卢沟桥的历史洪水位和水志基准点考证

2025-10-16 09:57| 发布者: weiwei |原作者: 王锐英|来自: 水利史研究

摘要: 关于卢沟桥的洪水水情和灾害，历史上记载很多。每次发生洪水时，洪水流量达到了几千几百立方米，或者达到了五十年一遇，或超过了百年一遇，如果不是专家，即使听到了也不是那么紧张。但如果说洪水淹没了卢沟桥，那就 ...

关于卢沟桥的洪水水情和灾害，历史上记载很多。每次发生洪水时，洪水流量达到了几千几百立方米，或者达到了五十年一遇，或超过了百年一遇，如果不是专家，即使听到了也不是那么紧张。但如果说洪水淹没了卢沟桥，那就肯定令人震惊了。洪水有多高？上没上桥？这是大家首先关心，并且容易理解的，因为桥梁本身就是洪水位的一个重要标志。

清同治十一年（1872年），曾经有洪水上了卢沟桥桥面的记载，留下了洪水位二丈三尺五寸的记录，这是如何测量的呢？如果换算成现今又达到了多少米呢？就此话题，今天咱们聊一聊：卢沟桥的洪水有多高？卢沟桥下以前有没有观测水位的水志？

1 永定河水志

水志，是古代用于观测河流水位涨落的水位标志，简称水志、水尺，又称为水则。水志早就出现了，到了乾隆年间，已经广泛用于黄河、运河、长江、洪泽湖等全国各地的河流湖泊和闸渠之上。水志多为木桩，亦有石柱，还有刻写在堤坝、桥梁墩台上的标记。

图1 永定河左堤清代水志，位于卢沟桥以北约1500米（引自卢沟桥水文站）

永定河上的水志，据记载始立于雍正和乾隆年间，而且形式比较独特，是采用一层层的阶梯状大块条石来做标记，水利部门曾经在永定河东堤卢沟桥以北约1500米（一说500米）的地方，发现一处依托大堤的阶梯状条石水志，石阶一共二十四级，下部十级埋于河床下，上面只露出十四级，每级高度平均32厘米，符合清代一尺的标准，总高度折算为二丈四尺（7.68米）。在二十四级中是否每一级均有标记？最低标尺和最高标尺如何规定？特别是与现今海拔高程的关系等，均不清楚，未见记载。据说同一地点还曾经挖出一块石碑，上面刻有“石景山厅”几个字。

图2 永定河清代水志，位于卢沟桥东北岸500米处（引自卢沟桥博物馆）

不过，不管1500米还是500米，离卢沟桥都比较远，难以依此准确测定卢沟桥下的水位。但卢沟桥水位标尺的历史记载很是突出了与卢沟桥的紧密关系，所以本文推测卢沟桥边至少应该有临时水志。卢沟桥水志的具体细节也是难以厘清，可参考嘉庆《永定河志》卷九《工程·修守事宜·一报水》记录：“大汛之期，卢沟桥两岸各汛及下口各立水志，各备报水单，量明底水尺寸，专委妥人日夜守看。每日按子、午、酉三时填明河水长落，各汛呈报道厅及石景山厅、三角淀厅，三日一次呈报总督。石景山厅预备报水大签，督率石景山外委昼夜勤看水志。遇水骤长至一尺及一尺以上，则填明大签，差兵挨工飞递，递至河道公馆，立即专差驰禀总督。”

卢沟桥水志似乎只是“大汛之期”临时设置的，不是永久性的。“两岸各汛”即在两岸分段设置，亦说明至少两岸相对的水志的标高必须一致，否则数据会“打架”的。“水单”是水位记录表，“量明底水尺寸”说明水志根底直达河床。“子时”为半夜，“昼夜勤看”、刻度单位为“尺”，说明水志是靠近岸边、有数字标记、夜晚需要照明，必须便于观测的。

临时水志应为木桩，如《续行水金鉴》卷第五十四《淮水章牍三》中，记载了乾隆二十二年（1757年）六月间，在淮河设立“水志式样，用四方直木一株，粉白盖油，上刻黑涂丈尺寸分数目，插立河畔土中，以便识认。具报其滚单刻印填写，下汛接得此单，即同本汛滚单一并飞递下汛，逐程传递，则驰报不致迟延，而下游得以豫备”。由此可见水志的面目与现今测量标尺几乎相同，油漆和刻度丈尺细至寸的分划，都是统一标准和便于识别的。

关于古代水志还有几个问题需要研究。一是上下游各个水志之间的高程关系是如何确定的？有没有一个统一的水准面和测定方法？二是与前一个问题相关，因为水志大多立于河床泥沙之中，如何选定安放位置和高度？三是水志很容易被水流冲歪、冲坏、冲倒，甚至被冲走，如何保证新水志与旧水志完全相同，以保证历史数据的一致性呢？四是水志位置不能离岸过远，否则不易观测；又不能靠岸过近，因为需要观测河道最低水位（底水）。

本文对上述问题作粗浅探讨：早在元代，郭守敬在大地测量中就已发现并运用了“海拔”概念，且掌握了高程传递方法，只是尚未形成“统一水准点”与“统一水准面”的系统认知；当时人们了解河流坡降、比较不同河段水位时，并非像现在这样用海拔高程计算，而是直接针对当下河道具体断面，精准测量水深与水面高度来实现比较。即使没有水志，河道官员和民众均可根据堤坝、桥梁、树木为参照，判定历年的水位高低变化。当然，时间跨度很长，误差将很大。因临时设置，水志便于制作和加长，观测时以触探河底为要，与今日测量方法相同。但对于大水，还是以埋设树立的固定水志为宜，便于汛期持续观测和准确记录，故本文设想原有卢沟桥水志有可能就在桥下，或依托桥体而存在。

2 寻找卢沟桥水志基准点

虽然不见水志，但可以通过卢沟桥洪水位记录数据的分析，探寻当年洪水位与现今海拔高程的关系，并由此求解“卢沟桥水志”的基准点及其大致位置。至于这个基准点在卢沟桥的哪个具体部位，就需要以后的考古研究了。

1）卢沟桥历史上的洪水位

据《金史》、《元史》、《明实录》、乾隆《永定河志》、嘉庆《畿辅安澜志》、《永定河志》、《续行水金鉴》、光绪《顺天府志》、《永定河续志》和《续行水金鉴》、民国《永定河治本计划》等相关水利文献记载，可以简要整理出涉及卢沟桥洪水的资料，如下表所示。表中数据为概略选择，并以明确记载发生在卢沟桥及其上下游附近为准。

2）卢沟桥水志基准推算

表中水位细至丈尺寸数据的记载，除最后民国的一条外，均见于清代文献记录。据中国度量衡文献，清代一尺等于0.32米，一尺十寸，一丈十尺。表中米制均依此换算而得。光绪年间的高程65.5米和66.5米为大沽海拔基准，换算成现今施行的1985青岛海拔基准，分别为63.89米和65.34米。

请特别注意其中一个关键数据：

同治十一年（1872），二丈三尺五寸（7.52米）。

据光绪《永定河续志》卷十四《奏议·总督李鸿章北下汛漫溢疏》记载：同治十一年“窃本年伏汛，大雨时行……七月初一日巳时，石景山外委签报河水陡长一丈六尺，酉时又长至一丈九尺六寸。初二日子丑之交，又长至二丈三尺五寸，卢沟桥面均见水痕，拍岸盈堤，汹涌万状，较之上年八月盛涨尤为迅猛，中洪容纳不下，两岸水与地平”。其中“卢沟桥面均见水痕”，说明大水刚刚漫上桥面，此处专记报告洪水情形，显然不是指雨后地面流水，也不能认为全桥面过水。

按照桥面和同治十一年的水深尺寸，可以计算水位基准。但有三个前提需要明确：

a)高程体系确认；b)桥孔选定和立面尺寸计算；c)桥面选点和高程推算。

高程体系即北京海拔高程基准。海拔的概念，最早由元代天文学家、水利专家‌郭守敬‌提出，虽然未使用“海拔”这一现代术语，但他的水文测量方法已确立了以海平面为基准的天文大地测量思想。具体到永定河采取海拔基准测量，并第一次有了高程数据，是在清末民初随着附带等高线地图出现的。如北京第一个水准原点建立于1915年，原址位于西城区府右街北丁字路口北侧的北京医科大学第一附属医院妇产医院院内。

而与卢沟桥洪水位联系起来，可见《永定河治本计划》（1933年），上表中的光绪年间的高程数据就来自该文献，但有可能是根据洪水痕迹追溯记录的。《治本计划》高程为大沽海拔基准，需换算为现今1985青岛高程体系，桥中高程则为65.34米，桥头高程东为64.11米、西为64.19米，高差1.23～1.15米。此后，据上世纪70—90年代勘察，高差变为0.85～0.935米，说明桥面高程有所降低（罗英、茅以升、罗哲文、孔庆普）。

卢沟桥水志如果存在，大致应该立于靠近河岸的第一孔或第二孔。桥梁水位高低和海拔高程的测算位置一般可分为三处：一是桥中点；二是桥台即桥身端点（雁翅栏杆转折望柱处）；三是岸边第一或第二孔。因为桥梁中央高、两边低，桥面漫水首先发生在桥头，卢沟桥两侧堤坝也在此处衔接，而且古代水位观测多在河边，并靠近堤顶外侧，这个数据最为真实有效。但河边易有淤积，高于主流河底，再考虑到对于凡洪水漫过桥面的数据皆可视为漫上桥头地面，因此本文认为以东侧第二桥孔为测量分析对象比较合理。

图3 《永定河治本计划》（1933年）之“卢沟桥图”中的东侧1、2号桥孔数据

第二孔之上的桥面高程按《治本计划》约为64.84（大沽66.0）米。桥面高程变化很大，《治本计划》的桥面与同治十一年的桥面，以及与现今的桥面都不见得一样，因此桥面高程是不能做计算基准的。幸好从《治本计划》中可以读到11孔的拱顶高程：6号孔62.84（大沽64.0）米，东2号孔61.99（大沽63.15）米。

按此计算拱顶至桥面的建筑高度为2.85米。结合现今监测报告〔张涛等《基于预防性保护的检测评估——以卢沟桥结构检测为例》、《北京市卢沟桥结构检测鉴定》（2019年）和迟宇等《卢沟桥形变监测分析》（2021年）等系列报告〕的测量数据，发现该建筑高度比之现今测量的1.73米超厚了1.12米。由此可见卢沟桥高度变化之大，亦可以推测2.85米高度可能是清末民初为通行汽车而加厚的，1.73米则是1986年恢复原貌降低到最低（贴近拱券）的结果。由此可以推断，同治年间的桥面高度大致处于居中情况。所以，拱顶高程相对来说是最为稳定的。

因为桥中与桥头存在高差，若以“水痕”描述，应指桥面局部上水。若以全桥长1/4、半桥长1/2上水，即大致东2号孔之上桥面上水，暂估桥面水深五寸，并按“二丈三尺五寸”的总水深，即可以推算出2号孔之上的桥面标高至设想中的卢沟桥水志“0”基准面的高程。因此，除去桥面水深五寸，高差为二丈三尺（7.36米），考虑上述各项因素，这个“0”基准面的高程即为：

卢沟桥水志基准高程（1985海拔高程）：

（1）依据《治本计划》：64.84-7.36=57.48米。

（2）依据《监测报告》：63.72-7.36=56.36米。

此外还有两个重要旁证。一是乾隆《永定河水利事宜》中记载：卢沟桥长度八十三丈五尺（267.2米），高度二丈四尺（7.68米）。二是北京市文物局（郑孝燮）记载：卢沟桥长度266.5米，高度8.4米。这两个数据是指桥梁高度，基点在水志基准点之下，可作为重要参考。

3）卢沟桥水志位置推测

卢沟桥水志基准点在桥下何处，可以通过2号孔的立面尺寸推算出来（见下图）。

图4 卢沟桥东2号孔断面测绘尺寸及高程计算示意图

为什么有两个结果？一方面因为历史数据与现今测量数据有较大差距，另一方面主要在于卢沟桥桥面高程有很大变化。不过，这个变化居然达到了1.12米（合三尺五寸），很是令人惊讶。由此联想到一条历史记录：乾隆《永定河志》中“卢沟桥式”记载：“两头桥翅，南边俱长六丈，北边俱长六丈五尺，出土俱高一丈四尺。”值得关注的，一是桥翅即桥堍栏杆，长度比现今栏杆长度要短很多；二是与本文内容相关的“出土俱高一丈四尺”，对此难以理解。可是在《光绪顺天府志》中有同样一段话，前述桥翅长度相同，但后面记为：“出土尺有四寸。”结合本文探讨的桥面高度，似可理解为栏杆出土高度为一尺四寸（0.45米），而卢沟桥栏杆栏板的高度平均为0.85米，望柱高度约1.4～1.6米，可以想象只有望柱露出桥面的可能性太小，而栏板下部被土掩埋了0.4米，上部露出0.45米，这是极有可能的。若以一丈四尺（4.48米）计，则显然不合理。考虑上述情况，本文推测清末至1933年，卢沟桥桥头堆积了至少0.45米厚的路土，拱上砌石也比现今高约0.67米（两层石板），上下合计超高于现今桥面约1.12米（桥中总超高0.39米）。1933年以后，经过翻修改造，最终成为现今面貌。