高密度电阻率法在阖闾古城墙探察中的应用

［ １ ］ 闫永利， 底青云， 高立兵， 等． 高密度电阻率法在考古勘探中的 应用［ Ｊ ］ ． 物探与化探， １ ９ ９ ８ ， ２ ２ （ ６ ） ． ［ ２ ］ 黄建秋， 张敏， 邹忆军． 高密度电阻率法探测土墩墓— — —以江 苏省无锡市战国土墩墓为例［ Ｊ ］ ． 江汉考古， ２ ０ ０ ７ （ １ ） ． ［ ３ ］ 湖北省博物馆， 江陵纪南城考古工作站． 楚纪南古城［ Ｊ ］ ． 文 １ ９ ８ ０ （ １ ０ ） ． 物，
２ 数据解读
在阖 闾 城 的 东、 西 城 布 置 了 多 条 测 线。 以 ＷＨ Ｌ ８ 、 ＷＨ Ｌ １ ０ 、 ＷＨ Ｌ １ １和 ＷＨ Ｌ ２ ３为例（ 图１ ） 来说 明高密度电阻率法的应用。图 ２中的等值线已经过 地形改正。 ＷＨ Ｌ ８是贯穿西城南传说中的护城河的南北向 测线， 长６ ０ｍ ， 极距 １ｍ ， 电阻率断面见图 ２ ａ 。该测 线的 ０～ １ ２ｍ 位于护城河以南即现代公路西侧路 基， 路基是用导电性很差的夹碎石土筑成的， 所以这 一段电阻率很高。１ ２～ １ ５ｍ横跨地下涵洞， 因此成 为高阻区。２ ０～ ５ ２ｍ 位于现为稻田的传说中的护 城河内， 护城河内的填充物以从城墙上扒下来的纯 净土为主， 其导电性良好， 所以这一段成为低阻区。
３ ］ 修筑 ［ 。现存阖闾城城墙横剖面上下等宽， 显然不
是城墙原貌， 墙体内外侧应该有护坡， 否则极易倒 塌。我们认为， 城墙外护坡在土地平整过程中被挖 掉填入护城河造地， 这条测线上的 ５ ２～ ５ ９ｍ部分应 是城墙外护坡遗迹。 ＷＨ Ｌ １ ０测线在 ＷＨ Ｌ ８上顺延了 ６ ０ｍ ， 长１ ２ ０ ｍ ， 极距 ２ｍ 。电阻率断面等值线见图 ２ ｂ 。０～ ６ ０ｍ 电阻率分布与 ＷＨ Ｌ ８基本相同。５ ２～ ６ ０ｍ 地表地 下电阻率相同， 高于护城河内填充物的电阻率， 表明 这部分堆积未被扰动过； 参照上面的分析， 推测 ５ ２ ～ ６ ０ｍ是城墙外侧护坡遗迹。６ ０～ ８ ４ｍ 位于城墙 顶上， 城墙顶部被开垦为农田， 表土疏松故这里的电 ０～ ７ ５ｍ 地下是低阻区， 说明未被 阻率较高； 其中 ６ 扰动过， 城墙是建在原生堆积上的。城墙外护坡和 城墙下的电阻率相同并且都是低阻， 进一步说明了 城墙外侧护坡和城墙墙体是建在同一个层面上的。 ７ ５～ ８ ４ｍ 地下电阻率与地表相同， 高于 ６ ０～ ７ ５ｍ 的电阻率， 说明了这部分堆积疏松， 推测它是城墙上 坍塌下来的土形成的后期堆积。 ＷＨ Ｌ １ １也是贯穿传说中的护城河与城墙的南 北向测线， 长１ ２ ０ｍ ， 在 ＷＨ Ｌ １ ０西侧约 １ ０ｍ处。电
第 ３ ４卷第 ６期 ２ ０ １ ０年 １ ２月
物 探 与 化 探
Ｇ Ｅ Ｏ Ｐ Ｈ Ｙ Ｓ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ＆Ｇ Ｅ Ｏ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ ＬＥ Ｘ Ｐ Ｌ Ｏ Ｒ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ４ ， Ｎ ｏ ． ６ Ｄ ｅ ｃ ． ， ２ ０ １ ０
高密度电阻率法在阖闾古城墙探察中的应用
１ 工作方法
高密度电阻率法曾被用于勘探深埋地下的古
１ ］ ２ ］ ， 也曾探测出了土墩内的古代墓葬 ［ ， 这些实 城［
践证明了高密度电阻率法是快速勘探地下和地上古 代遗迹的有效手段之一。阖闾城城墙系土筑而成， 墙体的密实度与城墙坍塌堆积的密实度不同， 护城 河内填充物的密实度与两岸原生地层的密实度不 同； 密实度的不同导致其电阻率不同， 这就为采用高 密度电阻率法勘探阖闾城遗址提供了基本条件。 ２ ０ ０ ９年 １ １～ １ ２月间， 在阖闾城遗址开展了高 密度电阻率法勘探工作。工作中， 遵循“ 电阻率测 深法技术规程” 和“ 电阻率剖面法技术规程” （ Ｄ Ｚ ／
ห้องสมุดไป่ตู้
（ １ ．Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｒ ｅ ｍ ｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇＡ ｒ ｃ ｈ ａ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｗ ｕ ｘ ｉ Ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ｉ ｐ ａ ｌ Ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｉ ｔ ａ ｇ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄＡ ｒ ｃ ｈ ａ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈＩ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｗ ｕ ｘ ｉ ２ １ ４ ０ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ．Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｈ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｙ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
３ 结论
在阖闾城遗址利用电阻率分布差异不仅发现了 土筑城墙墙体和护城河， 还发现了墙体旁的护坡， 这 是洛阳铲钻探也难以发现和分辨出来的； 护坡的发 现更是高密度电阻率法在勘探考古遗存方面取得的 重要突破。因此， 高密度电阻率法是勘探古城遗迹 的重要手段， 可为促进科技考古发展提供有力支持， 值得推广运用。 参考文献：
收稿日期： ２ ０ ０ ９－ １ ２－ １ ０
６期
黄建秋等： 高密度电阻率法在阖闾古城墙探察中的应用
·７ ５ ７ ·
５ ２～ ５ ９ｍ也落在现为稻田的传说中的护城河内， 但 是其电阻率比较高， 说明这个部分的堆积与护城河 内填充物不同， 它不在护城河内， 又位于城墙外侧， 应该是与城墙相关的遗迹。古代城墙内外两侧多筑 有护坡以防城墙倒塌， 城墙横断面上小下大呈梯形， 如湖北省荆州市的楚国郢都故城的城墙外有护坡， 剖面呈三角形， 两护坡的底面宽约 １ ０ｍ ， 内护坡坡 度约为 ７ ５ ° ， 外护坡坡度约为 ７ ８ ° ， 它们与墙身同时
Ｔ ０ ０ ７ ２ ９ ３ ） 所要求的技术规范， 利用重庆奔腾数控研 究所 研 发 的 ＷＤ Ｊ Ｄ ３高 密 度 电 法 系 统 采 用 Ａ — Ｍ Ｎ —Ｂ变断面连续滚动的电极排列方式采集电阻 Ｓ ２ ３ ２通讯功能把在野外采集到 率数据， 利用仪器 Ｒ 的数据输入电脑， 转换成 Ｃ Ｒ Ｔ电法处理软件所要求 的数据格式， 运用瑞典的 ２ Ｄ Ｒ Ｅ Ｓ汉化版进行正、 反 演， 得出地下电阻率分布情况， 并保存为 Ｓ ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ 数据 ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ ８成图。由于实测视电阻率和 格式文件， 利用 Ｓ 用Ｓ ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ ８制作的电阻率断面等值线图所反映的信 息比较一致， 所以在分析考古遗存性质、 堆积物导电 性的基础上， 直接解读 Ｓ ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ ８制作的电阻率断面等 值线图。
Ｌ ２ ３通过护城河部分的电阻率比 ＷＨ Ｌ ８ 、 但是 ＷＨ ＷＨ Ｌ １ １通过护城河部分的电阻率高一些。经过分 析， 认为这是护城河内不同地段堆积物不同以及人 们活动频率不同造成的。 ＷＨ Ｌ ８和 ＷＨ Ｌ １ １在东门 以东， 这一段护城河是用从城墙及其护坡上扒下的 土填平的， 城墙土纯净杂质少， 因此这一段护城河内 的电阻率较低。而 ＷＨ Ｌ ２ ３贯穿城门和城外护城河 上， 护城河填平之前这里设有吊桥， 想必此前利用船 只出入古城时这里应有埠头， 埠头上人来人往， 埠头 旁护城河内是破损物品和垃圾比较集中的地方， 护 城河内还有建造机耕路时为加固路基而填入的碎石 等， 这类堆积物和填充物导电性差， 因此该测线上的 电阻率高于其他 ２条测线。
图１ 阖闾城西城墙高密度电法测线布置
图２ 阖闾城高密度电阻率法测量电阻率断面
· ·７ ５ ８
物 探 与 化 探
３ ４卷
阻率断面等值线（ 图２ ｃ ） 显示， ０～ ４ ０ｍ落在现 为稻田的传说中的护城河内， ４ ０～ ６ ０ｍ位于城墙顶 上， ６ ０～ １ １ ７ｍ位于城内稻田内。参照上面的分析， 电阻率很低的 ０～ ２ ８ｍ应是护城河所在， 电阻率稍 ８～ ４ ０ｍ应是城墙外侧护坡遗迹， 电阻率最高 高的 ２ 的４ ０～ ４ ５ｍ应是被农耕扰动的城墙顶部外侧， 地下 为低阻的 ４ ５～ ６ ０ｍ 应是城墙， 电阻率较高的 ６ ０～ ６ ２ｍ应是城墙内侧护坡遗迹。 ＷＨ Ｌ ２ ３是贯穿传说中的护城河及东门洞的南 北向测线， 长６ ０ｍ ， 极距 １ｍ （ 图２ ｄ ） 。０～ ３ ５ｍ位于 ３ ５～ ５ ５ｍ 位 现为小沟、 机耕路和稻田的护城河内， 于现在为稻田的城门洞内， ５ ５～ ５ ９ｍ位于城内稻田 内； 所以， ０～ １ ５ｍ地段的电阻率较高， １ ５～ ２ ７ｍ 地 表电阻率比较高， ２ ７～ ３ ５ｍ地表电阻率稍低同时其 地下电阻率更低。参照上面的分析， 推测 ０～ ２ ７ｍ 是护城河， ２ ７～ ３ ５ｍ 是城墙外侧护坡遗迹， ３ ５～ ５ ５ ｍ是城门洞内道路。 使用洛阳铲在 ＷＨ Ｌ ２ ３线上钻探发现， ２ ０ｍ 位 置深 １ｍ处见水， 深１ ． ３～ ３ ． ６ｍ处有淤土， 以下为 生土； ２ ４ｍ位置深 １ ． ３ｍ见水， 深１ ． ４～ ２ ． ９ｍ处有 淤土， 以下为生土； ３ ０ｍ 位置探孔内无淤土， 深１ ． ３ ｍ处见水， 深 ２ｍ 处见生土； ４ ０ｍ 位置探孔内无淤 土， 深 １ｍ处见水， 深１ ． ７ｍ见生土； ５ ０ｍ位置探孔 ． ８ｍ见水， 深１ ． ６ｍ见生土； ５ ９ｍ位 内无淤土， 深０ 置探孔内无淤土， 深０ ． ８ｍ见水， 深１ ． ６ｍ 见生土。 据此推测， 护城河北侧边缘约在该测线约 ２ ７ｍ的位 置， 钻探结果证实了我们的解释。 上述 ４条测线上的电阻率分布趋势基本一致，
古代土筑城墙是古人在地面上堆筑的高大土 墙， 墙外有护城河。由于外营力作用和土地平整， 多 数古代城墙不复存在， 仅留下少量土台或坡地， 护城 河多被填平， 古城变得面目全非， 而历史文献中关于 古城的记载也多数语焉不详。始建于春秋时期的阖 闾城是典型的土筑古城， 它位于常州和无锡交界处， 有东、 西两个小城。据说直到解放初期西城外尚有 护城河环绕， 东门是水门， 人们通过吊桥出入。现在 的阖闾城城墙多数被毁， 仅剩若干个不连续的土台 和坡地， 护城河被填平当作农田， 现今的阖闾城已非 春秋时期的阖闾城。为了给当地政府制定保护阖闾 城遗址提供基本情况， 决定利用高密度电阻率法勘 探阖闾城遗址城墙及其护城河范围。
Ｔ Ｈ ＥＡ Ｐ Ｐ Ｌ Ｉ Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ ＮＯ ＦＴ Ｈ ＥＨ Ｉ Ｇ Ｈ Ｄ Ｅ Ｎ Ｓ Ｉ Ｔ ＹＲ Ｅ Ｓ Ｉ Ｓ Ｔ Ｉ Ｖ Ｉ Ｔ ＹＭＥ Ｔ Ｈ Ｏ Ｄ Ｔ ＯＡ Ｎ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ ＴＣ Ｉ Ｔ ＹＷＡ Ｌ ＬＥ Ｘ Ｐ Ｌ Ｏ Ｒ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
１ ２ ３ ２ Ｈ Ｕ Ａ Ｎ ＧＪ ｉ ａ ｎ ｑ ｉ ｕ ，Ｌ Ｉ ＵＢ ａ ｏ ｓ ｈ ａ ｎ ，ＷＡ Ｎ ＧＹ ｉ ｂ ｉ ｎ ｇ ，Ｐ Ａ ＮＪ ｉ ａ ｎ ｃ ａ ｉ
黄建秋１， 刘宝山２， 王异禀３， 潘建才２
（ １ ． 南京大学 遥感考古研究中心， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ３ ； ２ ． 无锡市文化遗产保护和考古研究所， 江苏 无锡 ２ １ ４ ０ ０ １ ； ３ ． 南京大学 历史系， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ３ ）
摘 要：古代遗留下来的土筑城墙和护城河因为受外营力作用和土地平整而变得面目全非。为了制定古城保持措 施， 必须搞清楚古城墙构造和护城河范围。古代城墙与城墙坍塌堆积、 护城河内填充物与护城河两岸原生堆积不 同， 导致它们的电阻率也不同， 因此利用地下电阻率分布差异就能够分辨出城墙、 城墙坍塌堆积、 护城河范围等。 这里介绍了利用高密度电阻率法分辨阖闾城古城墙构造和护城河范围的过程， 勘探结果被洛阳铲钻探证明正确无 误。 关键词：高密度电阻率法； 古城墙勘探； 古城保护； 阖闾城 中图分类号：Ｐ ６ ３ １ 文献标识码：Ａ 文章编号： １ ０ ０ ０－ ８ ９ １ ８ （ ２ ０ １ ０ ） ０ ６－ ０ ７ ５ ６－ ０ ３