二、古代海塘工程

海塘又稱海堤、海堰，主要分布于江蘇、上海、浙江和福建濱海地區，是沿海地區抵御海潮海浪侵襲、防止海岸坍塌以保障城鄉居民生命財產安全的工程。其中，以浙西海塘規模最大，是歷代各朝的修筑重點。

（一）海塘修建歷程

早在漢代，錢塘江口已出現海塘。隋唐時期，浙江大規模修建捍海塘，江蘇和福建等地開始修建防海堤。北宋后，隨著江南地區經濟中心的形成，加之受錢塘江口潮流變化的影響，修筑頻繁，海塘結構型式逐漸發展。明代出現五縱五橫魚鱗石塘，清代出現魚鱗大石塘，形成較為完備的海塘體系。明清兩代對浙西海塘用力最多，由于潮勢的變化，修筑地段的側重有所不同，明代的修筑重點集中在海鹽，清代集中于海寧。至今，許多海塘仍在發揮效益。

（二）海塘分布范圍

錢塘江北岸海塘，又稱浙西海塘，自杭州獅子山至平湖金絲娘橋，包括杭州江塘和海寧、海鹽、平湖等縣海塘，長137公里。該處位于錢塘江勁潮首沖，地勢險要，歷來為我國海塘工程的修筑重點。清代更是耗費巨資修建魚鱗大石塘，形成堅固完備的海塘體系。

錢塘江南岸海塘，又稱浙東海塘。其中，位于蕭山、紹興和上虞三縣的塘工為江塘，東北自夏蓋山至鎮海則是浙東海塘。浙東海塘與北岸的浙西海塘遙相對望，共同抵御錢塘江怒潮的沖擊。由于錢塘江口南岸有山，潮災較輕，海塘工程規模較北岸小。

江南海塘，西北自長江口南岸江蘇常州，經太倉，上海寶山、川沙、南匯、奉賢、金山，至浙江平湖與浙西海塘相接，延綿五百余里。江南海塘除少部分位于蘇南外，主要分布于上海境內，是今日上海海塘的主體部分。

此外，福建省沿海十余縣均有墾涂筑堤，廣東省潮州、雷州和海南島等地也有海堤。

（三）錢塘江涌潮

浙西海塘所在的錢塘江口，地形呈喇叭口狀，河口段有底部隆起的沙坎，河口橫截面急劇收縮，使進入錢塘江的海潮易于產生巨大的潮位差，形成特有的自然景觀——錢塘江涌潮，又稱“暴漲潮”。這種涌潮來勢兇猛，尤其是當月朔望大潮，潮波最高達3米，潮速約每小時20公里，臺風季節潮頭則可達8米以上，往往使濱江平原遭受嚴重的潮災。

為防御海潮侵襲，在錢塘江河口段和杭州灣逐漸建成系統海塘。早在漢代即有修筑錢塘江海塘的記載。隋唐宋時期，江南地區逐漸成為全國財賦之區，浙西沿海地區建成系統的海塘工程。明清時期，大力修筑海塘，改土塘為石塘，并改進海塘布置形式和塘身結構，使工程體系更為完備，工程技術大為提高。這些海塘工程是我國古代偉大的建筑工程之一。有的至今仍在運用，且被譽為海上長城。

（四）浙西海塘類型

海塘工程技術在建設過程中不斷發展。最早的海塘只是就地建成的土堤。宋元間，杭州及其附近的經濟發達地區大量采用竹籠工和石囤海塘來護衛；明代砌石塘工開始在杭州灣前端海鹽境內推廣；清代潮災集中于海寧之后，石塘開始向海寧延展。清乾隆時規模巨大的“魚鱗大石塘”成為護衛杭州灣的主要塘型，傳統海塘工程技術至此達到最高水平。

1.土塘

土塘是我國海塘工程最早的結構形式，由于就地取材、費用節省和建筑速度快等優點，從古至今一直是我國海塘的主要類型。土塘的大規模建設始于唐代，浙西鹽官捍海塘是代表性工程。

至清代，土塘的筑法逐漸形成一定規范。興工時間：因夏季土松、冬季土凍，在此期間施工，塘身難以堅固，一般選擇在陰歷二至四月或八至十月間興工。筑塘選址：如塘身近水，易遭潮水沖刷，宜于塘外留有灘地，灘地離海距離，各地不一。塘身筑法：底厚上薄，內外都呈坡狀，外壁斜坡大于內壁斜坡，以使潮波消能，降低對塘身的沖擊力。

有種土塘，其位置和功能不同于海水前沿的一般土塘，它修筑于海塘以內，并與之并行，即土備塘，又稱復塘或復堤，約創建于明成化三年（1477年）。萬歷三年（1575年），海鹽縣建五縱五橫魚鱗塘時，在石塘以內加筑土備塘，并在二塘間開河一道，以防潮水漫溢石塘。清雍正年間修建海寧魚鱗塘時，鑒于舊塘大部分坍損，在舊塘以內修筑土備塘70余里。

2.竹籠石塘

竹籠石塘是五代吳越時期（893—978年）吳越王錢镠在杭州一帶海岸創建的。

梁開平四年（910年），吳越王錢镠在杭州候潮門至通江門修筑海塘。最初采用板筑法，即兩側以木板夾峙，中間填土夯實，筑成土塘，以防海水漲漫。當時強潮晝夜沖激沙岸，一旦海變，兩岸大片土地很快就會全部坍入江中。因此，吳越王錢镠采用竹籠裝石堆砌的方法修筑海塘，這是浙江有石塘之始。

竹籠石塘的修筑是于施工現場在竹籠內充填塊石，層層疊置，各層竹籠之間用木樁貫穿。海塘之外植大木十余行，稱“滉柱”，用來阻擋和消減波浪對堤防的沖擊，保護塘腳不受沖刷。竹籠木樁塘的出現，不僅在海塘材料和結構方面較前有很大的進步，且開始采用消能防沖措施來抵御涌潮。

3.柴塘

柴塘又名草塘，是用蘆葦與土為主要材料的防潮工程。柴塘的修筑始于北宋大中祥符五年（1012年）。

北宋年間，浙西海塘修筑漸多，錢镠的竹籠海塘法所費工料較多。大中祥符五年（1012年），兩浙轉運使陳堯佐、知杭州戚綸改用薪土筑塘，即柴塘。柴塘用一層柴薪一層土相間夯筑而成，是黃河埽工在海塘建筑中的應用。柴塘法的優點是可就地取材，省工省料；且柴土相間，抗沖能力很強，適于地基軟弱、承載力較低而潮流強勁的地段。缺點是費柴較多；且是臨時性工程結構，需要經常維修；可御潮卻不能防風，在大風的吹襲下，往往層層掀去。

盡管存在一定的缺點，柴塘法仍是一種富有生命力的海塘結構形式，使用至今。尤其在搶險工程中，因其簡單易行但抗沖能力強的特點，頗受人們重視。即便在大規模修筑魚鱗大石塘的清代，在地基特別軟弱的地段，仍采用柴塘。今日，由于柴草來源減少，柴塘逐漸退出人們視野。

4.石囤海塘

石囤海塘的修筑始于元代，主要分布于鹽官。

鹽官海岸為粉砂土，抗沖力極差，易于被潮流沖刷，導致海塘基礎不穩而坍塌。元代，在錢镠竹籠海塘法的基礎上，創筑“石囤木柜塘”，在以木樁捆扎而成的矩形木框內填以大石，層層疊砌石囤海塘在結構上與竹籠工同，但抗沖性能更好。

石囤海塘的功能在實踐中得以驗證。元泰定年間（1324—1327年），錢塘江北岸潮災頻繁，石囤海塘大體積的填石和塊石間的縫隙，使之在提高地基承載力和吸納潮浪沖擊方面獨具優勢。因而，明清以來重要地段的塘工被石塘取代后，石囤仍被普遍用作石塘的基礎工程和消能護塘工程。

5.直立式石塘

鑒于柴塘費料多且需年年維修，北宋景祐年間（1034—1038年），工部侍郎筑石堤12里，自杭州六和塔至東青門。慶歷四年（1044年），轉運使田瑜、知杭州楊偕在原有石堤基礎上修筑石塘2200余丈。迎水面用石砌成直立墻，逐漸內收，略有斜坡，以增加穩定性和抗沖能力；背水面附以土堤作幫襯；塘基外用竹絡裝石做成護坦，以削弱海浪沖擊力；岸線設計成略有曲折的波紋形，以削弱潮流的沖擊力。

6.斜坡式石塘

與田瑜等人在杭州修建直立式海塘的同時，時任浙東鄞縣知縣的王安石在杭州灣南岸的鎮海修建斜坡式石塘。創建于北宋的這兩種石塘，都為后世所沿襲。

王安石所筑海塘為斜坡式石塘，又稱“坡陀塘”。這種結構的石塘能夠使潮水作用于單位面積的壓力減小，適用于潮勢平緩、波浪較小的地區，節省工料，砌筑容易。

明成化十二年（1476年）、十三年（1477年）連續兩年海溢，浙江按察司副使楊瑄仿照王安石的坡陀塘式，采用豎石斜砌，壘碎石于內，使成斜坡形的方法，在海鹽修筑海塘。由于海鹽潮勢強勁，潮波的沖吸作用強烈，坡陀塘的表面砌石易被波浪卷走，其內部所填碎石易被潮流掏空，造成表面塌陷。十余年后，楊瑄所筑海塘逐漸傾塌，此后這種類型的石塘便很少用于浙西。

7.重力式石塘

明弘治元年（1488年），海鹽縣知縣譚秀鑒于斜坡式石塘自身穩定性差等缺點，采用打基樁和條石縱橫疊砌的方法，筑成直立式樁基石塘。海鹽修筑重力式石塘自此開始。

浙西海塘大多建于粉砂土、黏土海岸，地基松軟，承載力低，抗沖性能差，在勁潮的沖擊掏刷下，塘基易被掏空，從而引起上部結構的不均勻沉陷、斷裂和坍塌等，譚秀所筑石塘既吸收了宋代田瑜等人直立式石塘的優點，又采用打樁基礎和條石縱橫錯置的方法，在一定程度上克服了上述問題，是塘工技術發展歷程中的重要里程碑。

明弘治十二年（1499年），海鹽知縣王璽對譚秀的砌石方法進行了改進，改“外縱內橫”疊砌法為“縱橫交錯”砌法，使石塊之間相互制約，整體穩定性增加；并要求石塊尺寸一致，打磨平整，砌筑緊密，使潮水難以自石縫中滲入。王璽所筑石塘僅長20余丈，但歷經多次潮災而未壞，尤其是明嘉靖二年（1523年）秋潮泛濫百余里，沿線舊塘幾乎全部出現問題，唯獨王璽所修石塘完好無損，因而時稱其為“樣塘”。

明嘉靖二十一年（1542年），浙江水利僉事黃光升研究分析了浙西海塘的問題癥結在于“塘根浮淺”和“外疏中空”，在吸取譚秀和王璽筑法的基礎上進行了改進，發明“五縱五橫魚鱗塘式”，使縱橫疊砌的方法更為完備。

8.魚鱗大石塘

清代是修筑海塘規模最大、技術水平最高的朝代，尤其是康熙、雍正和乾隆三朝，投入的人力、物力和財力為歷朝所不及，而且乾隆六次下江南中有四次前往海塘工地視察，平常則以內閣重臣或封疆大吏親自督辦。清代海塘修筑重點在浙西，尤其是海寧，許多新的工程技術和結構形式在此得以應用，其中最具代表性的便是魚鱗大石塘。

清代魚鱗大石塘吸收了明代縱橫疊砌的方法，最早由浙江巡撫朱軾在清康熙五十九年（1720年）修筑于海寧老鹽倉，長900余丈。

塘身筑法：將長五尺、寬二尺、厚一尺的大石塊斬鑿平整，縱橫交錯砌筑18～20層，外縱內橫；逐層疊砌，成品字形，每砌一層，外收四寸，內收一寸，使塘身外坡內陡。在石塊的縱橫側立交界處，上下、前后鑿成石槽，嵌以鐵錠、鐵鋦，使塘石互相鉤連，使之成為整體，在潮波沖擊下不易散裂；石塊合縫處灌以桐油或糯米汁，使塘身內部無縫水進出。

塘基筑法：先于地面開深二三尺，以見實土為宜。然后在靠海一面，用圍圓一尺五寸、長一丈至一丈九尺左右的木樁深釘與土齊，各樁緊貼一起，就像馬口中的排牙，因稱馬牙樁，以防御潮水沖刷樁縫；塘基面中部，前后再各釘馬牙樁一路，共計四路。每筑塘一丈，每路用樁20根，四路共計80根。塘基面所余空間，釘梅花樁共計七路，每路用樁稍少，為11根，七路共計77根。最后用木夯把梅花樁間的土面夯實堅固。

魚鱗大石塘經受了多次潮災考驗，雍正年間一次大的潮災后，海寧縣幾乎所有的土塘、石塘都坍塌了，但朱軾的魚鱗大石塘仍巍然屹立。此后，魚鱗大石塘成為清代主要的海塘工程形式。乾隆年間，不惜斥巨資，將海寧縣受潮流頂沖地段全部改建成魚鱗大石塘。

（五）護塘工程

護塘工程是海塘系統的重要組成部分，特別是風潮強勁的地區。在長期的筑塘實踐中，古代沿海地區的人民創造了各種類型的護塘工程。這些護塘工程中，有外護和內護之分。外護工程中，又有近護和遙護。就其保護對象而言，有護塘身和護塘根的，也有護壩和護灘的工程。修筑時，須根據各地潮勢和灘涂等特點，因地制宜地選擇護塘工程類型。

1.竹籠、木柜與埽草混合護塘工

木柜和竹籠都是古代常用的水工建筑構件，被稱為“聚小石為大石之法”。作為海塘護塘工，這種柔性構件所具有的消能效果得到充分的發揮。

竹籠盛石始于五代吳越王壘筑海塘。清康熙年間，用竹絡、木柜法作為海塘外護工程。竹絡一般長一丈左右，分為長與方兩種形式，長者用于鋪底，方者用以疊高。疊壘后，用大竹將各竹絡連結為一體，絡外密釘長樁，使不致坍散。

木柜也有長與方兩種形式，一般排置于塘外十余丈。每排置五柜或十柜，則以長木將其貫連為一組；各組之柜，再用巨木加以牽連；如此，可在塘外排置數十里長的木柜。壘疊時，可層疊三柜、四柜，上下用長木貫連。每排疊一列，柜外用長木密釘入地，使無坍塌之患。木柜以品字形排列，近塘者稍高，依次降低。

以框架結構的木柜用作護塘，在水力的沖擊下一旦散架，內填塊石將被浪潮席卷一空。清乾隆以后以木樁、竹籠為主和埽草混合結構的護塘工逐漸普遍。這種護塘工，以木樁抵擋大浪的沖擊，以柴草埽壩延緩退潮水流速度使之掛淤以護灘，利用材料各自的特點，實現了多重工程目標。

2.坦水工程

坦水工程主要用于保護塘根，尤其是潮勢強勁的海寧地區。這里“潮與江斗，激而使高，遂起潮頭，斜搜橫嚙，勢莫可當。又潮退之時，江水順勢汕刷。茍非根腳堅固，塘身難保無虞”。因而，海寧塘工修筑，歷來既重視塘身，更重視保護塘根的坦水工程。

清代以前，坦水多用塊石堆砌。清康熙五十九年（1720年），大學士嵇曾筠創建魚鱗大石塘時，因塊石坦水易于坍塌，改用條石坦水。條石坦水的筑法：自塘腳向外鋪砌坦水二至三層，里層高度可砌至塘身之半，向外逐漸降低，呈斜坡狀。下用塊石砌高，上用條石平砌。砌石之外，用長木釘排樁一至二列，加以固定。坦水工程對保護塘基免遭潮流沖刷具有很大的作用。至乾隆年間，海寧、杭州的石塘，除個別地段外，幾乎全部建有條石坦水保護塘基。

3.挑水壩和盤頭

錢塘江潮的強勁和主槽的極不穩定，造成岸灘沖淤變化較大。這種情況使得古代塘工技術不僅在塘身和塘基方面不斷改進，且在挑水防沖工程技術方面取得較大成就。清代，挑水防沖工程得到普遍應用。

清代，挑水防沖工程主要有兩種：挑水壩和盤頭。

挑水壩就是丁壩，主要用來挑出主流，保灘促淤，使塘岸不受潮流的直接沖刷。挑水壩橫截海中，短者僅幾十米，長者可達數百米。清代最著名的挑水壩工程是海寧尖山石壩（又稱塔山壩）。海寧臨海是一段呈弧狀的海岸線，海潮迅急奔馳，直沖海岸，致使此段海塘屢建屢毀。海寧城東南海岸有尖山聳立，尖山之對面有塔山位于海中，二山之間為潮流所經，主槽深達三四十丈。為保障海寧海塘安全，相傳元末明初劉基在二山之間建壩，攔斷潮流，后損壞。雍正十一年（1733年），直隸總督李衛等人查勘海塘時，提出重建尖山石壩工程。次年，由總理海塘副都統隆升主持開工。歷時6年，于乾隆五年（1740年）建成。尖山石壩長約800米，分別以尖山和塔山作為天然的壩根和壩頭。修建時，以標桿定位，然后拋石，最后砌竹籠。為便于施工，還在尖山以西文武庵附近先筑雞嘴壩一道。尖山石壩伸入激流，既堵塞了尖山水道，又挑溜南趨，保護了尖山以西十余里海塘不受潮流頂沖，至今仍在發揮作用。

盤頭又稱挑水盤頭，狀如半月，靠筑于海塘迎水面，分為草盤頭和石盤頭。草盤頭始建于清雍正七年（1729年），時涌潮頂沖海寧東塘，浙江巡撫李衛修筑盤頭草壩5座，使水勢稍緩，并引漲沙漸淤。草盤頭的筑法：周圍簽釘排樁，中填塊石竹籠，使深入軟泥之下，作為底腳，上壓埽料，再以長木深貫其底。每座草盤頭高約三四丈，外圍長三四十丈，內直一二十丈不等。盤頭也有用條石環砌而成的，稱石盤頭，形狀與作用與草盤頭相同。草盤頭創制以來，就被廣泛用于潮流頂沖堤段，往往多做盤頭密集布置，挑溜御沖效果顯著。

4.護灘工程

海塘塘外灘涂的廣狹，對于海塘的安危至關重要，所謂“守堤必先守灘”。護灘工程的作用是通過護灘促淤來保護灘涂、保護坦水，進而鞏固塘基。

護灘壩的筑法有二：①在灘的最險地段，緊靠低潮位的水邊筑壩，內外釘以排樁，內填碎石；②在次險地段，于距水數尺處筑壩，中釘排樁一行，排樁內外壘石，中高而內外均呈斜坡狀。護灘壩宜寬不宜高，潮至沒于水中，潮退仍見，次第停淤。

除工程護灘外，還有植物護灘法，即在塘外灘地上廣植蘆葦和蒲草，下有根系固沙，上有枝干殺潮促淤，是一種費省而成效高的護灘措施。