淮北市行政中心古称为“相”,有2000多年的建城史,是历史名城。这里不仅气候宜人、山水钟秀、能源蕴厚、工业发达,而且历史悠久、名人荟萃。早在新石器时代,先民们就在此生息繁衍,稼穑耕耘。
史载,公元前21世纪,距今约4000多年前,商族部落首领相土曾居“相城”。春秋时期,宋国国君共公瑕因避水患,曾迁都于此。至两汉时期,相城曾一度为沛郡和沛国的治所。文献记载的古相城是否真实存在?规模多大?具体位置在哪?为此,我市考古工作者一直在努力探寻古相城之谜。
2009年3~6月,为配合城市基本建设,淮北市博物馆对市相山路与惠苑路交叉口的融华仕家建筑工地进行了抢救性考古发掘,并获得了重大收获。
遗址面积约6000余平方米,文化层近3米,战国至汉代的文化遗存相当丰富。经我市博物馆考古人员的科学发掘,在距地表3米以下,惊人的发现战国时期相城的夯土城墙、大型排水设施、冶铁遗址及陶圈井等。发掘所获为研究春秋战国至汉代的相城及城市发展史提供了丰富的实物资料。其大型石砌排水设施在建筑材料、构筑方法和设计理念与临淄齐国故城大型排水系统有许多共同之处,同时又具独特风格。
一、发现战国时期相城的夯土城墙
为探明整个遗址的文化堆积和城墙的宽度、高度,考古人员在距大型排水设施20米的偏西开了一条探沟。通过辨认土质土色及分析地层中文化包含物的不同,把遗址文化堆积分为4层:第①层是扰土层。厚约3米,包含厚约2.5米的黄河泛滥所淤积沙土,其上部发现少量唐宋瓷片与建筑垃圾。第②层为战国晚期至汉代文化层。可辨器形有板瓦、筒瓦、瓦当、罐、盆、瓮、豆等,其中以板瓦、筒瓦碎片居多,可见附近有大型砖瓦建筑。陶片纹饰主要有细绳纹、粗绳纹、篮纹、素面纹、凸弦纹、凹弦纹、布纹、麻点纹、方格纹、网格纹、指甲纹等。其中战国至汉代瓦当多卷云纹,另发现一块罕见的兽纹半瓦当与一似印章样式的石镇。石镇方形圆钮,边长 2.1cm,钮上阴刻纹饰少见,四角为对称的变形“目”字图案,也可能为文字。第③层是城墙夯土层。土色黄花,土质坚硬。夹杂少量灰褐色土和黄白色砂礓颗粒。残存城墙厚0.65~2.5 米,平均厚度约1.7米,宽约25米。夯土城墙叠压于战国晚期至汉代文化层下,所以城墙的建造年代应为战国。第④层为春秋战国文化层,土色灰褐,陶片以灰陶为主,陶豆和筒瓦残片最多,多出土于本层的小灰坑。包含物中还有大块兽骨、兽牙、碳粒等。第④层下为生土层。
二、发现世界罕见的大型排水设施,首次完全揭露其内部结构
大型石砌排水设施位于整个遗址中部,向下打破第②层,部分叠压于夯土层下,表层石板距地表约3.4米,建筑实体总长度28.1米,高约2.5米,最宽处12米,最窄处南部券顶式排水涵洞,宽3.55米。其南、北端有南北向明渠,北部明渠通向城内,南部明渠直通城外护城河。在距出水口约10米远的惠苑路旁探明护城河呈东西走向,护城河的水又经神沟注入古濉水。
发现的此城市排水系统总体呈南北向,由护城河、南北明渠、沉淀池、大型石砌排水设施构成。大型石砌排水设施是城市排水系统的一部分,南北向,大体呈“井”字形,用青石块砌筑,由进水道、过水道和出水道组成,石头表面经水土浸蚀呈黄白色,表面粗糙,多不规则型,两侧基本平行,上下面稍平。表层石盖板一部分为近圆形,直径约0.6~0.75米,疑为上面建筑物的柱础。整个排水设施的淤土内和南北明渠内包含有大量陶片、兽骨、蚌壳、螺壳、铁器、铁渣、小石块、碳化颗粒等,出土陶片可辨器形有板瓦、筒瓦、盆、罐、壶、盆、瓮、瓿、豆等,以板瓦、筒瓦残片以及器物口沿残片居多。战国至汉代的遗物丰富,可推知大型排水设施的使用在时间上具有延续性。
1.进水道
进水道由入水口、入水水道、加固墙、分水石墙组成,为整个排水道口的北段,向北超出城墙,与城内排水沟相接,南连过水道。入水水道东西两壁全部用石块垒砌,呈北窄南宽的“八”字形,北部连接排水沟处的入水口宽3米,入水口向南4.6米处在入水水道的中间筑有一分水石墙,入水水道两侧筑有加固石墙,防止水力过猛冲倒入水水道两侧石壁,加固和保护了入水水道东西两壁。从分水墙北端开始进水水道呈“八”字形张开,“八”字形进水水道南端因先前挖水沟被横向挖断约1.9米宽,所以其连接过水道接口处具体连接情况不详。从分水墙北端向南再延伸4.5米分水墙左右水道中间又各出现了一道分水墙,这样水道又被二分为四。在过水道的进水孔处四孔又分上下两层共八孔,上层四水孔高度约 55cm,下层4水孔高度约75cm,宽度不一,约30cm~50cm,这八水孔构成的水道为整个排水设施的主排水道。
2.过水道
过水道为从进水孔到出水孔这段排水道口,正好穿过夯土城墙,其南、北端分别与进水道和出水道相接。过水道的平面作“凸”字形,北部长而且略窄,南端东西两翼各有加固墙向外突出所以较宽,加固墙上叠压有城墙夯土。过水道南北长13.3米, 南部最宽处11.2米,北端最窄处宽8.4米,高约2.28米。由大小石板垒砌,分上下两层,上层4水孔,下层8水孔,共十二道排水孔,除去主排水道8水孔,另外4水孔都在过水道下层,分别是下层主排水道东侧1水孔,西侧3水孔。这4水孔长短不一,并未延伸至出水口,而在不同的位置被石块堵住,所以并不起主要排水作用。推测可能开始设计时是上下两层各8水孔,建筑过程中考虑实际排水需要而改变方案,改造了下层这4水孔,它们起到分流缓解水压和减小对主水道冲击力的作用,具有科学性。水孔两壁石块排列并不整齐,层层叠压,交错排列,孔内的水可以从其最窄处流出,而人却不能从水孔中通过,起到既能排水、又能防御的双重作用。水孔变窄的另一个重要作用是给水加压,这样当水量不够大时也能保证水道通畅。过水道最底部铺有两层石板,厚度大约0.35~0.5米,稳固了排水设施根基。
3.出水道
出水道为排水设施的南段,由底部石基和上部砖券涵洞组成。北与过水道8出水孔相接,相接处东西与城墙南端基本平齐,南与城外明渠相通。石基之上的排水涵洞为青砖砌成的两并排券顶式建筑,有效的把水导出城外。涵洞内出土皆是战国至汉代的遗物,因此其年代应不晚于汉代。
4.沉淀池
排水设施向北与明渠相连,在连接处有一沉淀池,距入水口2米,南北长3.5米,东西宽6.8米,向下呈漏斗状,上宽下窄,最深处距地表7.9米。这一沉淀池的出现解决了排水系统自身的清淤问题,沉淀池和进水道都处于城墙北的城内,而且是敞开式的,因此方便定期人工清淤。城内大量陶片和淤泥顺着排水沟被冲到这里,如果不通过沉淀处理,很容易淤塞南部的过水道,经过沉淀池沉淀后的水进入较长的进水道后剩余泥沙又被过滤下来,这种设计保证了过水道的长久畅通。
这种结构复杂的排水设施建筑于两千多年前的春秋战国时期,无论设计还是施工显然都属当时的尖端技术,为什么春秋战国至汉代的古相城会出现如此先进和庞大的城市排水系统呢?
从技术上讲,战国时期,中国的城市排水系统的设计居世界领先水平。当世界上大多数国家的城市污水横流,漫溢于街道,造成疾病和瘟疫时,中国的先民们却用自己的智慧设计出科学的排水系统,有效的把城市污水排出城外,保持了城市的清洁卫生和居民的健康。从相城排水设施的规划、设计和建造来看,为世界古代城市排水系统建筑史上所罕见。它与春秋战国齐国都城临淄的大型排水系统的建筑材料、构筑方法、设计理念基本一致。临淄城的排水系统过水道有15个排水孔,分为三层,相城为12个排水孔分为2层,这两处大型排水设施的建造年代相近。
本次发掘的这座战国时期大型排水设施主要承担了春秋战国至汉代相城城内废水和积水的排泄。从地势看,相城北高南低,这里是容易发生洪涝的地方,每到雨季,雨水顺着天然的地势从相山汇聚而下,城外皆大水,城内也容易积水,这也是为什么相城排水设施要建的如此庞大。它的建造有效的防止了水患,城内积水得以及时排泄,城外洪水也进不来,确保城市安然无恙。排水设施周围还出土了大量战国至汉代的城市建筑用陶的残片,如砖、板瓦、筒瓦、瓦当等,这些考古资料与文献记载相互印证,以铁的事实证明了今天的淮北市区正是有着悠久历史的春秋战国至汉代古城——相城的城址所在地。
三、发现战国冶铁遗址,为早期冶铁技术研究提供重要资料
此次考古发掘还发现了冶铁遗址。一处位于整个遗址的东南角,一处位于遗址的东部偏北,东南角冶铁遗址开口处距地表约5.3米,但发现时距现地表6米已被施工取土所破坏,因施工破坏的原因,仅剩下炉基部分,平面呈长方形,长11米,宽3米。遗址土层中包含有冶铸所用模具——范以及细沙、铁矿石、烧熔的炉渣、炭块以及大量碳化颗粒,还出土有兽骨、绳纹筒瓦与板瓦碎片等。另外在附近还发现冶铁作坊所使用的水井一处和灰坑两个。水井中发现三个陶罐,陶罐器形与楚都纪南城出土陶罐极为相似,它们应属于战国时期的遗存,水井和灰坑应为冶铁遗址的附属设施。
冶铁遗址的发掘对研究春秋战国冶铁炉的建造方法和冶炼技术的进步具有重大意义。目前全国考古发现的春秋战国时期的冶铁炉并不多。我国开始冶铁要比欧洲早上千年,铁在春秋战国多用于铸造武器和农业生产工具。濉溪县临涣镇春秋时为宋国的铚邑,秦朝改为铚县,“铚”为一种收获农作物的铁制短镰。这个地名表明了早在春秋时期,这里即是制造农具的作坊聚集地,浍河边上的丁村,也曾发现有冶铁遗址。另距《汉书•五行志》记载:西汉和平二年(公元前27年)正月,沛郡铁官铸铁,铁不下,隆隆如雷声,又如鼓声,工十三人惊走,音止,还视之,地陷数尺,炉分为十,一炉中消铁,散如流星,皆上去。”这些记载与发现均印证了古相之地早已有了冶铁的历史和传统。
战国中期以后,生产部门、武器装备和生活各领域已广泛使用铁器,有力的促进了生产力的大发展和国家的统一进程。相城城墙下出现这类冶铁遗址,说明在建城之前,相城地区的生产力水平和文明化程度已具较高水准,农业较发达,并具有相当军事力量。而淮北市发现的叠压于相城城墙下的春秋战国时期冶铁遗址又具有独特的特征,这类冶铁炉的建造方法已达到同时期较先进水平。生产技术的进步促进了淮北地区的兴旺发达,促进了文明化程度的提高,加速了相城城市规模的形成。
四、发现陶圈井,为战国至汉代城市居民常用的一种生活设施
在遗址的西北角还发现一处陶圈井。从井的高度来看井口开口于地表下约6米的战国文化层,井底距地表9.15米,井底向上1.2米内陶井圈外壁地层为黄色沙土层。井内出土有陶罐的口沿、残罐底以及战国时期的筒瓦、板瓦残块等。从陶井圈的纹饰、砌造方法以及圈壁外堵孔的战国板瓦来看此井应为战国时期陶圈井,与楚都纪南城出土的陶井圈尺寸及构造方法相似,但从井内出土的几枚五铢钱以及战国至汉代的陶罐以及筒瓦、板瓦来看,井的使用和城的使用一样具有延续性,一直沿用到汉代。
陶圈井的发现说明战国时期凿井技术的进步及人们生活质量的提高。陶圈井是春秋战国至汉代城市居民常用的一种生活设施,这种井垒砌容易、水质干净、不易损毁,但烧制陶井圈较耗财,技术水平要求高,目前也多见于城址中。陶圈井的出现说明春秋战国至汉代相城城市居民的富庶和生活档次的提高。陶圈井为这座古城池中人类生产、生活的遗迹,为这座古城增添一些鲜活的生气。
五、价值与意义
郦道元《水经注·睢水》曰:“睢水又东迳相县故城南,宋共公之所都也。”又曰:“国府园中,犹有伯姬黄堂基,城西有伯姬冢。”前期考古曾发现内城有春秋时期文化堆积,现存“皇堂基”也证实了这一点。“皇堂基”为宋共公所居宫殿的遗址。《汉书·地理志》载:“宋微子二十余世,至景公灭曹,灭曹后五世,亦为齐楚魏所灭,三分其地,楚得其沛。”相城为沛的治所,沛原属宋,后归楚。《水经注》又曰“相县,故宋地也。秦始皇二十三年,以为泗水郡。汉高祖四年,改沛郡,治此。”这就是说,相在汉初,也为沛之治所。本次考古发现的夯土城墙、大型排水设施、冶铁遗址、陶圈井及大量的战国至汉代瓦当、筒瓦、板瓦残片等,与文献记载相互印证,证实了今天的淮北市相山正是春秋战国至汉代的相城城址所在地。以前,有人认为相城应为春秋时所建,大城应为汉代重修沛郡郡治时所建,但是通过我们多次勘探与考古发掘,从遗址的文化层及出土文物判断,大城的城墙在战国晚期已经存在,说明夯土城墙应筑于这个时期,城址的全貌还有待我们继续发掘和考证。夯土城墙应是战国时期为加强防御而修建,并且城墙和排水设施一直延用到汉代。
古相城的大型石砌排水设施设计独特,为世界古代城市排水系统建筑史上所罕见。对其进行完全揭露国内尚属首次,使我们更清楚的认识了其内部结构。目前考古发现的临淄齐国故城的大型排水设施有15个排水孔,分为上、中、下三层,而相城为12个排水孔分为上下2层,出水道为砖券涵洞式,并且应用了加压的原理,特别重视其防御功能。冶铁遗址的发掘对研究春秋战国冶铁炉的建造和冶炼技术具有重要意义。陶圈井是战国至汉代城市居民常用的一种井,体现了凿井技术的进步和城市居民生活质量的提高。遗址内还出土了大量战国至汉代的建筑用陶残片,如板瓦、筒瓦、瓦当、陶井圈等,种种迹象表明相城应为春秋战国至汉代我国东部一座繁荣的城市。
此次考古发现的大型排水设施、冶铁遗址及陶圈井等在先秦城市考古中极具代表性,发掘所获为考证相城历史和研究春秋战国至汉代中国的城市发展提供了重要的实物资料。中国社会科学院原考古研究所所长刘庆柱先生来淮北参加第五届中国大运河文化节时,也曾谈到淮北为古之大沛,这个地方才是汉高祖刘邦《大风歌》唱起的地方,她是中国商文化和汉文化的重要发祥地。事实证明,相城在春秋战国至汉代不断发展中而成为区域性政治、经济、文化、军事中心。