陜西水文博物館設計歷史主線和功能研究

宋安利

（陜西省水文水資源勘測局，陜西 西安 721000）

1 國內水文專業博物館的現狀

根據文化和旅游部數據，1996 年～2017 年中國博物館規模逐年快速增長，1996 年僅有1219 個，到2017 年，博物館數量達到4721 個。這些博物館分為社會歷史類、自然科學類、文化藝術類和綜合類。根據我們調查，國內目前涉及水文科學和水文工作的專業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“無壓容器”的殼體將長約1600 m，寬16 m 的天然巨型石梁（白鶴梁）保護起來，供后人隨時“一睹芳容”。石梁上刻有自唐廣德元年（763 年）至當代的石刻題記164 段，其中水文題記108 段；石魚圖14 尾，其中作水文標志者3 尾。題刻、圖像斷續記錄了1200 余年間72 個年份長江歷史枯水位情況，對研究長江中上游枯水規律、航運以及生產等均有重大的史料價值。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，在現代高科技手段的支撐下，綜合運用聲、光、電、多媒體等數字科技手段，將液晶顯示、電子翻書、液晶推拉屏、數字沙盤、電子簽名、無人機等現代聲光電技術及全流域展示圖，水文科普知識展示、水文儀器設備變遷發展展示環節，以服務民眾與科學普及相結合、知識性與趣味性相結合、虛擬空間和現實空間相結合、體驗式互動與三維實景模擬相結合，生動詳實展示了湘江流域水之壯美，全面展示水文發展成就，使水文科普工作更加貼近實際，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局擬建設陜西水文博物館，主要由室內展館和室外體驗兩部分組成。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，文物（含仿制品）及史料豐富，科普性及趣味性強的特點。

2 水文現象、水文科學及水文工作之間關系

“水文”和“天文”一詞中的“文”都作“自然界的某些現象和事物客觀規律”理解。所以水文是自然界中水的變化、運動等各種固有的現象。自古以來，人類在日常生活和生產活動中，特別是在與水旱災害作斗爭中，人類不斷觀測各種水文現象，思考和研究它們的規律，積累起關于水的豐富知識并用于生產實踐，從而形成了水文科學。水文科學作為自然科學的分支，是研究自然界水的時空分布、變化規律的一門學科，也是一門廣泛為生產和生活服務的應用科學，是由一系列分支學科組成的涉及整個水資源并與多個邊緣科學相互滲透的與社會科學緊密聯系的一門綜合性科學。水文科學研究方法眾多[3]，最終都基于數理統計和成因分析，因此需要用大量的水文數據進行統計、分析和計算，這就要求一支專門的機構和隊伍按照相關規范設站觀測和搜集整理水文數據，以滿足水文科學研究和國民經濟各部門事業發展需要。可見，水文現象、水文科學和水文工作是相互聯系而有所區別，不能混為一談。

3 設計歷史主線研究

陜西，簡稱“陜”或“秦”，是中華民族的發祥地之一，地跨長江、黃河兩大流域，水系縱橫交錯，河流湖泊眾多，洪澇災害頻發。在漫長的歷史長河中，秦人為了生存和發展，在進行治水興利、改造自然的實踐活動中，不斷探索水的時空分布和運動變化規律，形成了古代水文，歷經幾千年滄桑，演進為近代水文，發展到今天的現代水文。

3.1 古代水文（1840 年以前）

考古發現，6000 多年前，半坡人對浐河枯洪變化已有了清晰認識，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。人類在爭取生存的實踐中，也在不斷摸索河流變化的規律，開始有意識的觀察，并利用石刻、石人等記錄河水洪枯變化；后期發展到利用簡單工具觀測和計算雨、雪、水位等水文要素，達到治水和用水目的[1]。

3.2 近代水文（1841 年～1948 年）

民國7 年（1918 年），天主教堂修道院院長意大利人戴夏德先生在高陵縣通遠方建立陜西第一雨量站。民國11年（1922 年），水利大師、著名水利專家李儀祉先生為設計修建涇惠渠，在涇河設立二龍王廟水文站觀測流量、泥沙等水文要素。到民國26 年（1937 年），陜西境內已有水文站21 處、水位站13 處、雨量站80 處，測驗項目包括水位、流量、泥沙、降水、蒸發和氣象等。民國36 年（1947 年），陜西省水文總站成立，統一管理陜西境內水文測報工作[1]。

3.3 現代水文（1949-）

新中國成立后，陜西水文科學和水文工作快速發展,在機構、站網、測驗項目、設施設備等方面不斷提升和完善。機構更加健全，站點不斷擴充，測報能力顯著提高。截至2017 年底，全省共設延安、西安、寶雞、漢中、安康、商洛、咸陽7 個水文分局，157 處水文站、114 處水位站、1920 處雨量站、54 處蒸發站、68 處泥沙站、62 處墑情站、305 處水質站。水文工作已發展到運用新技術、新設備進行水文預測預報、水資源研究的現代水文階段[1]。

4 設計功能研究

通過對陜西水文歷史發展主線的研究可見，陜西水文博物館設計總體目標應該是建成整體布局科學合理，文物史資料豐富，展示形式多樣，教育功能突出，文化底蘊深厚，綜合采用現代多媒體和聲光電技術，集科普性、互動性、現代性為一體的水文專業博物館為目標[2]。

4.1 展現秦人認識和應用水文科學歷史過程的功能

縱觀人類歷史發展，世界“四大文明”古國，都源于對水文現象的認識和運用。公元前3500～前3000 年，古埃及就開始觀測尼羅河水位灌溉引水，造就了古埃及的文明。在中國，公元前23 世紀大禹治水用“隨山刊木”“準繩”和“規矩”等方法測量地形,觀測水位。在陜西境內，秦人祖先對水文科學的最初認識，最早可追溯到6000 多年前西安東郊半坡人時期。通過科學合理的展示元素和展示形式，完整表現陜西水文科學以原始觀測和定性描述為主要特征的萌芽時期、以定量觀測和初步理性認識為主要特征的奠基時期、以廣泛應用和迅速發展為主要特征的成長時期以及以新技術的引入和開展水資源研究為主要特征的現代化時期歷史過程。

4.2 準確反映水文工作在國民經濟建設中的作用功能

水文科學與人類生產生活密切相關。在古代，水文科學促進了古代水利工程的建設，如公元前246 年，秦王采納韓國人鄭國建議，并由之主持興修“關中鄭國渠”，測量和泥沙處理技術已達到較高水平。在近代，李儀祉先生在涇河設立水文站觀測涇河水位、泥沙等水文要素，修建了著名的涇惠渠水利工程，此后又陸續在陜北、陜南設站觀測河流水文要素，為“關中八惠”(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。在現代，水文科學和水文工作在全省水利工程建設、防汛抗旱、水資源管理、水環境保護等方面發揮了越來越重要的作用。

4.3 宣傳和科普水文科學知識功能

水文科學作為一門自然科學，與人們的生產生活和經濟社會發展密切相關。事實上，除過專門從事水文科學研究和水文工作的人員外，很少有人對水文科學和水文工作有所認識和了解，往往出現植被破壞造成水土流失、違章建筑擠占河道影響行洪、水環境污染導致水質惡化、工程防洪標準不科學存在安全隱患、地下水超采形成地面沉降等各種錯誤現象，給人民群眾生命財產安全和國家經濟造成巨大損失，教訓極其深刻。博物館對水文科學進行普及和宣傳，通過這個窗口，讓更多人認識水文現象，了解水文科學知識，體會洪澇災害的危害，從而達到提高人們抵御自然災害能力和水環境保護意識。

4.4 汲取水文科學研究和工作經驗的功能

陜西6000 多年水文科學發展歷史和近百年水文工作歷史中，出現了很多在當時社會水平下比較先進的研究方法和測量器具，其思路和方法值得借鑒。例如，南宋數學家秦九韶所著的《數書九章》（1247 年）中收錄了最早的測雨器計算降水量的四個例子，分別是“天池測雨”“圓罌測雨”“峻積驗雪”和“竹器驗雪”。其中“天池測雨”所描述的“天池盆”已經和現代氣象觀測所使用的雨量筒非常接近了，而方法上則采取“平地得雨之數”來度量雨水，堪稱世界上最早的雨量計算方法，為后來的雨量測定奠定了理論基礎。清朝時期，黃河上設立一種常用的水位測量志樁，史料對其記載：“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；長短式樣不易，有四丈五尺，三丈五尺、二丈五尺、一丈五尺至數尺不等。出水者刻做橫紋，以驗水之長洛，曰旱樁，入水者則不刻橫紋矣。[4]”這與現在人工水尺已經十分接近。

5 結語

善治秦者先治水，善治水者先知水。陜西水文博物館展現的是秦人從古至今對水文科學研究探索和應用的歷史。因此，在設計階段，首先應該對陜西水文歷史主線進行深入研究分析，尊重歷史，讓歷史說話，抽取歷史長河中具有時代特征的元素如文物、史料、典故等來反映歷史，搭建參觀者與之間之間的橋梁，從而達到上述四個功能，實現人們對水文科學和水文工作歷史沉淀的解剖、分析和文化汲取。