一、古石堤遗址发现经过 1998年10月16日，永定河卢沟桥以下河道险工综合治理工程开工。12月6日，在进行金门闸险工基础混凝土防冲墙槽孔时，钻具遇到了坚实的石块阻挡。后采用明槽开挖，在河床面以下4.6米处，显露出长8.7米的大条石堤身（条石后的砖砌体在钻进中被凿损）。当时报纸和电视台对此做了报道，引起水利、考古界重视。经段天顺、周魁一等专家建议，房山县水利局又安排施工，继续往下游进行二期开挖，至1999年2月11日开挖出石堤总长28.045米, 其中有 12.0m米长的完整段，该段显露了条石后背砖砌体。在28.045米长的堤段内显露了两处横 联砌条石和铁锭(又称，鲜、笏)。后经走访当地老乡，在该石堤西北方向、现堤防外侧的鱼塘中，找到了长约100米的第二段石堤(有说法是房山水利局芮副局长发现的）。经测量，两段石堤走向一致，应属同一堤防工程。
1999年2月4日，经专业测量，此段永定河右堤走向为东南方向151°41′，古石堤走向为东南方向138°21′，夹角为13°20′，位于永定河右堤桩号28+300处。
为了探明石堤是否往下游延伸，于1999年2月26日和6月22日，采用大地电导率方法（EM—-34仪器）进行了物探，探测结果显示异常。在下游护坡施工中，相继于1999年4月27日和5月25日又发现了两处古石堤。从1998年12月16日至1999年5月25日，在窑上村附近发现的古石堤起迄点距离长达2.1公里，其位置与现代堤防位置关系大体一致，见图
根据文保相关要求，在完成了对古石堤的勘测、取样后，现已将石堤原貌回填。后经北京大学城市与环境学系用热释光断代测定，古石堤青砖的年代应在公元1393年（偏差为±11年），即明洪武25年。 二、石堤的结构特征 古石堤包括迎水面条石(又称河身泊岸)和墙背 砖砌体。完整段石堤条石顶面高程为33.57米, 顶部全宽1.4米,地下水位30.95米,水面以上堤高2.62米, 共6层条石，底部两层条石各高0.60米, 上部4层高度为0.34~0.36米,每 层条石砌筑整齐，灰缝均一呈水平线。石堤基础为柏木桩(又称地丁),直径0.2米左右，在石堤前还有数根木桩。
从开挖土层剖面勘察分析，地下水面以上3.78米为未搅动的沉 积层。从未搅动沉积层层面往上3.45米, 为搅动的冲淤变化层未搅动顶部高程，34.73米, 搅动的冲淤变化层顶部、即现河床滩面，高程为38.18米。搅动层厚3.45米可视为永定河在此河段多年冲淤变化深度。 现从工程角度简单介绍一下古石堤结构特点： 建筑材料质地优良，加工精细。条石岩性为花岗岩，条石的加工在长度、宽度尺寸限制不严，但高度尺寸控制较严，偏差在厘米级。如前所述，底部两层条石高度均为0.6米,上部四层各层高度 虽不同，但同一层条石高度是相同的。条石尺寸较大，单块重量多在500千克/ 块左右，大者 可达880千克/ 块(4号条石)。条石至今未见风化或剥落现象，大面有“打瓦陇面”(又称，打条纹面)痕迹，加工精致。砖为青灰色砖，尺寸约0.49米×0.23米×0.17米, 单块重约34千克。虽有个别风化的，但绝大多数完好如初。木桩，材质多为柏木，直径约0.2米, 木桩经过烘干处理，木桩表面有烧焦的黑炭层。沙浆为白灰浆，质地细腻。所用的建筑材料质地优良，均做过细心处理。
2.砌筑密实，结构整体性强 外观印象，工程很注重结构的整体性，为保证由多种材料砌筑成完整建筑物，从基础处理到堤身结构都是经过精心设计和精心施工。 (1)基础为密排的柏木桩，从而提高了地基的承载力。从开挖剖面得知下部为轻粉 质沙壤土。现显露的28m米堤段，未发现有不均匀沉陷而引起的裂缝，现堤顶条石仍处于 水平状态，经测量多点高程均为33.57米。 (2)堤身是由迎水面条石层和背后砖砌筑成的挡水和挡土建筑物。迎水面条石要承 受水流冲蚀，漂浮物和冰块撞击的作用，条石和背后砖砌体要形成整体的挡土建筑物。这两部份砌体若形不成整体结构，设计功能将丧失。两者形成整体后，抗水流作用和土压力作用的功能将增强。堤身外轮廓，横断面为下宽上窄，前坡由每层向后错0.05米形成，后坡砖砌体部份墙面为垂直面,堤底宽与堤高之比约0.44，与现代重力式挡土墙数值接近，古石堤顶部宽度较大。 为了使条石与背后砖砌体形成整体性结构。迎水面条石沿纵向砌筑到一定长度(现 为11.5米) 设一丁字形砌筑的横联条石(图上8#、15#条石),该条石长度与堤顶宽度相同(8#条石开挖时遭损坏)。
通过横联条石的下压和侧面灰缝的粘接作用将背后砖砌体与迎水条石联成整体。同时，横联条石迎水端部的铁锭与左右两侧的顺砌条石再联结一起，就形成了一个整体结构。横联条石在使堤身两种砌体成为整体性结构起着很重要的作用。这件保存完好的由一块条石将前后、左右不同的砌体联成整体的建筑物是很难得的实物。 3.严格控制施工质量，保证设计意图得以实现 堤防工程设计要求的整体性是不允许出现丝毫松动，设计体现在采用横联条石和铁锭，施工要求砌筑灰浆饱满，这些都是靠严格控制施工质量来实现的。 砌筑条石每层均保持水平，28米 长的条石段，多点测量高程均 为33.57米。一是说明当时施工质量要求很严格，二是至今未发现不均匀沉陷，说明密排柏木桩基础牢固，承载力大于堤身和土压力的作用力。砌体间灰浆饱满，现很难从堤身上取出一块整砖或一块条石。铁锭与石槽镶嵌紧密，四个铁锭处未发现铁锭与石槽之间有空隙存在。在铁锭中发现石子，说明是采用热嵌入施工方法，使之铁锭与石槽严丝合缝。现发现的热施工铁锭实物是很宝贵的。有关铁锭，《析津志》也有记载：“大都，凡桥梁闸石坝堰，俱以生铁铸作锭子，陷定石缝”。现铁锭平面尺寸，长约0.20米, 大头处宽0.10～0.12米, 缩颈处宽0.07米, 厚度未测 出。据《元大都》铁锭照片估测，厚度约为大头宽度1/2。铁锭石槽距端面，8号条石为 0.20米,15号条石为0.30米。
三、关于石堤年代的说法 北京水利学会李善征、孟庆义执笔《永定河右堤窑上段古石堤的结构特征》一文，没有古石堤修筑年代作出结论，建议对此进行研究。 十三陵管理处原党委副书记戴耀昌经过查阅古籍资料并加以分析认为，永定河右岸古石堤当属明正统与嘉靖年间之举。 永定河管理处工程师张世俊依据古籍记载并推测认为，古石堤是清康熙四十年所建。 北京市永定河管理处原总工程师王绍瑛查阅有关资料，确认此段古石堤系清康熙三十九年(公元1700年)修建。 结束语： 当年，老石堤起初被发现后，房山区水利工程公司（施工单位）立即向市永定河防洪工程建管处进行了汇报，建管处领导要求必须做好文物保护，建管处领导的决策值得肯定。北京水利学会于1999年1月28日邀请有关考古、水利专家到古石堤现场进行勘察。经过现场勘察和座谈，与会专家希望进一步做好原护岸保护，对有些材料要取样试验，以利确定该段护岸工程的建设年代。同时，北京水利学会又安排设计院的强伯年、郭胜利、陈海兵、雷志刚做了专业测量工作，北京市水利科学研究所李善征、孟庆义、智泓进行了灰浆试验，请北京大学城市与环境学系的郑公望、夏正楷、岳升阳用热释光法测青砖年代，请澳大利亚ICT公司的吴其斌、王平用EM34-3大地电导率法探测古石堤情况。 受邀参加现场勘察和座谈的专家有市水利局原副局长、市政府顾问段天顺，中国水科院周魁一、蒋超，北京市社科院历史所研究员苏天钧，中国历史博物馆王永谦，北京市文物局王有泉等专家。北京水利学会刘延恺，房山区水利局刘同光、芮登福，市永定河管理处刘广海、刘书广、郭靖波、龚秀英参加了勘察此次活动。 讫今为止，已在永定河上发现三处木桩作基础的古代堤坝，其它两处分别是位于卢沟桥以下右岸的石堤和“23•7”洪水冲坏的卢沟桥减水坝。个人认为，这三处堤坝基础的施工材料和工艺，非常值得有识之志进行水利史研究。 自发现古石堤已过去了近25年，随着时间的推移，古石堤随着保护性掩埋渐渐淡出了人们的记忆。当年有关单位所作的勘测资料还在而没有归档。借鉴李善征、孟庆义执笔《永定河右堤窑上段古石堤的结构特征》一文，将古石堤的相关情况作一整理并分享。以期在水利文化遗产普查之类的活动时提供线索。 |
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