陜西水文博物館設(shè)計(jì)歷史主線和功能研究

宋安利

（陜西省水文水資源勘測(cè)局，陜西 西安 721000）

1 國(guó)內(nèi)水文專業(yè)博物館的現(xiàn)狀

根據(jù)文化和旅游部數(shù)據(jù)，1996 年～2017 年中國(guó)博物館規(guī)模逐年快速增長(zhǎng)，1996 年僅有1219 個(gè)，到2017 年，博物館數(shù)量達(dá)到4721 個(gè)。這些博物館分為社會(huì)歷史類、自然科學(xué)類、文化藝術(shù)類和綜合類。根據(jù)我們調(diào)查，國(guó)內(nèi)目前涉及水文科學(xué)和水文工作的專業(yè)博物館僅有重慶白鶴梁水下博物館和湘江流域水文展示館。重慶白鶴梁水下博物館2009 年5 月18 日開(kāi)館，被稱為世界第一古代水文站，也是世界唯一水下博物館。通過(guò)“無(wú)壓容器”的殼體將長(zhǎng)約1600 m，寬16 m 的天然巨型石梁（白鶴梁）保護(hù)起來(lái)，供后人隨時(shí)“一睹芳容”。石梁上刻有自唐廣德元年（763 年）至當(dāng)代的石刻題記164 段，其中水文題記108 段；石魚圖14 尾，其中作水文標(biāo)志者3 尾。題刻、圖像斷續(xù)記錄了1200 余年間72 個(gè)年份長(zhǎng)江歷史枯水位情況，對(duì)研究長(zhǎng)江中上游枯水規(guī)律、航運(yùn)以及生產(chǎn)等均有重大的史料價(jià)值。2019 年9 月17 日，湘江流域水文展示館建成，該館以“湘江流域水文文化”為展示主題，該館以“湘江流域水文文化”為展示主題，在現(xiàn)代高科技手段的支撐下，綜合運(yùn)用聲、光、電、多媒體等數(shù)字科技手段，將液晶顯示、電子翻書、液晶推拉屏、數(shù)字沙盤、電子簽名、無(wú)人機(jī)等現(xiàn)代聲光電技術(shù)及全流域展示圖，水文科普知識(shí)展示、水文儀器設(shè)備變遷發(fā)展展示環(huán)節(jié)，以服務(wù)民眾與科學(xué)普及相結(jié)合、知識(shí)性與趣味性相結(jié)合、虛擬空間和現(xiàn)實(shí)空間相結(jié)合、體驗(yàn)式互動(dòng)與三維實(shí)景模擬相結(jié)合，生動(dòng)詳實(shí)展示了湘江流域水之壯美，全面展示水文發(fā)展成就，使水文科普工作更加貼近實(shí)際，貼近生活，是科普文化的重要窗口。2017 年，陜西水文水資源勘測(cè)局?jǐn)M建設(shè)陜西水文博物館，主要由室內(nèi)展館和室外體驗(yàn)兩部分組成。與重慶白鶴梁水下博物館和湘江流域水文展示館相比，陜西水文博物館具有展示的歷史跨度長(zhǎng)，文物（含仿制品）及史料豐富，科普性及趣味性強(qiáng)的特點(diǎn)。

2 水文現(xiàn)象、水文科學(xué)及水文工作之間關(guān)系

“水文”和“天文”一詞中的“文”都作“自然界的某些現(xiàn)象和事物客觀規(guī)律”理解。所以水文是自然界中水的變化、運(yùn)動(dòng)等各種固有的現(xiàn)象。自古以來(lái)，人類在日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，特別是在與水旱災(zāi)害作斗爭(zhēng)中，人類不斷觀測(cè)各種水文現(xiàn)象，思考和研究它們的規(guī)律，積累起關(guān)于水的豐富知識(shí)并用于生產(chǎn)實(shí)踐，從而形成了水文科學(xué)。水文科學(xué)作為自然科學(xué)的分支，是研究自然界水的時(shí)空分布、變化規(guī)律的一門學(xué)科，也是一門廣泛為生產(chǎn)和生活服務(wù)的應(yīng)用科學(xué)，是由一系列分支學(xué)科組成的涉及整個(gè)水資源并與多個(gè)邊緣科學(xué)相互滲透的與社會(huì)科學(xué)緊密聯(lián)系的一門綜合性科學(xué)。水文科學(xué)研究方法眾多[3]，最終都基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)和成因分析，因此需要用大量的水文數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和計(jì)算，這就要求一支專門的機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍按照相關(guān)規(guī)范設(shè)站觀測(cè)和搜集整理水文數(shù)據(jù)，以滿足水文科學(xué)研究和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門事業(yè)發(fā)展需要?？梢?jiàn)，水文現(xiàn)象、水文科學(xué)和水文工作是相互聯(lián)系而有所區(qū)別，不能混為一談。

3 設(shè)計(jì)歷史主線研究

陜西，簡(jiǎn)稱“陜”或“秦”，是中華民族的發(fā)祥地之一，地跨長(zhǎng)江、黃河兩大流域，水系縱橫交錯(cuò)，河流湖泊眾多，洪澇災(zāi)害頻發(fā)。在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，秦人為了生存和發(fā)展，在進(jìn)行治水興利、改造自然的實(shí)踐活動(dòng)中，不斷探索水的時(shí)空分布和運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，形成了古代水文，歷經(jīng)幾千年滄桑，演進(jìn)為近代水文，發(fā)展到今天的現(xiàn)代水文。

3.1 古代水文（1840 年以前）

考古發(fā)現(xiàn)，6000 多年前，半坡人對(duì)浐河枯洪變化已有了清晰認(rèn)識(shí)，選擇取水便利，又不受洪水威脅的西安城東六公里處的半坡村居住。人類在爭(zhēng)取生存的實(shí)踐中，也在不斷摸索河流變化的規(guī)律，開(kāi)始有意識(shí)的觀察，并利用石刻、石人等記錄河水洪枯變化；后期發(fā)展到利用簡(jiǎn)單工具觀測(cè)和計(jì)算雨、雪、水位等水文要素，達(dá)到治水和用水目的[1]。

3.2 近代水文（1841 年～1948 年）

民國(guó)7 年（1918 年），天主教堂修道院院長(zhǎng)意大利人戴夏德先生在高陵縣通遠(yuǎn)方建立陜西第一雨量站。民國(guó)11年（1922 年），水利大師、著名水利專家李儀祉先生為設(shè)計(jì)修建涇惠渠，在涇河設(shè)立二龍王廟水文站觀測(cè)流量、泥沙等水文要素。到民國(guó)26 年（1937 年），陜西境內(nèi)已有水文站21 處、水位站13 處、雨量站80 處，測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目包括水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)和氣象等。民國(guó)36 年（1947 年），陜西省水文總站成立，統(tǒng)一管理陜西境內(nèi)水文測(cè)報(bào)工作[1]。

3.3 現(xiàn)代水文（1949-）

新中國(guó)成立后，陜西水文科學(xué)和水文工作快速發(fā)展,在機(jī)構(gòu)、站網(wǎng)、測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目、設(shè)施設(shè)備等方面不斷提升和完善。機(jī)構(gòu)更加健全，站點(diǎn)不斷擴(kuò)充，測(cè)報(bào)能力顯著提高。截至2017 年底，全省共設(shè)延安、西安、寶雞、漢中、安康、商洛、咸陽(yáng)7 個(gè)水文分局，157 處水文站、114 處水位站、1920 處雨量站、54 處蒸發(fā)站、68 處泥沙站、62 處墑情站、305 處水質(zhì)站。水文工作已發(fā)展到運(yùn)用新技術(shù)、新設(shè)備進(jìn)行水文預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、水資源研究的現(xiàn)代水文階段[1]。

4 設(shè)計(jì)功能研究

通過(guò)對(duì)陜西水文歷史發(fā)展主線的研究可見(jiàn)，陜西水文博物館設(shè)計(jì)總體目標(biāo)應(yīng)該是建成整體布局科學(xué)合理，文物史資料豐富，展示形式多樣，教育功能突出，文化底蘊(yùn)深厚，綜合采用現(xiàn)代多媒體和聲光電技術(shù)，集科普性、互動(dòng)性、現(xiàn)代性為一體的水文專業(yè)博物館為目標(biāo)[2]。

4.1 展現(xiàn)秦人認(rèn)識(shí)和應(yīng)用水文科學(xué)歷史過(guò)程的功能

縱觀人類歷史發(fā)展，世界“四大文明”古國(guó)，都源于對(duì)水文現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用。公元前3500～前3000 年，古埃及就開(kāi)始觀測(cè)尼羅河水位灌溉引水，造就了古埃及的文明。在中國(guó)，公元前23 世紀(jì)大禹治水用“隨山刊木”“準(zhǔn)繩”和“規(guī)矩”等方法測(cè)量地形,觀測(cè)水位。在陜西境內(nèi)，秦人祖先對(duì)水文科學(xué)的最初認(rèn)識(shí)，最早可追溯到6000 多年前西安東郊半坡人時(shí)期。通過(guò)科學(xué)合理的展示元素和展示形式，完整表現(xiàn)陜西水文科學(xué)以原始觀測(cè)和定性描述為主要特征的萌芽時(shí)期、以定量觀測(cè)和初步理性認(rèn)識(shí)為主要特征的奠基時(shí)期、以廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展為主要特征的成長(zhǎng)時(shí)期以及以新技術(shù)的引入和開(kāi)展水資源研究為主要特征的現(xiàn)代化時(shí)期歷史過(guò)程。

4.2 準(zhǔn)確反映水文工作在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用功能

水文科學(xué)與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)。在古代，水文科學(xué)促進(jìn)了古代水利工程的建設(shè)，如公元前246 年，秦王采納韓國(guó)人鄭國(guó)建議，并由之主持興修“關(guān)中鄭國(guó)渠”，測(cè)量和泥沙處理技術(shù)已達(dá)到較高水平。在近代，李儀祉先生在涇河設(shè)立水文站觀測(cè)涇河水位、泥沙等水文要素，修建了著名的涇惠渠水利工程，此后又陸續(xù)在陜北、陜南設(shè)站觀測(cè)河流水文要素，為“關(guān)中八惠”(涇惠渠、洛惠渠、渭惠渠、梅惠渠、灃惠渠、黑惠渠、甘惠渠、澇惠渠)，“陜南三惠”（漢惠渠、褒惠渠、湑惠渠），陜北定惠渠、織女渠等灌溉工程的的修建提供了水文依據(jù)。在現(xiàn)代，水文科學(xué)和水文工作在全省水利工程建設(shè)、防汛抗旱、水資源管理、水環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。

4.3 宣傳和科普水文科學(xué)知識(shí)功能

水文科學(xué)作為一門自然科學(xué)，與人們的生產(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。事實(shí)上，除過(guò)專門從事水文科學(xué)研究和水文工作的人員外，很少有人對(duì)水文科學(xué)和水文工作有所認(rèn)識(shí)和了解，往往出現(xiàn)植被破壞造成水土流失、違章建筑擠占河道影響行洪、水環(huán)境污染導(dǎo)致水質(zhì)惡化、工程防洪標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)存在安全隱患、地下水超采形成地面沉降等各種錯(cuò)誤現(xiàn)象，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，教訓(xùn)極其深刻。博物館對(duì)水文科學(xué)進(jìn)行普及和宣傳，通過(guò)這個(gè)窗口，讓更多人認(rèn)識(shí)水文現(xiàn)象，了解水文科學(xué)知識(shí)，體會(huì)洪澇災(zāi)害的危害，從而達(dá)到提高人們抵御自然災(zāi)害能力和水環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

4.4 汲取水文科學(xué)研究和工作經(jīng)驗(yàn)的功能

陜西6000 多年水文科學(xué)發(fā)展歷史和近百年水文工作歷史中，出現(xiàn)了很多在當(dāng)時(shí)社會(huì)水平下比較先進(jìn)的研究方法和測(cè)量器具，其思路和方法值得借鑒。例如，南宋數(shù)學(xué)家秦九韶所著的《數(shù)書九章》（1247 年）中收錄了最早的測(cè)雨器計(jì)算降水量的四個(gè)例子，分別是“天池測(cè)雨”“圓罌測(cè)雨”“峻積驗(yàn)雪”和“竹器驗(yàn)雪”。其中“天池測(cè)雨”所描述的“天池盆”已經(jīng)和現(xiàn)代氣象觀測(cè)所使用的雨量筒非常接近了，而方法上則采取“平地得雨之?dāng)?shù)”來(lái)度量雨水，堪稱世界上最早的雨量計(jì)算方法，為后來(lái)的雨量測(cè)定奠定了理論基礎(chǔ)。清朝時(shí)期，黃河上設(shè)立一種常用的水位測(cè)量志樁，史料對(duì)其記載：“用木削作方形，四面高下不等，每隔一尺刻橫紋十道，間道涂以紅黑色，每道為一寸；長(zhǎng)短式樣不易，有四丈五尺，三丈五尺、二丈五尺、一丈五尺至數(shù)尺不等。出水者刻做橫紋，以驗(yàn)水之長(zhǎng)洛，曰旱樁，入水者則不刻橫紋矣。[4]”這與現(xiàn)在人工水尺已經(jīng)十分接近。

5 結(jié)語(yǔ)

善治秦者先治水，善治水者先知水。陜西水文博物館展現(xiàn)的是秦人從古至今對(duì)水文科學(xué)研究探索和應(yīng)用的歷史。因此，在設(shè)計(jì)階段，首先應(yīng)該對(duì)陜西水文歷史主線進(jìn)行深入研究分析，尊重歷史，讓歷史說(shuō)話，抽取歷史長(zhǎng)河中具有時(shí)代特征的元素如文物、史料、典故等來(lái)反映歷史，搭建參觀者與之間之間的橋梁，從而達(dá)到上述四個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)水文科學(xué)和水文工作歷史沉淀的解剖、分析和文化汲取。