科技日報記者 王姍姍
“嘆為觀止！通過這次參觀，我直觀地感受到了古人的智慧?！?1月3日，在白鶴梁水下博物館參觀的游客任女士告訴科技日報記者。眼下，正值2024年白鶴梁旅游文化節(jié)，不少游客來到重慶涪陵，打卡“世界首座非潛水可到達的水下遺址博物館”，一睹白鶴梁千年題刻風采。
曾因三峽大壩蓄水而面臨永遠沉入江底的白鶴梁緣何“絕處逢生”？又有哪些新技術(shù)應用于其中？為尋找答案，記者走進白鶴梁水下博物館一探究竟。
世界內(nèi)河水下文物保護難度最大
白鶴梁不僅是一座千年“水文站”，也是極具藝術(shù)價值的“水下碑林”。白鶴梁長1600米、平均寬約15米，梁上現(xiàn)存題刻165段、石魚18尾，極具藝術(shù)價值。它因記錄了1200年來的72個枯水年份水位，被聯(lián)合國教科文組織譽為“世界第一古代水文站”。
從博物館一層乘坐長約91米的電梯抵達水下40米處，再穿過約138米的長廊后右轉(zhuǎn)，題刻便可映入眼簾。
“‘原址、原狀、原環(huán)境’的保護方式在世界上沒有先例?！卑Q梁水下博物館館長蔣銳告訴記者，白鶴梁題刻保護是迄今為止世界內(nèi)河水下文物保護中涉及工程技術(shù)學科最多、難度最大的項目。在保護的探索過程中，僅保護方案就設(shè)計論證了近10年。
1994年，長江三峽水利樞紐工程投入建設(shè)，白鶴梁面臨蓄水后永遠沉入江底的境遇。彼時，各行各業(yè)專家學者奔赴重慶扎根三峽庫區(qū)，前后設(shè)計了7種保護方案。
經(jīng)過史料研究和科學考量，時任現(xiàn)場專家組組長、中國工程院院士葛修潤首次提出“無壓容器”方案，即在白鶴梁原址上修建保護罩體，運用凈水平壓系統(tǒng)將過濾后的長江水引入或排出，保持罩體內(nèi)外水壓平衡。這一方法可讓題刻長年浸于水中，避免江水長期沖刷損壞。不僅如此，在設(shè)計中，罩體內(nèi)還計劃修建一條環(huán)形參觀廊道。這不僅可解決滲流破壞、帷幕灌漿等工程難題，還能大幅提升游客觀賞體驗。
經(jīng)過多年努力，“無壓容器”方案終于在2003年獲批啟用。此后，又耗時6年，一座建在白鶴梁原址上的水下遺址博物館正式建成。
“這是一場科學的、偉大的文物保護接力。”白鶴梁題刻原址水下保護工程項目管理部負責人陳濤介紹，近年來，隨著技術(shù)發(fā)展和游客觀賞需求的提高，博物館從科學保護角度出發(fā)，首創(chuàng)了文物保護中復雜水環(huán)境下集循環(huán)凈化處理、自動檢測與控制于一體的功能系統(tǒng)，并不斷完善，展現(xiàn)了科技護航文物保護的“中國智慧”。
多項創(chuàng)新方案讓白鶴梁煥發(fā)生機
“罩體內(nèi)水量達4500多噸，館內(nèi)分布的水泵管道，24小時不間斷進行抽水、過濾、注水，保證內(nèi)外水壓平衡?！标悵榻B，白鶴梁水下博物館具備了內(nèi)河深水下文物保護成套技術(shù)，配備了自動凈水裝置，建立了一整套涉及長江水位、流量、流速與補水量的動態(tài)平衡數(shù)據(jù)庫。博物館還首次采用了不燃電纜、凈水平壓系統(tǒng)等多項科技創(chuàng)新方案，實現(xiàn)了用科技手段保障文物安全。
在白鶴梁水下博物館設(shè)備科組長劉彬看來，博物館像是一個永不停歇的機器，深水照明系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、文物清洗系統(tǒng)等就像是其中的一個個零部件，散發(fā)著科技光環(huán)。它們各司其職又協(xié)同發(fā)力，時刻保持高速、有序的運行，共護這方千年文化石梁。
劉彬以水中燈管為例介紹道，博物館以前使用的鋁合金燈具，在水中浸泡后易產(chǎn)生浮渣附著于燈管表面，加之燈管溫度過高容易引發(fā)藻類滋生，會導致游客難以看清題刻全貌。為此，專家們緊急研判后，決定將燈管更換為不銹鋼燈具，打造了當時國內(nèi)唯一的深水LED照明系統(tǒng)。
為進一步讓游客看清題刻，博物館又和相關(guān)科研單位合作，對航空有機玻璃工藝進行了優(yōu)化創(chuàng)新，將23個直徑80厘米的觀察窗玻璃升級為更穩(wěn)定、更抗壓、更透光的航空玻璃，還定期派潛水員為題刻“洗臉”，保護題刻免于微生物腐蝕。
“科技豐富了文物保護手段，煥發(fā)了文物生機?！笔Y銳說，作為“全國科普教育基地”，博物館借助數(shù)字技術(shù)，開發(fā)了展現(xiàn)白鶴梁前世今生的VR項目，實現(xiàn)古與今、文化與科技的結(jié)合?！拔覀冋龜y手埃及羅達島尼羅尺聯(lián)合申報世界文化遺產(chǎn)，希望中國長江文明和世界大河文明融合。”
