1. 一期堤防（距今 4300 年）：应急防洪的 “黏土芯墙堤”
一期堤防位于孟庄遗址西侧，紧邻卫河古河道，长度约 500 米，高度 1.5 米，厚度 4 米，核心结构为 “黏土芯墙 + 砂石外壳”：
材料选择：芯墙采用 “高塑性黏土”（黏粒含量 ＞ 30%），经反复夯实（密度达 1.8 克 / 立方厘米），可有效阻挡洪水渗透；外壳采用 “粗砂石”（粒径 2-5 厘米），增强堤防抗冲刷能力。这种 “内防外抗” 的材料组合，解决了黄河下游 “洪水含沙量高、冲刷力强” 的问题 —— 堤防内侧（靠近聚落一侧）未发现洪水渗透痕迹，外侧（靠近河道一侧）的冲刷痕迹仅深 2 厘米，证明防洪效果显著。
施工工艺：采用 “分层夯筑”，每层厚度 10-12 厘米，夯窝直径 8 厘米（与遗址出土的石夯匹配），夯筑方向 “垂直于水流”，增强堤防整体性。堤防顶部宽 1.2 米，可容 2 人并行，推测兼具 “巡查通道” 功能 —— 堤防内侧发现的 “夯土脚印”（距今 4300 年），证明部落定期派人巡查，及时修补裂缝。
功能局限：一期堤防仅具备 “防洪” 单一功能，未配套灌溉设施，稻作种植仍局限于堤防内侧 “高阜区域”（面积不足 2000 平方米），且需人工挑水灌溉，效率低下。
2. 二期堤防（距今 4250 年）：防洪灌溉结合的 “带渠堤防”
二期堤防在一期基础上向东延伸至 1000 米，高度提升至 2 米，厚度增至 6 米，核心创新是 “堤防内侧配套灌溉渠”（渠宽 1.5 米，深 1 米）：
渠道与堤防的一体化设计：灌溉渠紧贴堤防内侧修建，渠底低于堤防顶部 1.2 米，通过 “闸门”（木质插板，2023 年发掘的 G5 号遗存）与卫河连通 —— 洪水期关闭闸门，堤防挡水；枯水期打开闸门，卫河水通过渠道流入稻田，实现 “防洪与灌溉的切换”。渠道壁采用 “黏土夯实 + 茅草防渗”（茅草层厚度 5 厘米），渗漏量仅为 “无防渗渠道” 的 1/3，确保水资源高效利用。
水位调节装置：在渠道关键节点设置 “溢洪堰”（高度 0.8 米），当渠道水位超过堰顶时，多余水分通过溢洪堰排入下游沼泽，避免稻田积水；同时设置 “分水口”（间距 50 米），通过木闸控制向各稻田区的输水量，实现 “按需分配”。
功能升级效果：二期堤防使灌溉面积从 2000 平方米扩展至 8000 平方米，稻作亩产从 50 公斤提升至 70 公斤，部落定居人口从 300 人增至 800 人（通过聚落房屋数量统计），标志着 “水利 - 农业 - 人口” 的良性循环初步形成。
3. 三期堤防（距今 4200 年）：固定耕地边界的 “网格堤防”
三期堤防进一步扩展至 1500 米，形成 “主堤防 + 支堤防” 的网格结构，核心功能从 “水利调控” 转向 “耕地边界固定”：
网格布局：主堤防沿卫河延伸，支堤防垂直于主堤防，形成 “100 米 ×100 米” 的矩形网格，每个网格即为一块独立稻田（面积 1 万平方米）。支堤防高度 1 米，厚度 3 米，兼具 “田埂” 与 “次级防洪” 功能，使稻田区彻底摆脱河道摆动影响，成为 “永久性耕地”。
配套设施完善：每个网格内设置 “水井”（深 3 米，木构井壁），解决枯水期灌溉；网格角落设置 “排水口”（连接主渠道），解决暴雨积水；堤防顶部铺设 “木板栈道”（2023 年发掘的 M12 号遗存），便于人员巡查与田间管理。
