古人的水井都是如何建造的,有什么类型?
水是生命之源,是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。远古时期,于生产力水平低下人们傍水居住,人类最早对水资源的开发利用方式也就产生了,即直接取用江河湖泽中的地表水。
随着人类文明的发展,河水已不能满足人类的需要,于是华夏先民在不懈的探索中找到了解决问题的办法?凿井
井水的诞生可是一项重大发明,水井最初最简单的作用就是为人类提供饮用水。水井改善了水质。因此,井水不仅可以饮用,优质的井水还有夏天渴消解乏的作用。
除此之外,水井的冷藏作用也是相当大,古代并不是像现在一样,有冰箱之类的保鲜设备,因此,古人借助井中的温差来藏物保鲜。
相传三国时的名将张飞,曾在琢州城内以卖肉为生。井内阴凉,悬肉其中,保质保鲜,明日可取出再卖。传说张飞力大,搬起大石头做井盖,平常人挪不开,大石成了井这个保鲜箱的门锁。
可见在古代水井已经成为生产和生活中必不可少的基础设施。那么我国古代的水井都是如何建造出来的呢?又有哪些技术呢?
一.水井的前世今生
最早出现的水井是土井。可想而知,这种井浅且容易坍塌,卫生条件也难以保证。到了商代,人们开始使用木井,即在水井的井壁和井底安置木质井盘,这在一定程度上既防止了井壁的坍塌,也使人类使用的水更为洁净。
可以说,木井是土井的加强版。众所周知,春秋战国时期是青铜器及陶器的时代,一种先进的水井?陶圈井也在此时诞生了,它是将陶制好的陶井圈在土井中套叠起来,使之成为筒状。
这种水井的优点就是陶井圈在陶制的过程中,在井圈的上下口沿凿有凹槽,这就使圈与圈之间的接缝更为紧密、吻合,也能更好地防止泥沙渗入井中;此外,井中的水质也得到了优化。
到了汉代,由于砖的出现,另一种水井?砖井出现了,随着烧砖技术的发展,多种多样的砖被生产出来。通过一些水井遗址可以看出,砖井的井壁更为圆滑、坚固,井水的过滤程序更为严格,井水也更为清洁。汉代以后,人类更多使用的是砖井,当然也存在一些特殊的水井。
从各种资料上来看,新石器时期,以土井为主,木井较少;夏商西周时期,以土井为主;春秋战国时期,以土井、陶井为主,瓦井次之,木井很少,且土井占据着主要的地位。那么这些水井都有什么样式的呢?
二.千变万化的水井样式
(一)方形水井
方形水井是我国最早的水井形制,其中包括长方形水井和正方形水井。方形水井多发现于先秦时期,新石器时期和青洞器时期的较多,而铁器时期的较少。
夏商时期,方形水井以长方形和正方形为主,且考古发现的春秋战国时期的方形水井,大多数在黄河流域。方形水井之所以成为最先被挖凿的井的形制,并且存在了如此长的时间,笔者认为是因为人类还没有掌握圆形的特点,并月认为方形有利于力的平衡和稳定井框。方形井向圆形井转变,那可绝非一日之功。
在河南汤阴白营村落遗址发现一口新石器时期的木构深水井。这是我国中原地区迄今为止发现的年代最早、结构最复杂的水井。此井口为圆角长方形,口大底小。井口部分分两层:大井口南北长5.8米,东西宽6.6米;下深到0.55米处为小井口,南北长3.8米,东西宽3.6米。井底长1.20、宽1.10、井深11米。井壁上部向外倾斜,下部较直。
井壁用圆木棍凿桦交叉扣合成井字形木架自上而下层层垒筑,木棍的交叉处为子一母套桦,***计46层,最终形成了井字形框架。
(二)圆形水井
圆形水井是我国主要的水井形制,其中包括椭圆形水井和近圆形水井。先秦时期,圆形水井出现。之后,随着社会的发展,圆形水井的数量也随之增加。相比方形水井而言,圆形水井则有更多的优点,且便于推广,生命力也比方形水井更为旺盛。
江苏无锡环城河考占发现了一些宋代的水井。这些水井的砌筑方法采用的是单砖横向立砌和错缝斗角叠砌法。
这种砌筑方法在晚唐时期就己经存在了,然后在砖井外壁用竹蔑围箍一圈,再用小木楔楔在砖井外侧与竹腹之间,木楔厚端部朝下。这种砌筑方法那可是非常的先进,即使井底有流沙移动、井壁下沉,水井也一样可以照常使用。
(三)不规则形水井
不规则形水井:既不是单一的方形水井,也不是单一的圆形水井,而是多种形制混合而成的水井。比如在江西九江神墩遗址发现一口商代晚期不规则形水井。
该井形制为上圆下方的漏斗状。口径东西3.30米、南北3.50米、深6.95米。从井口向下斜至2.40米处,井壁变直,横断面呈圆角方形,边长2.4米。井底设有方形二层台,边长1.30米、宽0.20米、高0.60米,台内空处呈锅底状,锅形底深 0.5米。
此外,三层台上安置有一套滤水设施,其结构是把木棍分层交叉搭在台护上,棍架上覆竹席,盘上压一石块。整个井壁光滑平整,没有工具修整的痕迹,且无脚窝。井底有大量的木棍、竹编器、藤条、石块及红烧土,还发现了两件木桶。可以推测此井当时是供手工作坊使用的。
我们可以看到古代人的水井那是千奇百怪,那么古代人又是如何凿出这些奇奇怪怪的水井的呢?
三.复杂多变的凿井技术
众所周知,由于地质条件和地表形态的不同,地下水水量的多少、水位的深浅、水质的好坏也不同。水井是为了更好地利用地下水,然而根据现有的资料可知,若是利用古代的工具,人们是不可能探测明白地下水水量的多少、水位的深浅及水质的好坏。
不过要说古人完全不清楚这几个条件,那就大错特错了。徐光启在《农政全书》里面就详细论述过如何选取好的水质凿井。
此书详细讲述了水井的择地与凿井技术。从这本书中我们可以知道,古人已经对地下水有了初步的认识,根据地势地貌及地下水的出露情况,选择水井的位置。此外,书中还记载了民间常用的气试、火试、盘试等既有科学道理,又简便易行的?审泉源法?。而且,到目前为止,我国的一些乡村仍在使用这种方法开凿水井。
清代朝廷所编的《渊鉴类函?地部》中也记载了选择井位的方法:?椅崇邱以凿井兮,临斥泽之淫汾;
从这句诗赋中可以看出,那时的人们已经能根据地形条件来选择较为合适的井位。?临斥洋之淫汾的意思则是此处凿井,水位较高,较容易凿出水来。根据地质学家研究,此方法具有科学原理,是切实可行的。
凿井饮水的首要问题是如何找到井位,很显然古人在寻找井位的问题已经积累了相当丰富的知识,那么解决了选址问题,又该如何凿井到足够的深度来出水呢?
从先秦时期的水坑,到后期逐渐演变出来的土井、木井、陶井、瓦井及砖井,可以看出我国古代水井的形制有着突飞猛进的发展。然而对于水井本身,最重要的是井壁,井壁要是坍塌了,那么井也就废了。
土井既是最初挖凿的水井模式,也是后来各种水井形成的基础。新石器时代,人类使用的工具很少,因此挖凿出来的水井更趋向于一个个的水坑。
夏商西周时期,社会的进步也使凿井技术有了进一步的发展。凿井工具的出现及使用,是最为显著的标识。如:挖土工具有石铲、木末等,运土工具有用竹条、柳条及木条等编织的箕、筐等。
此外,还出现了一些新的测量仪器,如木垂球和木砧标墩,它们可以使挖凿的水井更加浑圆、垂直。另外,我们还在一些土井的井壁上发现了一些脚窝,可以推断其主要作用是配合木梯、绳吊或软梯等工具的使用,便于人们在井中上下自如。
除了这些工具外,还有一些陶制容器,这些是用来运出从井底突然冒出或者是逐渐渗出的地下水。解决了选址和挖凿的问题,水井基本也就可以建成了。