,而无怒激之势。水既无怒激之势,故自无冲崩之虞,此乃以柔制刚之道,诚理势所必然者。”③于是他建议在高家堰石工临水面修筑坦坡,“每堤高一尺,应筑坦坡五尺”④。并高度评价坦坡在御浪消能巩固堤防中的作用:“始知坦坡之力反有倍蓰于石工者。故障淮(河)以会黄(河)者功在堤;而保堤以障淮者功在坦坡也。”⑤
江浙海塘抵御海潮冲激,由于“沿塘俱属浮沙,潮水往来荡激,日侵月削,塘脚空虚,虽有长椿巨石、终难一劳永逸”⑥,对于坦坡消能尤为重视。康熙五十七年(1718)浙江巡抚朱轼建议:“用前人木柜之法,以松杉宜水之木为柜,长丈余,高宽四尺,横贴塘底,实以碎石,以固塘根。”⑦以后又改用条石砌筑坦水。坦水高可及塘身之半,向外逐渐低下,呈斜坡状。条石之外,又用大木钉桩加固,工程量也相当浩大。
(三)坡面植物消浪
明代林应训在《修筑河圩以备旱涝以重农务事文移》中指出,圩岸防冲应于“岸外再筑圩岸一层,高止(圩岸)一半,如阶梯之状。岸上遍插水杨,圩外杂植茭芦,以防风浪冲激”⑧。甚至在洪泽湖高家堰上,也“丛植柳芦茭草之属,俟其根株交结,茂盛蔓延,则虽狂风动地,雪浪排空,不能越百余丈之茂林深草而溃堤矣”①。利用植株化解水浪冲激在战国时期已有应用。《管子?度地》记载:“树以荆棘,以固其地;杂之以柏杨,以备决水。”
① 宋?沈括:《梦溪笔谈》卷11,中华书局,1975年,第129页。
② ②清?黄象曦:《吴江水考增辑》卷上,引明沈涪《吴江水考》。
③清?靳辅:《治河方略》卷6,经理河工第三疏——高堰坦坡,水利珍本丛书本,第227页。
④ 同③。在《治河方略》卷2,高家堰一节中,靳辅又曾建议“每堤高一尺,填坦坡八尺”。可见当年对于坦坡坡度选择,完全凭借经验。
⑤清?靳辅:《治河方略》卷2,高家堰,水利珍本丛书本,第71页。
⑥清?翟均廉:《海塘录》卷13,抚臣朱轼请修海宁石塘开浚备塘河疏。
⑦同③
⑧ 明 徐光启:《农政全书》卷14,上海古籍出版社,1979年,第346页。