當水下考古遇上高科技

日前,長江口橫沙水域見證了中國水下考古新的歷史性突破:22根巨型弧形樑組成的重約8800噸的沉箱裝載着長江口二號古船,經過4個多小時水下持續提升後,在打撈工程船“奮力輪”中部月池緩緩露出水面。這也意味着經過70多天的奮戰,長江口二號古船成功整體打撈出水。

相關專家表示,長江口二號古船從發現到水下調查,再到整體打撈,科技賦能始終是推動古船考古與文物保護工作的重要方式和核心動力。

填補清代晚期古船空白

2015年,上海文物局組織國家文物局考古研究中心、上海市文物保護研究中心等單位在長江口崇明橫沙水域開展水下考古重點調查時,通過聲吶掃測等技術發現了一艘木質古船,考古編號爲“長江口二號”。爲進一步摸清該古船的性質和年代,從2016年開始,國家文物局考古研究中心等國內專業機構,每年對古船進行水下考古調查和多學科研究。

經過7年的水下考古調查勘探,探明瞭長江口二號古船的基本情況――爲木質帆船,確認年代爲清代同治時期(公元1862年-1875年),所在水域水深8-10米,船體埋藏於5.5米深淤泥中,殘長約38.1米、寬約9.9米,已探明有31個艙室。從目前的勘測情況看,推測爲清代上海廣爲使用的沙船的可能性最大。

通過選取4個艙室進行的小範圍清理,艙內均發現有碼放整齊的景德鎮瓷器等精美文物。另外,在船體及周圍還出水了紫砂器、越南水煙罐等大量文物。特別是出水的綠釉杯底書有“同治年制”款,爲古船的斷代提供了重要的依據。

相關專家表示,長江口二號古船是中國水下考古又一里程碑式的重大發現,填補了中國清代晚期大型木帆船研究空白。同時,長江口二號古船船體的完整性和豐富的船載文物,對中國乃至世界造船史、航運史、陶瓷史、經濟史等研究具有十分重要的意義。

突破渾水環境打撈瓶頸

在長江口這片能見度幾乎爲零的江海交匯水域,找尋水下文化遺產困難重重。

渾水環境是中國乃至世界水下考古發展至今極難跨越的瓶頸。在水下考古工作啓動之初,上海市文物局組織考古工作者與科技工作者開展跨界合作、聯合攻關,自主研發了獲得國家專利的“渾水水域水下成像裝置”,開發了“機器人水下考古裝備關鍵技術與應用”,綜合運用無人艇、多波束聲吶、側掃聲吶、淺地層剖面儀和磁力儀等海洋物探設備,對長江口水域開展水下調查,科技創新融合發展成爲發現長江口二號古船最重要的因素。

在國家文物局同意採取整體打撈方式對長江口二號古船進行保護後,上海市文物局會同交通運輸部上海打撈局,集成當前世界最先進的打撈工藝、技術路線、設備製造,最終研究並形成了世界首創的“弧形樑非接觸文物整體遷移技術”來打撈這艘古船。

據介紹,該項技術創造性地融合了核電弧形樑加工工藝、隧道盾構掘進工藝、沉管隧道對接工藝,並運用液壓同步提升技術等目前全球最爲先進的高新技術。此外,爲了平穩安全提升弧形樑形成的沉箱並順利將其護送至船塢,創造性地設計並建造出一艘專用打撈工程船“奮力輪”。“奮力輪”兩端設有同步提升裝置,在船中部開口,自帶一個長56米、寬20米的月池。穿樑完成後的弧形樑沉箱裝載着古船直接由“奮力輪”從海底提升至中部月池,並轉運、卸載至船塢。

相關專家表示,這些首次應用於考古與文物保護領域的技術,充分體現了文物保護與科技創新融合發展,爲水下考古整體打撈模式提供了新方法、開闢了新思路、增加了新案例,爲世界水下考古提供了中國經驗。