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。”11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，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。”白鶴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河水下文物保護中涉及工程技術學科最多、難度最大的項目。在保護的探索過程中，僅保護方案就設計論證了近10年。

1994年，長江三峽水利樞紐工程投入建設，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)，前后設計了7種保護方案。

經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，在設計中，罩體內還計劃修建一條環(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

“罩體內水量達4500多噸，館內分布的水泵管道，24小時不間斷進行抽水、過濾、注水，保證內外水壓平衡。”陳濤介紹，白鶴梁水下博物館具備了內河深水下文物保護成套技術，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。”蔣銳說，作為“全國科普教育基地”，博物館借助數(shù)字技術，開發(fā)了展現(xiàn)白鶴梁前世今生的VR項目，實現(xiàn)古與今、文化與科技的結合。“我們正攜手埃及羅達島尼羅尺聯(lián)合申報世界文化遺產，希望中國長江文明和世界大河文明融合。”