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传感器在文物保护的应用——千年水闸遗址最快明年“治病”

摩杰娱乐资讯网时间:2019-05-13 点击:

南越国木构水闸历时14个月完成“体检”,保护方案待批复后实施

传感器在文物保护的应用——千年水闸遗址最快明年“治病”
位于光明广场地下一层的南越国木构水闸遗址近日完成“体检”。
  信息时报记者 徐敏 摄

历时14个月,全国重点文物保护单位——南越国木构水闸遗址(下称“水闸遗址”)完成了“体检”。结果显示,水闸遗址存在一定病害,如木构文物有残缺、变形、变色等,局部腐蚀较为严重;地质有局部坍塌、浸没。记者从广州市文物考古研究院获悉,经对遗址的水文地质、木质文物、土遗址等进行全面“体检”并“会诊”,《南越国木构水闸遗址保护工程设计方案》(下称《方案》)已出炉,将待上级部门批复后编制施工方案。按估算,“治病手术”最快明年启动。

把 脉

“体检+会诊”为遗址看病

据了解,完成“体检”的是目前世界上考古发现年代最早、规模最大、保存最完好的南越国时期木构水闸,也是全国首个设在商厦内的原址保护点,位于西湖路光明广场地下一层,于2007年6月9日免费对外开放。2017年,国家文物局和市文物局共同出资200多万元,委派市考古院对水闸遗址保护工作进行前期勘察,这便如同医生给病人进行全面“体检”并根据结果进行“会诊”,专家们再“对症下药”,开出保护“方子”。

本次“体检”从2017年8月启动,由市考古院、北京国文琰信息摩杰术有限公司共同开展。市考古院文物保护科摩杰研究部主任吕良波介绍,水闸遗址现场共安装64个传感器,从2017年12月开始采集数据,监测内容包括水文、环境、温湿度等。

昨日,记者来到光明广场负一层看到,目前水闸遗址用巨型玻璃罩保存,可供市民观赏。玻璃罩内亮着灯,可以清楚地看到遗址全貌。这里基本保持着发掘时的原样,排列有序、纵横交错的“八”字型大型木结构十分清晰。现场设有20多个监测点,在遗址南、北两侧和中轴线上均安装了监测的摩杰设备。这些摩杰可对遗址的保存环境、木质文物、土遗址、遗址整体等进行全方位的监测,由此得出环境温度和湿度、空气质量、地下水位、木构变化等一系列数据,最终通过分析查出水闸遗址的病害根源。

病 症

木构文物局部腐蚀较严重

千年历史遗址健康状况如何?吕良波表示,经查水流、看病害等一系列环节,已拿出三份成果:《保护工程地质调查与评价》、《监测研究分析报告》、《前期研究报告》。

吕良波介绍,这三份检验报告显示了水闸遗址的“健康”状况:出现了多处病害。如地质有局部坍塌、崩滑、浸没;木构文物受微生物、高湿等因素长期影响,有饱水、残缺、断裂、变形、变色、微生物损害等病害,局部腐蚀较为严重;土遗址主要存在微生物病害、粉化、泛盐、裂隙、剥落、崩塌等病害;砖石文物主要存在微生物病害、表面泛盐、表面污染与变色等。

水闸遗址为何会“生病”?原因在于,广州是典型的海洋性季风气候,雨季主要集中在夏天,年降水量高于年蒸发量。这种潮湿的气候条件,还有季节变换带来的温差变化和干湿交替,使得遗址中的木构件会开裂、变形,土体遗存会产生裂隙、严重的崩塌。再有遗址靠近珠江,地下水位比较高,毛细水上升会带来易溶盐结晶问题,导致水闸遗址出现“病怏怏”的模样。

手 术

“治病”工程最快明年启动

水闸遗址的保护需要长期的监测、不断的实验以及日常的保养维护,现阶段将如何“治病”?据了解,《方案》已编制出炉。

这份“治疗”方案和“康复”计划梳理了遗址的现存情况和保护设施,对木构、土体、砖石遗存的病害类型、面积及病害成因进行了统计,并制定了水闸遗址本体保护工程摩杰术路线。其中,“疏水保护措施”是重点和基础,即对遗址周边进行疏水保护处理,控水,减少、抑制水害对遗址本体的影响。同时,增加通风、设置空气净化设备改善遗址的保存环境,“灭杀”微生物病害。

此外,砖石遗存主要位于砖石井及水闸闸室,《方案》建议先对其表面进行清理,再采用湿纸贴敷法治理盐类病害。木构文物主要是水松,建议可先用去离子水浸泡脱盐、防菌防霉,再采用冷冻干燥法进行脱水。

因水闸遗址属于全国重点文物保护单位,《方案》须经各级文物行政部门上报至上级部门,上级部门将组织专家对保护方案进行论证,切实可行获批后将编制施工方案,经国家文物局批准后才能实施。如此估算的话,“治病”工程最快明年启动。在正式的保护工程实施之前,市考古院正研究对遗址内部局部治水、土遗址局部加固、微生物治理,以及解决遗址内部灯光对木质保护的影响而改善灯光条件等保养维护方案。

思 考

如何让水闸遗址成为打卡点?

虽然光明广场落点在繁华的西湖路,但因水闸遗址的位置比较隐蔽,前来参观的游客十分稀少。记者逗留的半个小时内,遇到的游客不过3人。刘女士和儿子来广州旅游,当天参观北京路时“偶遇”了水闸遗址。“没想到商场里还藏着这样一个宝贝,好难得。”刘女士说,水闸遗址虽然不大,但既免费又有意义,有关部门应加大宣传、推广的力度,吸引更多的人来看。她还建议,“遗址可以考虑利用大佛寺、北京路的知名度,在宣传时串联在一起,成为游客来北京路的一个打卡点。”

“把本体保护好,展示好,是遗址保护的两大核心。”市考古院副院长张强禄表示,本次“体检”的重点是开展遗址本体保护及保存环境的综合监测,弄清水闸出现病害的原因、机理,由此“对症下药”。另外,本次还对遗址进行了三维扫描,全面获取遗址的空间信息,构建三维模型。三维扫描成果可对遗址的历史特征、病害研究、宣传展示等助“一臂之力”,希望在做好保护的基础上,利用新摩杰术对遗址进行全方位展示,并和光明广场管理单位共同推进保护和宣传,让遗址“活”起来。

“文物是不可再生的,对文物的保护,需遵循最小干预、局部实验、预防性保护等原则。”有关人士表示,通过本次系统体检,待保护方案实施后,再加上日常维护,遗址的保护问题能基本解决。但在遗址保护好的同时,现阶段最突出的是遗址要如何利用,“需要光明广场等各方面通力合作,活化水闸遗址。”

知多D

给文物“看病”是怎样一种操作?

和人一样,给文物“看病”也要望、闻、问、切。遗址属不可移动文物,需从自身状态、区域气候条件等通盘考虑,对症下药。专业人士总结出几个影响病害发育的主要因素,包括保存环境、土遗址本、木构文物本体等。通俗来说,即监测空气温湿度、光照度、地下水位、土壤的温湿度、震动和沉降等。

据了解,水闸遗址安装的64个传感器布设方式五花八门,环境监测类黏贴在遗址保护罩墙基上;水文地质监测是利用遗址上3米深的探孔,放入传感器实时监测地下水位;土遗址的温湿度、盐分传感器则埋在遗址相应深度的土里……

这些传感器的另外一端连接了采集仪,摩杰将数据传输至服务器,监测管理员可随时随地查看、管理监测数据,对地下水位、震动、沉降等重点监测数据进行总结梳理;并结合前期研究及病害调研成果,研究遗址病害原因及机理。

(本文来源:信息时报记者 成小珍 通讯员 牛沛 )

(责任编辑:子豪)

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