浙江科学技术史话
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22 凿井技术有创新 饮用井水大普及——5300~4200年前的良渚文化

天然水是人类最初的饮用水,由于在暴雨、洪水肆虐时,天然水浑浊不清,易受污染,而久旱不雨时则会枯竭、腐臭,且易滋生虫蝇,人们逐渐认识到饮用天然水易导致各种疾病且水源极不稳定,于是产生了寻求清洁而稳定的水源的强烈愿望。俞为洁著:《饭稻衣麻——良渚人的衣食文化》,浙江摄影出版社2007年10月第1版,第96—100页。

地处沼泽平原地区的先民又不可能就近取用在崇山峻岭里才有的水质清洁、甘洌的地下泉水。建造人工水井就成为他们必须而可行的正确选择。水井就是人造泉水,井水受气候影响较小,受环境的污染也较小,可以满足先民追求清洁而稳定的水源的需求。这是钻井技术产生和发展的持久动力。

在距今六七千年的河姆渡遗址中,已经发现过水井遗存。在良渚文化遗址中,又发现大量水井,且凿井技术与河姆渡文化遗址中的水井相比,已大有进步,相当高超了。

良渚文化遗址中比较多见且相当先进的水井是筒式木构井。筒式木构井有两种打造方法。

第一种方法是将一根大树干对剖开来,将中央掏空,即挖空内芯,再合成一个井筒。挖空内芯的方法,与独木舟的建造方法一样,即先将待挖的地方用火烧烤成焦炭状态,然后用石锛砍挖,再烧再砍,反复操控,直至满意为止。在浙江嘉善新港遗址出土的良渚文化时期的水井,就是用这种方法创制的。它的筒口呈椭圆形,长63厘米,宽45厘米,井深163厘米,井壁厚约5厘米。这两块半圆形的木板在距下端79厘米的地方各凿有一个斜方孔,用长木榫把两块木板连接起来,又在斜方孔处加小木销,以防止长木榫滑脱。

第二种方法是将树干去皮,剖成弧形木板,将几块弧形木板合围成一个水井圈,每块木板都有一个小圆孔,用绳索捆绑固定。浙江湖州花城遗址中的良渚文化水井的井圈就由8块弧形木板围城。它的内壁中部用5根短横木顶住各块弧形木板,以防内倾;它的底部则由三块木板平铺而成。

直筒形水井由于在工程力学上有许多优点(譬如取土工程量少、井壁承压力强、容水量大等),从古至今,一直是水井的主要形式,只是井壁的材料各有不同而已。

在良渚文化时期,先民们发明了具有长久生命力的直通式水井技术。他们以井水作为饮用水已相当普及,如浙江的嘉善新港、嘉兴雀幕桥、湖州花城、余杭庙前和钵衣山、海盐王坟、海宁坟桥港等良渚文化遗址中,均发现有水井遗迹。林华东:《良渚文化研究》,浙江教育出版社1998年版。(见图22.1和图22.2)

图22.1 浙江嘉善新港遗址出土的筒式木构井

图22.2 浙江余杭庙前遗址出土的井字形木构井