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70多萬處“動不了”的文物,如何抵御歲月侵蝕?

江蘇省科學(xué)技術(shù)協(xié)會

第三次全國文物普查顯示,我國有不可移動文物逾76.67萬處,其中全國重點文物保護單位5058處。

不可移動文物是指古文化遺址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁畫、近現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑等。由于歷史跨度時間長、材質(zhì)多樣、保存環(huán)境復(fù)雜等特殊性,不可移動文物保護一直是文物保護界的難題。這些歷經(jīng)滄桑的遺址,如何抵抗歲月侵蝕?

銀杏葉探查樂山大佛滲水點

大渡河、青衣江和岷江三江交匯處,坐落著有1300年歷史的樂山大佛像。它通高71米,依山鑿成,臨江危坐,神勢肅穆,大氣磅礴。

對樂山大佛的保護,最大的難點是體內(nèi)滲水問題。其實,很多石窟在鑿刻時,都會考慮通風(fēng)排水等因素。具體到樂山大佛,古人在建造大佛之初就設(shè)計出一套科學(xué)完善的排水系統(tǒng),使之盡量免遭雨水侵蝕。

“在大佛的耳部、肩部和胸部建造了一套設(shè)計精巧、隱而不見的相互貫通的排水排濕通風(fēng)廊道,有效阻隔了山體滲水對大佛的影響?!睒飞酱蠓鹗哐芯吭涸洪L范元元說,清代詩人王士禎有關(guān)樂山大佛的詩句“泉從古佛髻中流”,講的正是這套排水系統(tǒng)。

然而,因長久裸露在戶外,特別是受自然環(huán)境的影響,樂山大佛這類石窟隨時間的推移,結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、材質(zhì)劣化、滲水侵蝕和生物污染等多重病害日益嚴(yán)重。

“在長期自然環(huán)境因素作用下,佛像臉上長了很多苔蘚和雜草,維修保護工作稍有不慎,很容易導(dǎo)致過猶不及的‘保護性破壞’?!敝袊需F科研院文化遺產(chǎn)保護研究院(下稱中鐵文保)院長、國家文物局石窟寺文物保護技術(shù)重點科研基地主任王逢睿說。

針對樂山大佛體內(nèi)滲漏,中鐵文保團隊首創(chuàng)一種熒光碳點示蹤技術(shù),以銀杏葉為前驅(qū)體,現(xiàn)場制備碳量子點作為示蹤劑。通過合理布置示蹤劑投放點和取樣點,精細探測石窟寺滲流路徑及來源。熒光碳點示蹤技術(shù)成本低、效率高,填補了石窟寺滲流探測領(lǐng)域技術(shù)空白,突破了示蹤劑在此領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。技術(shù)成果在樂山大佛的水害治理工作中得到了成功應(yīng)用。

與此同時,項目團隊采用地質(zhì)聚合物改性傳統(tǒng)捶灰材料,對潮濕環(huán)境下石質(zhì)文物實施精細化修復(fù),形成了文物病害信息采集分析、無損探查與微損檢測、文物賦存環(huán)境監(jiān)測預(yù)警、石窟淺表層巖體劣化修復(fù)等成套關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)字技術(shù)守護樓蘭古城

樓蘭古城遺址是我國數(shù)量龐大的土遺址之一。“土遺址是文物保護行業(yè)中一個世界級難題?!倍鼗脱芯吭焊痹洪L郭青林認為,土遺址是土做的,本身比較脆弱,大多數(shù)都在露天保存,坍塌、風(fēng)化等因素容易導(dǎo)致其快速消失,而一旦消失將無法證明過去的歷史。同時,按照文物保護最小干預(yù)的原則,許多巖土工程新方法無法直接采用。

中鐵文保聯(lián)合中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院(下稱西北研究院)研發(fā)了一套數(shù)字樓蘭綜合信息系統(tǒng)。點擊系統(tǒng),可查詢許多關(guān)于樓蘭古城遺址的內(nèi)容,包括遺址周邊地貌環(huán)境變化的高精度大尺度遠程監(jiān)測、多參數(shù)氣象狀況的實時自動監(jiān)測、遺址景觀三維精細展示、遺址區(qū)720度全景虛擬漫游、樓蘭古城歷史行政區(qū)域演變與相關(guān)文化資料。

以近期搶救修復(fù)樓蘭為例,新時代背景下,中鐵文保團隊結(jié)合全新的勘測理念及技術(shù),探索出一條將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)文物保護充分結(jié)合的路徑。

樓蘭古城遺址所處環(huán)境極為惡劣,位于羅布泊沙漠溝壑相間的雅丹地貌中,周圍上百公里渺無人煙。常年吹刮的東北風(fēng)不斷風(fēng)蝕,而年均8級大風(fēng)天數(shù)則高達80天,浮塵天氣115-193天,七八月期間,地表溫度可達65攝氏度。這樣的環(huán)境,令樓蘭古城遺址的保護工作十分艱難。幾年前,樓蘭古城主要遺址區(qū)“三間房和佛塔”所賦存的臺地發(fā)生危及本體安全的坍塌。

自2020年開始,中鐵文保西北片區(qū)負責(zé)人周鵬帶領(lǐng)項目團隊對樓蘭古城三間房和佛塔遺址進行勘測并進行搶救性修復(fù)。通過實地勘測分析,團隊成員認為,在極端氣候環(huán)境下,最好的保護是進行預(yù)防性保護監(jiān)控監(jiān)測,為將來保護修復(fù)提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

項目團隊通過對遺址區(qū)環(huán)境影響因素開展不間斷監(jiān)測,對風(fēng)沙侵蝕與遺址損毀模式開展研究,對遺址本體結(jié)構(gòu)殘損與表層劣化實施了精細修復(fù),并首次借助“天-空-地”一體化監(jiān)測和三維全景數(shù)據(jù)采集建立仿真模型,將技術(shù)成果集成在定制研發(fā)的數(shù)字樓蘭綜合信息系統(tǒng)之中,“數(shù)字樓蘭”在科技保護與文化展示中發(fā)揮了重要作用。

糾偏加固扶正奎光塔

西安大雁塔、杭州六和塔、登封嵩岳寺塔、蘇州虎丘塔……這些耳熟能詳?shù)墓糯u塔,是我國乃至世界的重要文化遺產(chǎn),也是我國古代高層建筑的典范。對這些古塔的保護,重點是傾斜糾偏和地震引起的災(zāi)害。

四川省都江堰市城南處,有一座國家一級文物--奎光塔。其通高52.67米、總共17層,四面被青城、靈巖、玉壘諸山環(huán)繞,又有岷江水繞,雄秀萬狀。

奎光塔是近年來我國古磚塔保護在傾斜糾偏方面的典型案例??馑虿捎么u砌、地理位置屬于岷江河灘及層數(shù)高等原因,經(jīng)歷百余年后,塔基開始傾斜。20世紀(jì)80年代初,傾斜更加明顯?!翱串?dāng)時資料,塔底東側(cè)、西側(cè)被拉伸開裂,塔身達到26‰的傾斜率,大大超過了國家規(guī)范允許的4‰。”王逢睿說。

雖然我國在古磚塔維修方面已積累了一些經(jīng)驗和技術(shù),但面對這座國內(nèi)最高密檐磚塔,文物修復(fù)專家普遍感覺沒有十足把握。1999年,中鐵文保專家團隊趕到都江堰,對奎光塔所處地質(zhì)環(huán)境、病害情況展開調(diào)查,并首次提出迫降、頂升組合協(xié)調(diào)的方法,給奎光塔做了一次“精確糾偏加固”手術(shù)。

迫降,就是將地基再挖深,擴大填充原基礎(chǔ),再用頂升方法扶正奎光塔。

修復(fù)后的奎光塔,成功抵御住了2008年汶川特大地震,晃而不倒,僅結(jié)構(gòu)受損。

評論
周美華ZMH
學(xué)士級
科技護航,保護文物,讓文物長壽更長安!
2024-07-09
華科普
大學(xué)士級
我國在古磚塔維修方面已積累了一些經(jīng)驗和技術(shù),但仍有很多難題有待進一步探索解決之道!
2024-07-09
科普科普知識的搖籃!
大學(xué)士級
中國是文物大國,不可移動文物的保護,它是一個全球性的挑戰(zhàn),涉及到多學(xué)科的知識和技術(shù),通過結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代科技,可以有效地解決各種保護難題。這些創(chuàng)新方法不僅有助于保護文化遺產(chǎn),也為未來的文物保護工作提供了寶貴的經(jīng)驗和啟示。隨著科技的不斷進步,未來有望開發(fā)出更多高效、精準(zhǔn)的保護技術(shù),以確保這些珍貴的文化遺產(chǎn)能夠抵御歲月的侵蝕,傳承給后代。
2024-07-09