水文实验室2. 发展

中国室内水文模型试验开始于20世纪50年代。1959年水利水电科学研究院水文所建造了面积为25.25m2的正态不透水流域模型，检验单位线基本假定。1975年中国科学院地理所和铁道科学研究所西南所分别建造了不透水矩形水槽模型，研究汇流。1987年陕西机械学院水利水电分院建造了坡度可变、坡面均一的填装土土槽模型，研究黄土下渗和坡地产流特性 。

室内水文实验一般可分为专项水文模型试验和流域模型试验两类。

（1）专项水文模型试验。例如：1.坡面流模型试验，多为可调节控制的不同坡度和长度的单一坡面，采用不透水材料或一定土层作坡面，以研究坡面水流的特性；2.土柱入渗型试验，可作各种土壤组成和降水特性的土壤水动态试验；3.河道模型试验，一般用水工试验方法研究水文特性；4.专门为仪器性能和测验方法二进行的试验，如在恒定非均匀流条件下，为研究流速仪测流误差而进行的模型试验，为研究推移质采样器效率而进行的水槽率定试验等。

（2）流域模型试验。以自然流域为原型，按一定比例缩尺制作的相似模型。也可用于试验流域内各项治理措施对暴雨洪水的影响效应等课题。流域模型现在还不能模拟流域整个地下土层等特性，一般多制作与流域地表几何形态相似的模型，表面是用不透水材料，不能用于研究降水径流关系，只适用于试验地表汇流。除模型体以外，水文实验室应设计、装备相应的试验用水系统和模型的水流测量装置。对于流域、坡面和土柱等不同水平面积的模型，需要设计专门的人工降雨器，要求覆盖整个模型承雨面积，雨滴及其下落等雨势特性接近自然状态，保持降雨的均匀性。模型上还应布设一定的雨量计，测定人工降雨的雨率。试验时可控制雨率变化，这种操作也可利用微型电子计算机，实现按任一预置雨型进行的自动化人工降雨试验。实验室模型试验用水，一般均由蓄水池、水泵机组合输水管道等组成的水源循环系统提供。模型的水流测验仪器的精度要求较高，流量一般需用体积法测量并记录全过程。水位需用静水器做高精度测量和记录。当常规小流速仪不适用时，应设计制作专门的测速装置。为观测模型水流动态，如流域、坡面汇流的迹线和速度，河流交汇段和河口区不同水流界面的渗透和混匀等现象，可投放染料作定性或定量的判断和观测。对于土壤入渗锋面移动和土壤水分数量和能量状况等特性，需有专门的器具或应用核技术等近代测量技术进行。

水文试验，研究水文现象和过程及其成因而进行的试验。包括在实验室和野外的水文试验以及对水文数学模型进行的试验。 2100433B

水文分析与计算和水文预报，虽然都是预估未来的水文情势,但由于涉及到的未来时段的长度极不相同,因而在研究方法上，两者之间有显著差别。水文预报的预见期一般不长，往往是根据已发生的水文和气象情报资料来预报未来的水文过程。因此，在水文预报中，主要采用成因分析法。例如，根据降雨过程，通过研究由降雨产生径流的规律，以预报洪水流量过程。偶然性因素虽然存在，但对成果精度的影响并不严重。在水文分析和计算中，因为研讨的是整个工程运用期间的水文情势，因而一般采用以概率论和数理统计法为基础的探讨统计规律的统计方法。对于一些重要工程,为了保证安全,可用多种方法，如统计法、水文气象法等来推求所谓的可能最大洪水，作为设计标准。无论用数理统计法或水文气象法来分析设计洪水，都受到现有资料条件的限制。当资料缺乏时，只能采用等值线图、经验公式以及水文比拟等方法对所研究的水文特征做出近似估计。

马鞍山的洗浴文化，是一种独特的水文化，以服务制胜，在安徽乃至华东地区有相当大的知名度，很多南京人利用闲暇时间，举家前往体验马鞍山独特的“水文化”。

马鞍山市的洗浴中心十分发达，且与全国其他城市相比独具特色。这里的洗浴中心上规模，上档次，服务完善，健康正规，同时价格还十分公道，沐浴业吸引从业人员5000余人，形成了独具地方特色的“水文化”，知名度享誉省内外，吸引了江苏、上海等附近地区的消费者慕名前往消费，可见马鞍山的洗浴业那不是一般的发达，而是相当地繁荣。同时还拉动了当地旅游、运输、餐饮等相关行业的发展。

每到节假日，南京的私家车总是蜂拥而至，把停车场围了个“水泄不通”。南京人带上一家几口或朋友到马鞍山休闲已司空见惯。“请你洗澡”成为马鞍山人招待朋友的口头禅；“到马鞍山洗澡去”，如今也日渐成为南京等马鞍山周边城市居民的休闲时尚。

所谓水文化,即是人类社会历史发展过程中日积月累形成的关于如何认识水、利用水、治理水、爱护水、欣赏水的物质和精神财富的总和。提到水文化,不得不提到城市水文化。城市是人类文明的集中地,更是创造文明的人类得以栖身的居所。城市建设是一个包罗万象的综合体系,涵盖地理、气候、产业、人口发展战略等各个方面的经济、文化因素。不论城市如何发展,总得以水为先。水对城市的作用是全方位的,也是贯彻始终的,但归纳起来大致这么几种:一是不少城市自然因水而诞生,而那些非自然诞生的城市在选址上则很大程度考虑了水的作用,水在城市诞生的过程中,直接影响其风格和布局;二是人类逐水而居,为城市积淀了大量的有关水的文化,它们最后便成了城市文化的一部分;三是城市的水文现状在极大程度上决定着城市的环境现状。

水文化在城市形成运作的过程中起着功不可没的作用。

1　城市创建与水文化

1.1　中国古代城市的水文化 中国古代对水的传统观念,是把水看成具有灵性、人性之物,认为水代表了天地智慧。水运时代,城市之间的联系及经济交流主要依托河流,隋唐时代修筑了广通渠、通济渠、江南运河和永济渠,最后形成隋唐大运河,成为我国历史上第一个沟通全国的运河网,大大提高了当时的漕运水平,增强了国力。

古代城市中的水体按理性文化要求可以分为以下几种:

a)神圣性:由帝皇向往神仙而来,把水作为天山瑶池,布置于御花园、皇宫中,如南朝建康玄武湖、六大都太液池、清圆明园福海。

b)智性:即文学家提倡的“智者乐水”,把水当成陶冶情操之物,有时也当成镜子或故意弄曲折,有时听水声,有时观鱼、观荷;水面可大可小, 可宽可窄,可曲可直,富有诗情画意,多见于造园。

c)灵性:宗教或风水观念,如寺庙的放生池、莲花池,在陵墓规划中,水体又是极重要的灵性之物。所谓“葬者,乘生气也……,界水而止”,是 以水(河道)为界。

d)宏性:借用大自然水体的壮丽景色来烘托城市或建筑物,如昆明大观楼借用“五百里滇池奔来眼底”,岳阳楼依托洞庭湖,黄鹤楼依托长江等,这种宏性水文化要求建筑物突兀,气势不凡[1]。

1.2　中国现代城市的水文化 享誉世界的城市学家伊利尔沙里宁曾经说过:“让我看看你的城市,我就能说出这个城市里居民在文化上追求的是什么。”他的这段名言深刻地揭示出文化是城市的灵魂,城市是文化的物质载体、是文化的外在体现、是凝固的文化形态,有什么样的文化就有什么样的城市与之相呼应.

现代城市,大都是在古城镇的基础上建立和发展起来的。城市的发展离不开水,城市的发展也带动了水文化的发展。在现代城市建设过程中,人们发挥想象能力创造的与水相关的各种设施、景观五花八门、随处可见。如人工河流、人工湖泊、假山瀑布、人工喷泉、人工温泉、亲水平台等等。这些设施随着现代城市的发展建设越来越多,这也是人们追求人居环境更美、质量更高要求的反映。这种人工设施集实用与艺术功能于一体,为城市环境美化、园林建设起到重要作用。撇开实用功能为主题的消防、喷灌用水不谈,人们把构成城市美化的环境建设中关于水的设施统称为城市水景。传统的共识是无水不成景。自然界形成的天然水景如黄果树瀑布、洞庭湖、鄱阳湖等是上天的恩赐,永远深受人类的喜爱和向往。而生活在城市里的人们对生命之水也尤为钟爱,但限于城市的条件,只能以人工的方式移植或干脆创造水的不同形态来满足人类与生俱来的乐水倾向。自然水景不外乎是水的特殊存在形态,如江、河、湖、泉等。因此,按照水景不同存在的状态和制作方法来划分,现代城市水景就可分为人工河、人工瀑布、水幕电影、喷泉、温泉、人工湿地等多种类别,这些融入人类智慧的高科技水处理的水景越来越频繁地出现在现代都市之中,为都市环境增添了一道道美丽的风景线。

城市的水文化就是由这些自然水景或人造水景构成,但水景本身并不具备文化特征。所谓水文化,只是人们在设置水景时借助文化思想的内涵或赋予某种文化范畴的概念而言。在自然景物的微缩移植中,生存需求便是水文化:在水景处理时,因势利导,走向因地而异,这是道家“道法自然”的文化;水景仿造天然遗产,并赋以动听而富有诗意的名字,这是文化本身的积淀;若能别具匠心,创造出某种风格、某种地域和文化特征的结构,则是艺术文化。 2　城市发展与水文化的关系 我国古代的城市在很大程度上是靠内河航运发展起来的,特别是大运河,更是培育了一大批著名城镇。隋唐时期横贯东西的隋唐大运河,先后孕育了长安、洛阳、汴梁等一批著名的古都,元代以后横贯南北的京杭大运河则由于沟通了杭州、南京、北京等大城市的联系而使之更加繁荣,同时在运河沿线也先后形成了一大批与之息息相关的中小城市,如扬州、淮安、徐州、济宁、临清、通州等等。

有水使城市充满活力,缺水使城市走向衰亡。我国古代有四大名镇,即昌江河畔的江西景德镇、珠江三角洲的广东佛山镇、长江与汉江汇合处的湖北汉口镇以及运河畔的河南朱仙镇。因水利条件及水文化的发展,汉口早已发展成为九省通衢的武汉三镇之一,进入我国特大城市的行列;佛山镇发展为佛山市,成为我国颇具规模的轻工、陶瓷基地和对外贸易联系的纽带;景德镇以“瓷都”桂冠而享誉国内外;朱仙镇在北宋时地处运河转口地带水陆要冲,得天独厚的地理位置使之成为盛极一时的水陆码头。后来运河年久堵塞,水运不畅,商贸渐衰,城市也随之失去活力,成为鲜为人知的荒凉小镇[3]。更有典籍记载历史上在上海曾有一个青龙港,港边有座青龙镇,在唐宋鼎盛时期,繁华直逼当时的苏杭,有22桥、36坊,还有3亭、7塔、13寺,商贾云集,文人汇聚。北宁诗人梅圣俞作有《青龙海上观潮》诗:“百川倒蹙水欲立,不久却回如鼻吸。老鱼无守随上下,阁向沧洲空怨泣。……”这一切,后来都随青龙港的淤塞缺水而湮灭了,至今只留下少许遗迹供人凭吊、引人深思。

现代城市的发展和繁荣同样要得益于水文化的发展。“上有天堂,下有苏杭”,杭州之所以闻名天下,正是因为有了西湖。然而西湖美景名扬中外同样是与它的水文化底蕴分不开的。从远古的神话传说到苏轼笔下的“欲把西湖比西子,浓妆淡抹总相宜”,西湖的繁荣总是有着深厚的水文化底蕴的。而今,杭州市打出“人文之都”、“爱情之都”的旗号,将西湖人文发挥得淋漓尽致。此外,杭州市将西湖作为文化根基进行再开发,以西湖为平台,重新恢复西湖博览会来招商引资,通过文化娱乐活动如烟花大会、茶文化节活动等打造西湖品牌。这正是一个拥有水文化、善于利用水文化的完美体现。作为同是令武汉人骄傲的东湖,除了是中国最大的城中湖、全国首批顶级4A级景区、国家级名景名胜区及其面积是杭州西湖的6倍这些参数以外,似乎没有让人想到更多,于是就产生了“东湖大,西湖名”这样的评价。东湖年游客接待量不及西湖的1/10,旅游收入不及西湖的1/6。武汉东湖虽然经历了50多年的开发建设,但在旅游景观、设施、交通等方面尚存在许多不尽人意之处。加上水质恶化、湖面一度被填占、资源丧失等问题,更是不断困扰着东湖的发展。东湖要发展,在水文化上做文章应是其重点之一。

“水能载舟,亦能覆舟”,水多洪涝,水少旱灾,关键还要能够正确认识水、使用水,发展水文化。2 200多年前蜀郡太守李冰修建的都江堰,保证了大约三百万亩良田的灌溉,使成都平原成为旱涝保收的“天府之国”,至今仍发挥着无可替代的巨大作用,灌溉良田66. 67多万hm2(1 000多万亩)。都江堰市也因此而建立发展起来,如今,青城山—都江堰被联合国教科文组织遗产委员会列入《世界遗产名录》.

由此看来,一座城市的兴衰,与水是息息相关的。拥有水,并且能够科学而合理地利用水,让水与城市完美地融合,城市才能得到良好的发展。纵观历史,无论是外国还是中国,水资源丰富的地区历来就是人口经济最繁荣的地方,著名的意大利威尼斯水城就是典型之一。反之,水资源匮乏的地区其人口数量、经济能力均明显逊于前者。

城市的发展和繁荣要得益于水文化的发展。然而,随着城市向高度文明发展的快速步伐,水文化建设方面也存在很多问题。人类生存发展离不开水资源,城市的生存发展更是要依靠水。决不能让城市的快速发展建立在破坏水资源、破坏水文化上面,那样就如同饮鸩止渴。

近些年来城市水文化的发展,出现了很多新的景象。对一座城市而言,要大力宣传水文化,提高全民的护水、惜水意识,创造居民亲水的条件和环境,促进对水的合理开发利用;积极营造良好的水文化环境,繁荣水文化事业,开展丰富多彩的水文化活动,提供精良的水文化设施,提升城市品位和层次。要以城市水域为舞台开展多样的水上运动、水上旅游观光、水上游乐等各种水文化活动;对现有的起着保护水文化设施的城市防洪大堤等要加强保护和维修,同时结合城市水文化历史积极兴建水文化展览馆、水族馆等新的水文化设施;积极开发沿江公园、滨水广场,修建亲水建筑、亲水设施和艺术小品等,让亲水建筑成为城市的标志之一。所有这些举措都是将水文化与城市发展相结合的完美体现,对城市及城市水文化的良好发展将起到不可忽视的作用。

再如长江荆江大堤,在保护荆州、沙市等城市的同时,也成为这些城市的一道亮丽的风景。通过利用城市防洪大堤和退让缓冲地带形成层次丰富、错落有序的立体空间景观,完成从江面向城市空间过渡和渗透,满足市民亲水的需求。武汉的汉口江滩,通过防洪工程的加强,滨水景观的营造,使之在洪水季节能够有效防洪,平日则为市民提供一个休闲娱乐的好去处;昔日凌乱不堪、常遭洪水侵袭的地方如今已成为武汉市最亮丽的一道风景线[5]!

上海市的城皇庙是一处历史悠久、令人留连的商旅好去处,如鲫的游人在蜿蜒的桥上漫步,既可观水、观鱼、观莲,又可购物,悠游其中。上海又正在启动一项以“水”为核心将古城朱家角建设成为休闲度假和生态居住的文化旅游项目。

位于淀山湖畔、具有千年历史及深厚水文化底蕴的朱家角镇,经过对水文化的进一步开发,定会将上海的历史水文化以及千百年来水乡的特色风貌、生态环境、人水和谐的样板展现在游人眼前。与此同时,上海水务局也提出了“开发浦江带动景观水系”的构想,其核心内容是呼应黄浦江、苏州河综合开发,市区突出亲水和水文化,郊区突现自然和生态,打造集景观、休闲、游览等多功能为一体的景观水系。 广州的荔湾湖、泮塘及五六十年代以后人工修建的东湖、流花湖、越秀湖、南湖、鹿湖、云台花园等亲水景点,湖面虽不太大,但各项设施齐备,均是水与文化结合的体现,是休闲、娱乐的好去处,颇受居民和游客青睐。

上述亲水景观在全国仍有许多,它们对挖掘城市文化和水文化的内涵,提升城市整体品味,调整旅游业发展布局,塑造国际大都市形象,无不具有积极而又深远的历史意义。

人工湿地的发展,在城市水文化的发展过程中体现着越来越重要的作用。成都市活水公园人工湿地塘床系统于1998年初建成,活水公园是成都市府南河综合整治过程中的一颗璀璨的明珠,她展示了国际先进的人工湿地系统处理污水工艺和成都人悠久的治水传统及较高的生态环境保护意识,是城市水文化发展的较高意识体现。该活水公园展现在人们面前的是这样一个事实:受污染的无生机的“死水”,经过塘床系统中的各级湿地单元与各种高、低等生物群落共同构成的生态系统后,变成生机勃勃的具有生命活力的“活水”,反映了活水公园的真实内涵[6]。显著的生态环境效益和较强的观赏性,与大都市风景园林建设相融合,成为集观赏、娱乐和污水处理于一体的旅游景点,是水文化发展与现代科技相结合的较高层次的应用。而且,对充分利用和节约淡水资源还有着更深层的意义。因此,成都市活水公园项目于1998年获得第十二届国际“优秀水岸奖”的最高奖以及由国际环境设计研究协会与美国《地城》杂志授予的“环境设计奖”[7]。 4　结语

城市与水文化息息相关,但要营造一个良好的城市水文化氛围,除了水利工作者需学习相关水利史及生态环境方面的知识,努力使城市与水文化的结合尽量做到尽善尽美,以下几点可供各有关部门参考。

a)各大、中、小城市应结合城市自身的规模、所处的自然条件、经济能力、技术水平,量力而为;

b)因地制宜,充分发挥水利、艺术、建筑行业工作者的聪明才智,对城市水利工程进行精心设计、精心施工,使其达到既有水文化的底蕴,又不危及城市和人民的生命财产安全;

c)尤其不可忽视的是,要通过广泛宣传来提高群众爱护水资源、节约用水的意识,各地环保部门应履行职责,严格执行《中华人民共和国水污染防治法》,对违法行为初(轻)犯者教育为主,屡(重)犯者从严惩罚,这样,才能做到水为人类服务,人类要呵护水、珍惜水,实现人水和谐相处。