科技讓千年瑰寶白鶴梁重現往日風(fēng)采
重慶涪陵白鶴梁，被譽(yù)為“世界第一古代水文站”和世界罕見(jiàn)的“水下碑林”。白鶴梁水下博物館是世界首座水下博物館，也是迄今為止水下文物保護涉及技術(shù)學(xué)科最多、難度最大的項目。近日，科技日報記者來(lái)到白鶴梁水下博物館，探尋它背后的科技奧秘。
乘坐91米長(cháng)的電梯來(lái)到位于長(cháng)江水面30多米下的白鶴梁水下博物館，在長(cháng)68米、外徑約3.8米的鋼質(zhì)環(huán)形參觀(guān)走廊里，通過(guò)觀(guān)景窗清晰地看到保護罩內靜臥水中的白鶴梁，貼近窗邊，梁上的石魚(yú)和部分題刻清晰可見(jiàn)。
“白鶴梁堅持了原址原貌保護，僅制訂保護方案就耗時(shí)9年。”白鶴梁水下博物館副館長(cháng)黃德建說(shuō)，白鶴梁水下博物館最大的難點(diǎn)在于解決水底壓力帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)7個(gè)方案比較，最終付諸實(shí)施的是由中國工程院院士葛修潤2001年參會(huì )提出的“無(wú)壓容器”方案。
“無(wú)壓容器”將白鶴梁中段罩住;容器內注滿(mǎn)水，使內外水壓大致平衡;容器頂部采取特殊鋼架結構，可承受4000噸輪船的沖擊力，迎水方向的防撞墩能經(jīng)受萬(wàn)噸級輪船撞擊;博物館還能通過(guò)光纖安保系統收集分析館內的溫度、壓力和硬度等指標，以判斷水下保護體安全狀況。
這一方案既未破壞文物本體，又能使游客安全、清楚地觀(guān)賞題刻，而且符合文化遺產(chǎn)保護“不改變原狀、也不改變其與自然環(huán)境依賴(lài)關(guān)系”的原則。
現在博物館經(jīng)過(guò)近10年的探索和研究，已經(jīng)建立起一整套長(cháng)江水位、流量、流速與補水量的動(dòng)態(tài)平衡數據庫，消除了最高水位40米的強壓和32米落差對保護體結構及文物本體安全的威脅，用科技手段保障了文物安全。
從2015年開(kāi)始對博物館的照明裝置進(jìn)行了更換，現在白鶴梁題刻保護體內裝備了國內文博界唯一深水照明系統。提升了題刻展示效果，能耗下降、溫升減小、光照強度減弱，能夠阻滯藻類(lèi)生長(cháng)，有利于保持石質(zhì)題刻狀態(tài)穩定和改善保護體內水質(zhì)。
“觀(guān)景窗是雙層8厘米厚的玻璃，但是卻能讓人看得清楚。”黃德建說(shuō)，他們與合作單位優(yōu)化創(chuàng )新了航空有機玻璃工藝，有效解決了白鶴梁特殊環(huán)境下觀(guān)察窗的抗高壓、抗沖擊、抗衰老、透光性、穩定性等問(wèn)題，突破了玻璃觀(guān)察窗清洗、更換等重大技術(shù)難題。保證了白鶴梁石刻的清晰可見(jiàn)。
同時(shí)，該館開(kāi)展了水環(huán)境現狀研究、空氣質(zhì)量監測研究與調控、水下建筑體安全監測、抑制藻類(lèi)生物膜等工作，確保建筑體、文物本體及游覽安全，提升了參觀(guān)效果和舒適度。
黃德建感慨地說(shuō)：“所以白鶴梁題刻原址水下保護工程的定位，不是‘紀念碑’式的。而是以人類(lèi)進(jìn)步的哲學(xué)思想和先進(jìn)的科技手段，來(lái)延長(cháng)石刻的‘生命’歷程。”(記者 雍黎)
