賴晨
埽工是中國特有的一種在護(hù)岸、堵口、截流、筑壩等工程中常用的水工建筑構(gòu)件。用柳梢、蘆葦、秸稈、薪柴、竹木等軟料分層勻鋪,壓以土及碎石,推卷而成埽捆或埽個,簡稱埽。小埽又稱埽由或由。若干個埽捆累積連接起來,修筑成護(hù)岸等工程即稱為埽工。先秦時期已有類似埽的建筑,宋代黃河上已普遍使用。北宋中期,黃河自孟津以下兩岸建有大規(guī)模埽工四五十處,卷埽技術(shù)已十分成熟。
埽工的演變
埽工是我國傳統(tǒng)河工技術(shù)中的一項(xiàng)重要發(fā)明創(chuàng)造,埽工技術(shù)起源較早,先秦時期就有類似埽工的工程。據(jù)《慎子》記載,先秦時期的“治水者茨防決塞”?!痘茨献印分幸灿涊d有“茨其所決而高之”。從這些記載可以看出,“茨防”是用來堵塞決口的,“茨”是蘆葦、茅草之類的植物,這可能就是最早的草埽。漢代瓠子堵口,也是運(yùn)用的埽工技術(shù)。
在埽工使用的材料上,后代也有變化,據(jù)《河防通議》記載,宋代卷埽一般為“梢三草七”,據(jù)《至正河防記》記載,元代卷埽用梢就很少了,不及草的十分之一。而《河防—覽》中記,明代埽工用柳梢量約占草的五分之一,用梢似乎又有增加:無柳梢時用蘆葦代替,不再用竹索,以苧麻代替,石料也很少。清代逐漸用秫秸代替柳梢。清雍正二年(1724年),山東、河南在黃河上正式批準(zhǔn)用秸料。
清代中葉以后,傳統(tǒng)卷埽法逐漸被廂埽法(軟廂法)代替。這種埽工是在施工堤頭外置一排捆廂船,在船與堤頭間鋪繩索加料就地捆埽,層層下壓,質(zhì)量較好。這一方法,主要是用秸料和土逐層加修,由于土比水重,再加上樁繩的聯(lián)系,就可逐層沉墊至河底,成為一個整埽體。
這種廂埽法又分為順廂法和丁廂法兩種。所謂順廂法,就是秸料的鋪放與水流方向平行;所謂丁廂法,就是秸料除底部沿水流方向平鋪放外,其余都與水流方向垂直。
清乾隆十八年(1753年)正式批準(zhǔn)廂埽法用于銅山縣(今江蘇省徐州市)黃河堵口,以后普遍使用此法,而且已不再用碎石,簽樁也減少了,卷埽法逐漸失傳。
埽工的制作
我國埽工技術(shù)成熟和普及以宋代的卷埽法為標(biāo)志。
《宋史·河渠志》記載,“以竹為巨索長十尺至百尺,有數(shù)等。先擇寬平之所為埽場”,在埽場上密布以竹、荻編成的繩索,繩上鋪以梢料(柳枝或榆枝),“梢芟相重,壓之以土,雜以碎石,以巨竹索橫貫其中,謂之‘心索。卷而束之其高至數(shù)丈,其長倍之”。換言之,先選擇一處寬平的堤面作為料場,沿地面密布草繩,上面鋪一層梢枝、蘆荻一類的軟料,軟料上面壓一層土并摻進(jìn)碎石,再將大竹纜從中間穿過,稱為“心索”。然后推卷捆成圓柱形,并用較粗的葦繩拴住兩頭,埽捆便做成了。
一般用民夫數(shù)百或千人,應(yīng)號齊推于堤岸卑薄之處,謂之“埽岸”。推下之后,將竹心索系于堤岸的樁橛上,并自上而下在埽上打進(jìn)木樁,直透河底,把埽固定起來。埽捆的體積較大,高達(dá)數(shù)丈,長為高的兩倍,因此常需幾百人甚至上千人呼號齊推,方能將埽捆下移到堤岸薄弱之處。埽捆安放就位后,護(hù)岸的埽工即做成了,稱為“埽岸”。
北宋時期,普遍采用了埽工護(hù)岸,并設(shè)置專人管理,實(shí)際上它已成為險工的名稱。天禧年間,上起孟州(今河南省焦作市孟州市),下至棣州(今山東省濱州市惠民縣),沿河已修有四十五埽。到北宋元豐四年(1081年),沿北流曾“分立東西堤五十九?!?,按大堤距河遠(yuǎn)近,來定險工防護(hù)的主次,“河勢正著堤身為第一,河勢順流堤下為第二,河離堤一里內(nèi)為第三”。距水遠(yuǎn)的大堤,也按安全程度,分為三等,“堤去河最遠(yuǎn)為第一,次遠(yuǎn)者為第二,次近一里以上為第三”。根據(jù)工情緩急,布置修防。
據(jù)成書于北宋慶歷八年(1048年)的《河防通議》記載,還有另一種卷埽形式,與近代修埽法頗為相似:先將薪柴、牧草等軟料卷成巨束,稱為棗。然后將其下到險工處,棗與棗之間可以連接,也可用索網(wǎng)包住,再用梢草填塞。棗上可以加棗,下面的埽棗如果日久朽料,被水刷去,上棗即壓下,上棗上面還可以卷新埽壓下。這種棗的高度,自十尺至四十尺不等,長度一般不過20步。如果險工地段較長,距水較近,也可將若干棗連接起來,最長可達(dá)二三百步至千步。
這種埽工修成后,中間不用長木穿透固定,埽體可隨河底的沖刷而自由下沉,不致使埽體有架空現(xiàn)象。
黃河岸邊的老河工把埽體的料、樁、繩、土、水比作人身的皮、骨、筋、肉、血。料可以抗御水流的沖刷,所以好比埽之皮;樁可以支撐埽體,為埽之骨;繩可以拴系埽體,為埽之筋;土可以充實(shí)埽體,為埽之肉;水可以涵養(yǎng)埽體,為埽之血。
埽工的分類
以形狀分,有磨盤埽、月牙埽、魚鱗埽、雁翅埽、扇面埽等。磨盤埽,也稱丁廂埽,半圓形,一般修筑在彎道的深水大溜處。上迎正溜、下抵回溜,既固岸又順?biāo)畡?。因?yàn)槠滠sw巨大,常作為埽中的主埽。須多用樁繩,多壓土石,層層釘實(shí),以求穩(wěn)固,故費(fèi)料較多,施工維修較困難。月牙埽,形似月牙的丁廂埽。常用在險工段的首尾,作為藏頭埽或護(hù)尾埽工,比磨盤埽小,亦可抵御正溜及回溜。魚鱗埽,將埽連至數(shù)段或數(shù)十段。雁翅埽,形似雁翅的丁廂埽,與魚鱗埽類似,用于防御迎溜沖擊、回溜搜刷,保護(hù)堤岸,必須連做幾段方見功效。扇面埽,外寬內(nèi)窄,形似扇面的丁廂埽。上抵御正溜,下抵御回溜,但埽身比磨盤埽小,適合修于壩工的首尾,保護(hù)壩根。
按作用分,有藏頭埽(頭埽)、護(hù)尾埽(尾埽)、裹頭埽、貼邊埽、門簾埽、接口埽、柳石摟廂埽、加廂埽、套埽等。藏頭埽(頭埽),丁廂埽的一種,修筑在險工段的首端,下水時在半水半旱處將埽頭埋住,能掩護(hù)險工段下段其他埽的埽頭,避免其被水溜沖掃??勺霾仡^埽的有磨盤埽、魚鱗埽和月牙埽等。護(hù)尾埽(尾埽),丁廂埽的一種,修筑在險工段末端,能使水溜外移,以防沖刷下游灘岸或堤坡。可做護(hù)尾埽的有月牙埽和魚鱗埽。裹頭埽,裹護(hù)決口的堤頭或挑水壩壩頭的埽。一般用丁廂埽做成一段整體,上下再接魚鱗埽、倒魚鱗埽等。貼邊埽,沿岸貼邊的丁廂埽,貼邊水溜,溜勢較緩,流程較長,用護(hù)沿埽嫌力不足御,用魚鱗埽則費(fèi)用較大時采用之。須貼邊丁廂,寬三四米,長視需要而定,可分個接連,數(shù)十米或數(shù)百米均可。門簾埽,在堵口或截流已合龍之后,合龍占前所做的一段長埽,用于堵漏閉氣。接口埽,用順廂埽堵口或截流時,在進(jìn)占的銜接處所做的埽,用以堵漏、閉氣。柳石摟廂埽,專門用柳、石、竹纜廂修的埽工。先把簽樁打入岸坡坡腳,鋪上柳枝,填壓石料,再鋪墊柳枝為第一層;然后重新又打入簽樁,按照第一層做法,直到露出水面為止。頂面再壓上石料或土料,每層厚度視護(hù)岸高度而定,但不宜太厚,否則不耐沖。上部簽樁用竹纜和堤頂?shù)捻敇独ο翟谝黄?,用順廂法修筑比較好,耐沖穩(wěn)定。加廂埽,進(jìn)行埽上廂?;蚣痈吲f埽的工作,因?yàn)檐9と站酶?、壓陷、高度降低等問題,必須加高。加廂的埽叫作加廂埽。
按所處位置分,有旱埽(等埽)、面埽、肚埽、套埽等。旱埽,在河中洪水還未上漲到堤根前,先在旱地上制造的埽。面埽,下埽分?jǐn)?shù)路,其外面一路的埽,或在險工處原埽單薄而加廂在外面的幫埽,它也是肚埽的相對語,用于護(hù)岸工程。肚埽,下埽分?jǐn)?shù)路,順堤根初下一路的埽,面埽的相對語,用于護(hù)岸工程。套埽,在原埽上加高加幫的埽。因?yàn)樵械能6蔚能I韱伪 ⒌桶?,或埽身日久腐朽、壓陷,不足以抵御水溜的沖擊,而加固的埽工。
如果是廂埽,當(dāng)物料鋪放平行水流時稱為順廂埽,也稱為橫埽;物料與水流垂直的名丁廂埽,也稱為直埽。順廂埽(橫埽),因?yàn)樾讲窀液偷贪俄樦辈贾枚妹?。把薪柴捆扎成束,上壓埽土,各層用簽樁固定,并用纜繩和頂樁系牢,常常用于護(hù)岸、護(hù)灘和搶險等。丁廂埽(直埽),因?yàn)樾讲窀液偷贪兑豁樢回Q布置成“丁”字形而得名。把薪柴梢料用纜繩捆扎成束,上壓埽土,第一層護(hù)腳和堤岸平行,以后逐層依次和堤一丁一順廂修,用簽樁、繩索和頂樁系牢,常用于護(hù)岸、護(hù)灘、搶險等。
埽工的特點(diǎn)
埽工能就地取材,制作較快,能在短時間內(nèi)制成龐然大物,便于急用,而且柳梢、蘆葦、秸稈、薪柴等軟料等具有柔韌性,可以緩溜留淤,所以常常用于黃河等多泥沙河流的護(hù)岸、堵口等,在臨時搶險及堵口截流中特別有效。
埽工在花園口決口進(jìn)堵中發(fā)揮了巨大的作用?;▓@口在歷史上頗有名氣,1938年,國民黨軍隊(duì)在這里扒開黃河大堤,造成黃河大泛濫。花園口扒堤是人為的黃河重大決口。1938年6月6日,日軍侵占開封,逼近鄭州,國民黨軍隊(duì)不戰(zhàn)即潰,為阻止日軍西犯,于6月9日挖開花園口大堤,使全河奪流,造成人為的浩劫??陂T最后擴(kuò)寬到1460米,泛濫豫皖蘇44個縣。僅河南就有20個縣受災(zāi),被淹耕地675萬畝,導(dǎo)致近33萬人死亡。1946年3月,以聯(lián)合國善后救濟(jì)總署美籍顧問塔德為首的外籍工程技術(shù)人員,釆用機(jī)械設(shè)備,以打樁、架橋、拋石平堵法進(jìn)堵,曾遭兩次失敗,最后結(jié)合埽工進(jìn)占和拋石枕進(jìn)堵,于1947年3月15日合龍,河水流回故道。
埽工也存在一些缺點(diǎn),如體輕易浮,梢秸料易發(fā)熱、霉?fàn)€和腐朽,需要經(jīng)常修理更換,維護(hù)費(fèi)用昂貴,而且一段險工往往連續(xù)廂埽十?dāng)?shù)段,一經(jīng)大溜淘刷,會導(dǎo)致相連數(shù)段埽工同時坍塌,造成巨險。所以,乾隆后期已經(jīng)開始在埽前拋石塊護(hù)大堤的根部。
一般而言,埽工不適合用于永久性水利工程?,F(xiàn)代黃河上的埽工已逐漸由土石工和混凝土工取代。