導言
它是一座建在水下的博物館 ，得坐90米長的電梯到達江心才能看到文物，解決了水下原址保護與參觀不能兼得的難題；它是中國古代最重要的長江枯水位觀測點，記錄了自唐代以來，約1200年的長江枯水位情況；每到枯水期，水下石樑露出水面，引來白鶴停留、文人題詞，留下大量墨寶，被譽為“水下碑林”。它就是位於重慶市涪陵區長江與烏江交匯處的白鶴梁水下博物館，也是世界上唯一一座水下博物館，具有極高的科學、藝術和歷史價值。
博物館外牆
水文觀測
世界四大文明無一不與江河有關，大江大河帶給人們肥沃的土壤、豐富的水源的同時，伴隨而來的是種種水患，因此，水文觀測對一個文明的發展至關重要。人們通過觀測，積累經驗、掌握水文規律，才能趨利避害，保障生活。
古埃及時期尼羅河流域水文觀測
什麼是水文觀測？
採集水體有關數據的一項工作。它是以江、河、湖、海的各種水文要素為主進行的觀測。江河湖泊水文要素有水深、水位、流向、流速、流量、水溫、含沙量、降水量、蒸發量、水的化學組成等。
古代的水文觀測，沒有現在這樣複雜，最核心的就是水位的高低。中國人很早就開始建立標尺，觀測河流水位。1974年在成都都江堰出土了一尊東漢時期的李冰石像，就是當時人們使用的一種標尺。
1974年出土的李冰石像
酈道元《水經注》：“秦昭王以李冰為蜀守……西於玉女房下白沙郵，作三石人，立水中，刻要江神：‘水竭不至足，盛不沒肩’。”
這句話的大致意思是：李冰和江神約定，江水在枯水期不能露出石人的腳，江水豐水期不能淹沒石人肩膀。
除此之外的水文標尺還有宋代的水則碑、清代的志樁水尺等。這些標尺從總體上都是觀測水位的高低，特別是水位的高值。以防止洪澇，保障生產。
位於寧波的宋代“水則碑”
而白鶴梁正好相反，它是中國古代枯水位觀測點，此乃白鶴梁第一獨特性。
枯水位不是指河流枯竭，而是在江河、湖泊的某一地點，經過長時期對水位的觀測後，得出的河流水體枯水期的平均水位。
枯水石刻
從先秦的石鼓文開始，中國石刻藝術開始快速發展，刻石上面的內容逐漸增多，涉及生活各個方面。其中有一類石刻多分佈在江河兩岸的石頭上，反映江水、河水的漲落，體現某一時期的水文狀況，這些就被稱為“水文石刻”。其中記錄洪水的被稱為“洪水石刻”，記錄枯水的被稱為“枯水石刻”。
長江三峽地區枯水石刻
下面這張圖是整個三峽庫區水文石刻分佈圖，標註了宋元明清時期長江這段的大部分水文石刻，其中藍色黑色的都是“洪水石刻”，紅色是“枯水石刻”，通過對比，可見枯水石刻的數量非常少。而白鶴梁就是這少量的枯水石刻中的一個。
長江三峽庫區水文石刻分佈圖
白鶴梁和其他地方的枯水石刻相比有何不同？
首先，整個白鶴梁是一塊長約1600米，寬16米的巨大天然石樑，題刻的碑文數量特別多。其次，字體方面篆、隸、楷、行、草都有；風格上顏體、柳體、歐體兼備；年代上唐、宋、元、明、清各個朝代俱全，被譽為“水下碑林”，質量特別好，藝術水平很高。此乃白鶴梁第二獨特性。
古代有眾多名人在白鶴梁題刻
石魚標尺
在白鶴梁的石刻中，很多都提到“石魚”兩字。
宋代《太平寰宇記》卷一二零《江南西道十八·黔州·風俗》：開寶四年，黔南上言。江心有石魚見，上有古記雲：廣德元年二月，大江水退，石魚見。
明代官修《明統一志》卷六九：江心石魚在鑑湖上流，江心有石刻雙魚。
還有專門的記錄“石魚”的專著如清代錢保塘《涪州石魚題名記》、清代姚覲元的《涪州石魚題記》等。
這個石魚到底長什麼樣？
(宋)王象之《輿地紀勝》卷一七四《夔州路?涪州景物上》：“在涪陵縣下江心，有雙魚刻石上，每一魚三十六鱗，一銜萱草，一銜蓮花。”
“雙魚”模擬圖
從這個記載以及現存的石刻可以看出，石魚為“雙魚”，它們被刻在石頭上，每一尾魚都是三十六個鱗片。雄魚口銜萱草，雌魚口銜蓮花。
“雙魚”水下實拍
這個石魚是用來做什麼的？
兩條石魚個頭不大，但卻是白鶴梁這個千年水文站的標尺，用它來觀測枯水情況。新中國成立後，水文學家用先進的儀器測得長江這段的枯水位的平均值約137.91米，而有意思的是，這兩條魚的眼睛距離江底的垂直距離正好是137.91米。說明古人雖然沒有先進的設備，但通過多年的觀察，已經精確掌握了長江枯水的平均值。
“雙魚”的水尺作用
“石魚”雖然也被叫作標尺，但和文章前面提到的記錄水位高低的一般標尺不同，它身上無法顯示具體的數值，也沒法測深淺，而是以魚眼作為一個基準點，根據它判斷枯水情況。這種方式和現代水文測量中的“水尺零點”概念非常相似。
什麼是“水尺零點”？
拿現在長江流域、淮河流域廣泛使用的“吳淞高程”舉例。
1901年，吳淞海關港務司署採用上海長江入海口——吳淞口驗潮站，在1871～1900年間實測的最低潮位與基準面間的距離所確定的高程系統，稱為“吳淞高程”。
長江其他地方根據“吳淞高程”作為基點確定水位。這種方式後來廣泛的推介到全國。
白鶴梁水文站，早在1200年前就已採用這種基準水文觀測方式，而且還用石魚這種其他地方不常見的標尺，此乃白鶴梁第三獨特性。
水下實拍的“白鶴梁”三個字
水文價值
“石魚”是古代涪陵人用以觀測長江枯水位的標尺，每到枯水的時候，“石魚出水”。人們通過觀測魚眼和水位之間的距離來判斷長江的枯水的程度。
白鶴梁動畫——石樑出水，引來大量人前來
根據記載，最晚從唐代以來，每到枯水期，石魚出水，整個石樑都會露出水面，引來大量白鶴來此駐足，當然也會有不少文人前來，在此處留下題刻。白鶴梁現存石刻165段，涉及枯水位觀測的有108段，記錄了從唐廣德元年（公元763年）至公元1963年，這1200餘年間長江的枯水年份及水位情況。
有些題刻直接點明水位，如：
白鶴梁目前還能見到的年代最早的題刻——北宋開寶四年（公元971年）的《謝昌瑜題記》上面寫到：雲：唐廣德四年春二月歲次申辰，江水退，石魚出見，下去水四尺。問古老，鹹雲：江水退、石魚見，即年豐稔。
《龐恭孫題記》：大宋大觀元年正月壬辰，水去魚下七尺，是歲夏秋果大稔。
有些題刻雖不明說，但可以此進行推斷，如：
《熙寧水位題記》：熙寧七年，水位至此。
《寶慶丙午水位石刻》：寶慶丙午水齊。
《吳縝題記》碑文內容
到這裡就有會有一個換算的問題，怎麼能夠精確的把石刻體現的數字換算成精確的水位？
首先，明確各個年代對以“尺”的不同定義。 比如說唐代一尺對應現在的約31.10釐米；而宋代一尺對應現在的約30.70釐米；清代一尺對應現在的約32.00釐米。
其次，要通過換算得出精確數值。白鶴梁是一個天然的巨石，但有一定的坡度，而不是垂直於江底，所以古人在這個有坡度上的石樑上題刻的水位，並不是真正距離江心的垂直水位。
白鶴梁坡度比例
新中國成立後，經過專業測量，白鶴梁的坡度約為15°，利用直角三角形各部分的換算關係，可知直角邊和斜邊的比例是：0.26:1。因為魚眼的垂直距離是確定的137.91米，所以：
該碑文實際反應的水位=魚眼到江心的垂直距離距離（137.91米）﹣該碑文距離魚眼的垂直水位
而該碑文距離魚眼的垂直水位（可以理解為三角形斜邊）=0.26*碑文上面記錄的數值。
比如上面那個“熙寧七年，水位至此”的題刻，通過測量它距離魚眼的斜面距離，就可以知道公元1074年，宋神宗統治的時候，那年的水位是137.49米，比枯水位平均值還要低0.42米。
《熙寧水位題記》水位對比
下面這張圖就是新中國的水利工作者根據題刻換算出來的過去1200年間長江這一段的枯水位柱狀圖。
唐代至清代白鶴梁記載的長江重要枯水位柱狀圖
民國二十六年（公元1937年）劉鏡源題記：白鶴繞樑留勝蹟，石魚出水兆 豐年。
古代生活在涪陵的人們通過觀測石魚，來判斷長江的水流情況。 “石魚出水兆豐年”，正是經過對石魚的長期的觀測後，將水文和農業聯繫在一起的一種應用。石魚出水就說明水位偏低，降水較少。按照中國道教“否極泰來”的觀點，乾旱後降水會增多，所以才有“石魚出水兆豐年”的說法。而且前面舉例的碑文就有 “石魚見””豐稔”這樣的字眼，印證了這樣的記載。
《龐恭孫題記》碑文內容
白鶴梁的現存的石刻中，有72個記錄了長江中上游確切的枯水年份和情況，持續時間之久、數值精確，此乃白鶴梁第四獨特性。
《陳似題記》碑文內容
無壓容器
白鶴梁的題刻和水文資料非常珍貴，所以從20世紀50年代起，水文及考古工作者開始系統收集和整理白鶴梁的題刻文字。
三峽工程在估算長江枯水期、枯水量、通航條件的時候也參考了白鶴梁1200年的水文資料。可以說，白鶴梁記載的千餘年間的長江水文數據在當代也起到了不可或缺的作用。
白鶴梁形狀及題刻模型
白鶴梁位於長江中上游的涪陵，屬於三峽工程的上游蓄水區，工程建成後，上游水位升高，白鶴梁作為一個枯水觀測點，再也不會露出水面。 為了保護白鶴梁遺址、讓這些具有極高的科學（水文）、藝術（碑刻）、歷史（至少1200年）價值的石刻不被完全埋沒。
20世紀90年代各方專家提出了多種設想，通過各方多次論證，最終選取了“無壓容器”方案，對石刻進行原地保護。
《中華人們共和國文物保護法》：核定為文物保護單位的革命遺址、紀念建築物、古墓葬、古建築、石窟寺、石刻等（包括建築的附屬物），在進行修繕、保養、遷移的時候，必須遵守不改變文物原狀的原則。
白鶴梁最終選取的無壓容器方案
所謂“無壓容器”，就是在幾十米深的水下為白鶴梁上建一座巨大罩子，罩住白鶴梁題刻的核心部分。這個罩子不能是真空的，長江水壓巨大，真空建築無法抵擋這種壓力。為了“無壓”，罩子內部也要蓄滿水，只不過這裡面的水是經過過濾、淨化，非常乾淨的長江水。“無壓容器”這種方案嚴格遵循了對文物、遺址的原狀保護。
參觀線路圖
人們在參觀遊覽的時候，坐90米長的電梯下去，到達江心。通過像潛水艇一樣的觀景窗，觀看這些精美的石碑。
側面窗戶看到的白鶴梁
長江與烏江的交匯處，水流量極大，能在這樣的水流下面修建一座博物館，原地保護文物，在全世界這是獨一份，此乃白鶴梁第五大獨特性。
白鶴梁博物館外長江與烏江交匯處，當日水深170米
結語
白鶴梁可以說是中國古代最著名的枯水位觀測點，早在1200年前就採用了現代水文觀測中的“基點觀測”，“石魚標尺”更是獨一無二。每到枯水期，石魚出水，引來仙鶴駐足、文人流連，所題石刻不僅精美異常，還有重要的水文價值。21世紀，作為世界上唯一一座水下博物館，白鶴梁這座“中國千年水文站”重獲新生！原址保護，體現了中國強盛的國力和中國學者對文化遺產的態度！
參考文獻
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