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天津藝術(shù)博物館珍藏著一幅《金明池爭(zhēng)標(biāo)圖》，這幅題為張擇端所作的絹畫，精細(xì)描繪出了金明池爭(zhēng)標(biāo)的熱鬧景象。印之于記述東京風(fēng)物的《東京夢(mèng)華錄》、《醉翁談錄》、《楓窗小牘》等著作，它絲絲入扣，為我們了解北宋時(shí)期的金明池的面貌提供了相當(dāng)正確的依據(jù)。尤其是圖中所繪的“澳屋”，即船塢，尤為寶貴。筆者認(rèn)為，這是經(jīng)得起推敲的歷史真實(shí)：
在中國(guó)古代歷史中，宋代造船業(yè)有著較之以前任何一個(gè)時(shí)代都要繁榮的表現(xiàn)。官府的、民間的造船工場(chǎng)遍布沿海各地，并以平均每年造船三千余艘的速度進(jìn)展，而且有的地方所造“舟船深闊各數(shù)十丈”，頻繁出海入洋，這就使停泊、檢查、修補(bǔ)船只的船塢應(yīng)運(yùn)而生了。如宋太宗時(shí)的山東青州臨朐人張平監(jiān)陽(yáng)平都木務(wù)兼造船場(chǎng)工之際，“舊官造船既成，以河流湍悍，備其漂失，凡一舟調(diào)三戶守之，歲役戶數(shù)千。平遂穿池引水，系舟其中，不復(fù)調(diào)民”。應(yīng)該說這是古代史籍中較早的一條關(guān)于“濕船塢”的材料。它未說明這種“濕船塢”能不能修補(bǔ)船只，但是據(jù)文中“穿池引水”看，這種船塢是一種池子形狀，若將池口處堵上，將中水車干，便變成“干船塢”，是可以修船的。宋代較為明確的“干船塢”則是和黃懷信這一名字聯(lián)系在一起的。黃懷信，《宋史》無(wú)傳，僅在《宋史·河渠志》中有點(diǎn)滴記錄：熙寧六年（1073）四月疏導(dǎo)黃河時(shí)，王安石采納黃懷信根據(jù)李公議所獻(xiàn)疏河的“鐵龍爪揚(yáng)泥車法”而提出了浚河“浚川把”，從而使黃河暢通。由此可見，黃懷信對(duì)水利、機(jī)械起重都有過精深的研究，堪稱專家。對(duì)黃懷信建船塢的記述，主要在沈括《夢(mèng)溪筆談》補(bǔ)卷二《權(quán)智》中：開國(guó)初年，兩浙獻(xiàn)來一條龍船，長(zhǎng)二十多丈，船工造有宮室層樓，其中設(shè)有臥床，以備皇帝乘坐游覽。由于年長(zhǎng)日久，船的腹部腐朽需要修理，但在水中無(wú)法施工。熙寧中期，依宦官黃懷信提出的方案，在金明池北挖一個(gè)很大的“澳”，其大小可以容下龍船。在“澳”底立上木柱，用大木架在立柱上當(dāng)梁。于是把金明池的水引入“澳”中，將龍船牽引到梁的上面，隨即車干“澳”里的水，龍船便架在空中，修補(bǔ)完以后，再把水引進(jìn)來，使龍船浮起，再撤去梁柱。在“澳”上蓋一座大屋，成為藏船的房子，從此再也不怕船暴露在外面了。
這是目前所能查找到的在船塢中修船的一條較早的史料，在宋代以前，盡管有許多造船的史料，但還未發(fā)現(xiàn)船塢的史料。遍查宋代其他典籍，還未發(fā)現(xiàn)其他有關(guān)在船塢中修船的更詳或更簡(jiǎn)的記載，那么我們就非常有必要將金明池中的船塢的來龍去脈搞清楚。
首先要弄清“澳”，蔡絳《鐵圍山叢談》說金明池：“池北創(chuàng)大屋深溝以貯龍舟，俗號(hào)“龍澳”者。”孟元老《東京夢(mèng)華錄》也作過類似的記述。從張擇端《金明池爭(zhēng)標(biāo)圖》中看，“澳屋”是在圖之右側(cè)，即金明池北岸正中部位，一跨水高聳敞開無(wú)門的大屋。其支柱框架突現(xiàn)于岸堤，后半部未畫出，但可以想見整個(gè)船塢呈形。“澳”有多大?這需看金明池有多大。據(jù)載它“周圍約九里三十步，池西直徑七里許”。池內(nèi)經(jīng)常演習(xí)“水戰(zhàn)”，楊侃《皇畿賦》說它“陣形星羅，萬(wàn)棹如風(fēng)而倏去”。金明池北岸的“澳”之大小于此可略知其規(guī)模。還有，沈括所說黃懷信監(jiān)修的大龍船長(zhǎng)二十多丈，孟元老說這大龍船“約長(zhǎng)三四十丈，闊三四丈”。以宋代1丈約合今天3．07米計(jì)算，大龍船長(zhǎng)逾百米，寬十余米，是完全可能的。它“上有層樓臺(tái)觀檻曲”，可謂龐然大物。在金明池中是由“虎頭船”等小船用繩牽引，出入于“澳”的，以大龍船的長(zhǎng)、寬、高、深之度，便可推算出“澳”，也就是船塢的長(zhǎng)、寬、高、深之大略。“澳”的立體狀貌是怎樣呢?只能從《金明池爭(zhēng)標(biāo)圖》見一側(cè)影，卻找不到直接史料，只好去找旁證。北宋天圣初年，在真州(今揚(yáng)州市南)建通江澳閘，胡宿寫下了一篇膾炙人口的《真州水閘記》。在胡宿的筆下，其“澳閘”的結(jié)構(gòu)是：
礱美石以甃其下，筑疆堤以御其沖，橫木周旋，雙柱特起。深如睡驪之濱，壯若登龍之津。
胡宿所寫的是建在水中的“澳閘”，而不是盛大龍船的“澳屋”，可是“深如睡驪之濱，壯若登龍之津”的澳閘，與金明池中的“龍澳”兩相對(duì)照，可以發(fā)現(xiàn)它們還是很接近的。再說，真州水閘建造在黃懷信監(jiān)修大龍船之先，對(duì)他以后建設(shè)船塢恐怕不無(wú)啟發(fā)。
“澳”的面貌似乎可以有一能自圓其說的解釋，但如何使“澳”中的水車干以在“澳”中修理龍船?1979年，上海交通大學(xué)與上海市造船工業(yè)局合著的《造船史話》認(rèn)為：大龍船引入金明池北一大坑后，“再用土墻將坑與金明池隔開，抽掉坑中的水，船就被架了起來，修補(bǔ)非常方便。修繕完工后，將土墻挖去，龍舟又浮了起來。以后，就將木梁木墩拆除”。
這種解釋明顯與事實(shí)不合，因?yàn)樯蚶]作過用土墻將坑與金明池相隔的記錄。當(dāng)然，我們不能因?yàn)樯蚶]有說過，就不能有用土墻相隔來解決船塢的問題的設(shè)想了。若用土墻相隔，挖掉土墻，船是可以浮起來了。可是“澳”中都是水，在水中怎么能將承架那樣龐大龍船的大木大梁大木墩拆除?如果不將木、梁、墩拆除，大龍船怎么能再次進(jìn)入這船塢?根據(jù)《東京夢(mèng)華錄》可以知道，大龍船出船塢俯瞰“爭(zhēng)標(biāo)”，當(dāng)天便返回船塢。
針對(duì)此點(diǎn)，筆者從當(dāng)時(shí)機(jī)械起重程度出發(fā)，認(rèn)為關(guān)鍵在于“澳”有個(gè)“門”，或者稱之為“閘”，較與事理相符。其依據(jù)是：《東京夢(mèng)華錄》卷一中就記錄了開封出入船只的最大城門之一的東水門，“有鐵裹窗戶，遇夜如閘垂下水面”。這表明完全可以設(shè)立一能啟閉上下的較大的裝置。其啟閉的工具應(yīng)為那種裝搖柄和軸的起重裝置——絞車，如曾公亮《武經(jīng)總要》云：
絞車，合大木為床，前建二叉手柱，上為絞車，下施四單輪，皆極壯大，力可挽二千斤。用牲畜或多人，或同時(shí)用多部絞車之力是能絞起能容納大龍船那樣寬大的“龍澳”之門的。
嚴(yán)格地說，這是一種整體升降的“懸門”，它又喚作“兼板”、“插板”。曾公亮《武經(jīng)總要》有這樣的描述：
其制用榆槐木，廣狹準(zhǔn)城門，漫以生牛皮，裹以鐵葉，兩旁施鐵環(huán)，貫鐵索。門闔五尺，立兩頰木，木開池槽，亦用鐵葉裹之。若寇至，即以絞車自城樓上抽所貫鐵索，下插極于槽中。
在陳規(guī)《守城錄》中就可以找到從城墻上用絞車起放“懸門”的記錄。而且，北宋雍熙元年（984），喬維岳在淮安至淮陽(yáng)間人工運(yùn)河堰中就創(chuàng)“二斗門”，“二門相逾五十步，覆以廈屋，設(shè)懸門蓄水”，這與金明池北岸的“龍澳”情況何其相似!按喬維岳設(shè)“懸門”的時(shí)間計(jì)算，它在修龍船之先，前有榜樣，足資借鑒，設(shè)“懸門”以修船，應(yīng)為順理成章之事。
據(jù)王應(yīng)麟《玉海》記載：熙寧六年（1073），汴河就有啟閉有時(shí)的“水閘”。這些實(shí)例都會(huì)對(duì)如何解決隔斷金明池水入“澳”，和引水入“澳”以使船出這一設(shè)計(jì)思想產(chǎn)生積極作用。一言以蔽之，在大船塢設(shè)“懸門”以解決隔水、引水，當(dāng)是較為合乎規(guī)律的。
然而，從張擇端所作《金明池爭(zhēng)標(biāo)圖》來看，池北岸的“龍澳”上只有“廈屋頂”，卻無(wú)“懸門”裝置。張擇端如實(shí)寫照的“界面”之筆是不容懷疑的。經(jīng)過反復(fù)考證，筆者得出的結(jié)論是：黃懷信在浚通黃河時(shí)采用的“滑車絞法”，可以解決金明池船塢“懸門”的移動(dòng)這一疑難。其方法，正是《宋史·河渠志》中所說：
以巨木長(zhǎng)八尺，齒長(zhǎng)二尺，列于木下如把狀，以石壓之，兩旁系大繩，兩端矴大船，相距八十步，各用滑車絞之，去來?yè)鲜幠嗌常延忠拼！?
已故的機(jī)械史專家劉仙洲先生，將這種“滑車絞法”總結(jié)為“復(fù)式滑車法”。在宋人所畫的《捕魚圖》中，還可以看到這種方法的原型。其法可作這樣表述：
在桿上所裝的同一個(gè)軸上，裝上直徑大小不同的兩個(gè)滑車，使原動(dòng)力一邊，即人搬絞車的一邊，轉(zhuǎn)動(dòng)較大的滑車，再由同軸上的一個(gè)較小的滑車轉(zhuǎn)動(dòng)，以牽動(dòng)升降重物的繩索，這樣就可以用較小的力量吊動(dòng)較大的重量，使“懸門”容易被升降起來，并移到他處。修大龍船的船塢的“懸門”，就是采取黃懷信所創(chuàng)的這種方法升降、移動(dòng)的，所以在畫面上看不到“懸門”的裝置。
從船塢發(fā)展史的角度著眼，無(wú)論是張平還是黃懷信，他們都是在繼承前輩的成就的歷史基礎(chǔ)之上，有所創(chuàng)建的。他們恰恰生逢宋代科技文化昌盛之時(shí)，歷史的機(jī)遇使他們成為這一偉大時(shí)代在建造船塢技術(shù)方面的一個(gè)杰出代表。
歐洲最早的船塢是1495年英王亨利十世時(shí)在樸茨茅斯才建立起來的，這是科學(xué)史家所公認(rèn)的史實(shí)，那么宋代的黃懷信所主持設(shè)計(jì)、監(jiān)修船只的大船塢較歐洲要早得多，它顯示了中國(guó)科學(xué)技術(shù)的早熟。更為難能可貴的是，張擇端的《金明池爭(zhēng)標(biāo)圖》對(duì)船塢作了形象逼真的描繪，從而為中國(guó)，也是為世界留下了雄辯的船塢證明。
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