學(xué)術(shù)論壇

內(nèi)容導(dǎo)讀：傳統(tǒng)圩田聚落包含全球重要的農(nóng)業(yè)遺產(chǎn)，目前正面臨著可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。過往研究多集中在歷史、水利、農(nóng)業(yè)、景觀等學(xué)科，而缺少將圩田聚落內(nèi)多要素整合的系統(tǒng)性研究。本文采用系統(tǒng)動力學(xué)研究視角，以太湖溇港圩田聚落為對象追溯其發(fā)展脈絡(luò)，提出“水-地-人”三者作用的動力系統(tǒng)并對其子系統(tǒng)進行建構(gòu)，總結(jié)系統(tǒng)適應(yīng)性特征，在時空背景下將研究要素耦合關(guān)聯(lián)。研究提出了新的可持續(xù)系統(tǒng)概念，探討了支撐傳統(tǒng)圩田聚落的關(guān)鍵要素和自適應(yīng)能力。

文/劉煥杰 張睿 張玉坤 王迎港 牟夢琦

一、引言

1.背景

作為涵蓋全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)和世界灌溉工程遺產(chǎn)的傳統(tǒng)圩田聚落，急需對其內(nèi)在價值定位與可持續(xù)發(fā)展模式進行系統(tǒng)思考。“圩田”是中文語境下的特殊低地環(huán)境改造模式，通過利用堤壩，對外圍水，對內(nèi)圍田，是將水利、農(nóng)業(yè)、人居三者結(jié)合的可持續(xù)生產(chǎn)生活模式。利用江、河、湖、海周邊的陂湖、濕地、灘涂等低地區(qū)域進行水環(huán)境改造，形成豐饒宜居的圩田聚落。

2.當(dāng)前研究重點

圩田這一與自然和諧共生的聚落空間，自上世紀(jì)五六十年代開始便引發(fā)中外史學(xué)界引發(fā)關(guān)注。當(dāng)前隨著城市化運動的展開，由水網(wǎng)為線索組織起來的江南水鄉(xiāng)也引起建筑、規(guī)劃、景觀學(xué)科的關(guān)注，對于特殊聚落空間的改造和設(shè)計也逐步深入到歷史、地理層面。同時開始與荷蘭圩田展開橫向?qū)Ρ炔⒀芯科湫螒B(tài)肌理、作用機制等結(jié)構(gòu)深層原因。

3.當(dāng)前研究不足

（1）研究整體性、系統(tǒng)性視角的缺乏

對于建筑規(guī)劃學(xué)科而言對于鄉(xiāng)村聚落的保護與利用更應(yīng)該結(jié)合原有的歷史脈絡(luò)，在保持其空間環(huán)境可持續(xù)的基礎(chǔ)上對未來進行預(yù)測。傳統(tǒng)圩田聚落其歷史溯源可達千年，人與土地、水三者在歷史中逐步摸索出一條可持續(xù)、相對穩(wěn)定的發(fā)展模式。圩田聚落的可持續(xù)問題是環(huán)境問題、也是資源問題，但綜合來看是在一定時空范圍內(nèi)的物質(zhì)、能量、信息三者平衡的問題，是系統(tǒng)的適應(yīng)性問題。

（2）圩田聚落面臨的問題

圩田格局的形成是時間維度下人與環(huán)境不斷組織，配合下形成的產(chǎn)物，如在太湖流域依舊保留圩田溇港的形態(tài)，但隨著城市化的推進許多圩田肌理下的水網(wǎng)、陂湖、圩田、村落和城市融為一體。新城市群正在這片古老的圩田肌理之上建立，快速建立的新城并沒有將傳統(tǒng)的水網(wǎng)、農(nóng)業(yè)、人居空間延續(xù)，圩田的區(qū)域在不斷縮小，尺度在不斷變大，江南水鄉(xiāng)的格局正在逐步消失。

在世界范圍內(nèi)最為人熟知的便是荷蘭圩田。其對于三角洲自然空間的利用，最終將臨海的低地開發(fā)成物產(chǎn)豐饒之地。但當(dāng)今隨著海平面上升，荷蘭圍海造地的模式也飽含隱患，氣候風(fēng)險成為人們更加關(guān)注的重點。同時荷蘭圩田在當(dāng)代的研究也逐步從歷史、水利研究中過渡到空間結(jié)構(gòu)的研究，從更宏大的視野中建構(gòu)人與自然的平衡。

二、研究區(qū)域和方法

1.研究區(qū)域

太湖西南部為丘陵地帶，為主要來水方向。北部、東部和東南部主要為平原洼地，為太湖去水方向。太湖整體地貌成碟型，洼地中心為太湖，高程一般為2.5-4m，周邊高程4-8m（吳淞基面零點）。太湖流域內(nèi)水面面積5551 km2 ，占全流域面積的1\6，湖泊與河道比例約為3\2。平原區(qū)水網(wǎng)縱橫交織，河道密度達3～4km/km2，是江南水鄉(xiāng)的典型地區(qū)。

圖 1 太湖流域衛(wèi)星圖

2.研究方法

系統(tǒng)動力學(xué)起源于20世紀(jì)50年代，是以反饋控制理論為基礎(chǔ)、通過計算機建模來定量研究系統(tǒng)問題的方法。系統(tǒng)動力學(xué)的核心觀點是，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了其行為，且各種復(fù)雜行為都是系統(tǒng)內(nèi)部反饋結(jié)構(gòu)的自然結(jié)果。

反饋環(huán)路是系統(tǒng)動力學(xué)的重要概念。在系統(tǒng)中，因果關(guān)系往往不是線性的，而是形成閉環(huán)，即反饋環(huán)。這些反饋環(huán)是構(gòu)成系統(tǒng)行為動態(tài)特性的基本元素。反饋環(huán)可分為正反饋和負反饋，正反饋是一種自我加強的過程，負反饋則是一種自我穩(wěn)定的過程，系統(tǒng)動力學(xué)通過識別和建模這些反饋環(huán)，以理解和預(yù)測系統(tǒng)行為。

在圩田聚落的環(huán)境中，水-地-人，三者和諧共生，通過水網(wǎng)系統(tǒng)組織建立起可持續(xù)的正反饋環(huán)，即：人通過水網(wǎng)來控制水，旱時補水、澇時泄水，通過可控制的水保證了土地的穩(wěn)定。而一旦水不可控，則與水緊密相關(guān)的土地便會失衡從而影響這片土地的人。（圖2）

圖 2 左圖為“水-地-人”正反饋循環(huán)；右圖為“水-地-人”負反饋循環(huán)

三、圩田可持續(xù)發(fā)展模式分析

1.可持續(xù)的歷史發(fā)展軌跡

圩田作為自古以來中國先民們借助水資源和諧解決人地矛盾的一種方式，初級圩田的萌生正式起步于春秋時期，而后在秦漢三國時期的太湖周圍散布，晉代已有溇港的水利模型，隨著晉代修建大運河，水利技術(shù)的進步也為后來圩田模式的升級打下基礎(chǔ)。

圩田模式下最為人所知的則是隨著唐代人口南遷、大規(guī)模開墾土地，同時為保持可持續(xù)且穩(wěn)定的聚居系統(tǒng)而建立的塘浦圩田。宋代是圩田模式的轉(zhuǎn)型時期，在環(huán)境、經(jīng)濟、社會等諸多因素下，大圩解體成中小圩田，涇浜模式開始形成。元明清時期小圩制持續(xù)發(fā)展溇港模式成為江南水鄉(xiāng)的肌理標(biāo)志，同時隨著對生產(chǎn)模式的改良桑基圩田也形成規(guī)模。

2.系統(tǒng)層次性構(gòu)成

在系統(tǒng)動力學(xué)的視角下，太湖地區(qū)的溇港(塘浦)圩田聚落系統(tǒng)在一定的區(qū)域范圍內(nèi)建立了一個可持續(xù)的系統(tǒng)模型，我們稱之為“母系統(tǒng)”。該系統(tǒng)的目標(biāo)是保持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并保持系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)和能量流動平衡。母系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成:海堤湖堤系統(tǒng)、塘浦（溇港）水網(wǎng)系統(tǒng)和圩田聚落系統(tǒng)，這三個子系統(tǒng)是基于順序約束劃分的。從空間角度來看，它們各自有不同的邊界，并在母系統(tǒng)的指導(dǎo)下，各子系統(tǒng)內(nèi)的元素被有序地組織起來，系統(tǒng)之間形成了緊密的聯(lián)系。

圖 3 太湖（塘浦）溇港圩田聚落系統(tǒng)動力圖

（1）海塘與湖堤系統(tǒng)

在圩田聚落形成的歷史脈絡(luò)發(fā)展中，太湖下游位于海湖之間，海潮與湖水對聚落生存發(fā)展影響巨大。要想在此區(qū)域進行大規(guī)模的墾殖，湖堤與海塘的建立是建立空間安全的核心。

早在春秋時期吳國就在太湖下游通長江的港口設(shè)置堰閘，水利工程的營造已有痕跡。《水經(jīng)注》引《錢塘記》中記載的錢塘縣海塘修筑于漢代。而在唐廣德年間，嘉興、吳郡屯田興盛，恰好是唐開元重筑鹽官縣海塘之后。

太湖南岸的堤岸是最早修筑，湖州長興蠡塘始建于春秋末年。在這之后又在西漢末筑長興皋塘，“以障太湖之水”。三國吳末筑青塘，自吳興城向北到長興修筑湖堤數(shù)十里，目的是方式太湖水澇，防衛(wèi)堤下的良田。吳興以東的塘岸，西起吳興城，東抵平望鎮(zhèn)，始筑于晉代，原名荻塘，后改名頔塘。

筑堤是圍田的開始，為人工圍田提供了空間上操作的可能性。太湖東南岸的堤岸在唐代中葉全線接通，自此也促進了下游圍田的加速發(fā)展，圩田聚落的系統(tǒng)化逐步推進。

（2）橫塘縱溇（浦）水網(wǎng)系統(tǒng)

太湖渠系已成為世界灌溉遺產(chǎn)工程，渠網(wǎng)保存完好。交叉池塘和垂直運河交織成一個幾乎網(wǎng)格狀的運河網(wǎng)絡(luò)。塘浦（溇港）水網(wǎng)不像荷蘭的圩田運河那樣形成標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格狀格局。而是以區(qū)域環(huán)境為基礎(chǔ)，形成人工環(huán)境與自然環(huán)境的和諧。同時，湖泊區(qū)（蕩、漾）被放置在水系網(wǎng)絡(luò)之間，作為內(nèi)部儲水之用。水網(wǎng)系統(tǒng)與海堤、湖堤互聯(lián)互通，在滿足生產(chǎn)生活實際應(yīng)用的同時實現(xiàn)了引、排水控制。

（3）圩田聚落系統(tǒng)

在太湖溇港圩田聚落系統(tǒng)中所有的村莊、建筑、交通都與水網(wǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)，整體反映了中國歷史上一個長期與水和諧共生的社會生產(chǎn)生活結(jié)構(gòu)。人工水網(wǎng)開辟的同時劃分出陸地的基本形態(tài)，給人們帶來了土地利用的多種可能性。通過對土地與空間持續(xù)地規(guī)劃，最終形成了大小不一的圩田，而在每一塊圩田旁分布著座座民居，這些要素構(gòu)成了獨特的圩田聚落景觀。

如在江浙一帶，聚落在古代就常以河、湖、港、浜、瀆、橋、渡、匯、溇、蕩、埠等為名，例如，清代官方登記的紹興山陰縣668處聚落中，以上述為名的達230處，會稽縣（紹興）的685處聚落中，則達到263處。

太湖流域圩田聚落構(gòu)成要素復(fù)雜，有形要素包括堤岸、水閘、聚落、水網(wǎng)、田地等，在這個系統(tǒng)中人作為自然和文化交互的紐帶，通過耕作、灌溉、排水、航運等活動將二者關(guān)聯(lián)，最終形成一個具有適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。

圖 4 圩田聚落示意圖（清《授時通考》）

圖 5 古代圩田聚落的結(jié)構(gòu)線索圖（作者自繪）

3.系統(tǒng)性特征

（1）因地制宜

橫塘縱浦的水網(wǎng)形態(tài)主要是因地制宜地對土地環(huán)境進行改造，通過互相連通的浚深河道，形成具有高度調(diào)節(jié)能力的棋盤狀水網(wǎng)。塘浦水網(wǎng)的構(gòu)建實現(xiàn)了挖與筑一舉兩得，河與堤同時建成，在處理好積澇問題的同時形成可供墾殖的土地。

地勢較高的圩區(qū)，深浚塘浦，塘浦之水高于江，江水又高于海，因此不用擔(dān)心泄水問題。而對于低田，則更多地是引水入田，高筑堤岸，因勢利導(dǎo)，因地制宜，通過圩田的水網(wǎng)系統(tǒng)達到旱時車畎溉田，澇時泄流入海。

（2）因需制宜

在太湖流域的圩田原本是易于洪泛的區(qū)域，低地易于洪泛而高地則更多承受干旱的威脅，水網(wǎng)系統(tǒng)在不同的地理區(qū)域具有不同的功能作用，可以很好地保持圩田內(nèi)部水資源的穩(wěn)定，利用自然或人工湖泊（蕩、漾）形成水網(wǎng)密集的蓄水池，而縱向的水網(wǎng)用于和太湖相連接可以很好的引、排水，東西向?qū)掗煹臋M塘則將縱向水系相連接，同時能夠一定程度蓄水通航。

圖 6 應(yīng)對水旱災(zāi)害時的系統(tǒng)調(diào)節(jié)模式示意圖

（3）系統(tǒng)性危機

太湖流域的圩田發(fā)展演變在人口遷移的背景下成為內(nèi)生動因，西晉永嘉之亂，第一次人口大遷移帶來的北方先進技術(shù)，唐安史之亂和宋室南移第二次人口大遷移，為太湖流域帶來大量人口。人地矛盾突出，推動了太湖流域圩田的發(fā)展。

在五代之后太湖流域人地矛盾突出，原有的塘浦圩田的管理制度也逐漸崩壞，河網(wǎng)淤堵、堤壩與水閘破壞嚴(yán)重，圩田規(guī)模開始收縮，最終形成了小圩田結(jié)構(gòu)，明清時期逐漸形成水網(wǎng)圩田組織下的社會關(guān)系。在新中國成立后，再一次對圩田規(guī)模進行擴大。原有穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被打破，其內(nèi)部的水田、魚塘和湖漾相繼退出調(diào)蓄，使得圩田外水位升高，水網(wǎng)圩田從生態(tài)系統(tǒng)中清除，對周邊環(huán)境帶來了格外的防洪壓力。

圖 7 系統(tǒng)性危機應(yīng)對方式

四、結(jié)果與討論

對于太湖流域的水與土地問題，以唐代建立的塘浦圩田最為典范。根據(jù)地理環(huán)境的差異性，用一套系統(tǒng)實現(xiàn)高地與低地水土穩(wěn)定，而高低分治的關(guān)鍵則是塘浦系統(tǒng)，在北方也常被稱作“溝洫系統(tǒng)”。而要想實現(xiàn)系統(tǒng)的作用需要對其有嚴(yán)格的規(guī)劃、設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)，塘浦必深闊、圩岸必高厚、清水泄海必通暢，才能讓塘浦系統(tǒng)運轉(zhuǎn)無阻。

土地與水網(wǎng)的協(xié)調(diào)使得在河湖灘地中耕作成為可能，但洪澇問題時刻威脅著這片土地上的聚落，在圩田營建之時擋水圍田就必須與塘浦開挖同時進行，解決洪澇的同時也就開辟出了土地。圩田相接，水網(wǎng)相連共同組織起了塘浦圩田系統(tǒng)，自宋代開始經(jīng)歷人口變遷，政治影響、自然災(zāi)害等諸多因素后，原有的塘浦圩田規(guī)模逐漸縮小，形態(tài)和作用也發(fā)生了不同程度的改變。塘浦圩田的古制早已不在，但今天的太湖流域人依舊與水共生，在系統(tǒng)動力學(xué)視角下，太湖“水-地-人”三者互相依存，特殊環(huán)境中延續(xù)千年的智慧值得進一步發(fā)掘，為未來圩田聚落的可持續(xù)保護與發(fā)展提供有力支撐。

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（本文作者：劉煥杰、王迎港、牟夢琦，天津大學(xué)建筑學(xué)院研究生；張睿，天津大學(xué)建筑學(xué)院副教授；張玉坤，天津大學(xué)建筑學(xué)院教授。本文系國家自然科學(xué)基金面上項目、天津市研究生科研創(chuàng)新項目、天津大學(xué)研究生文理拔尖創(chuàng)新項目。本文入編《中國民族建筑學(xué)術(shù)論文特輯2023》）

中國民族建筑學(xué)術(shù)論文特輯2023

2023年，經(jīng)過征集和籌備，中國民族建筑研究會共收到來自行業(yè)專家學(xué)者、相關(guān)科研院所和高校以及企事業(yè)單位等學(xué)術(shù)論文130余篇。經(jīng)研究會組織的專家組評議篩選和推薦，選出57篇優(yōu)秀論文被收錄《中國民族建筑學(xué)術(shù)論文特輯2023》中，已于2023年10月正式出版。同時，研究會還向《建筑遺產(chǎn)》《南方建筑》《華中建筑》等期刊推薦了優(yōu)秀論文，供這些核心期刊遴選使用。

（本文經(jīng)作者授權(quán)，中國民族建筑研究會信息宣傳部整理、編輯，更多精彩內(nèi)容敬請期待下期）