三峡水下博物馆为申遗换装歼-20战机用玻璃

2019年12月11日 0 作者 亚搏官网app

如此,才算不“辜负”联合国对该馆的定义——世界上第一个观众可以通过非潜水方式观赏原址题刻的水下博物馆

《瞭望东方周刊》记者于晓伟/重庆报道

2015年5月,闭馆10个月的重庆市涪陵区白鹤梁水下博物馆重新开放。在建成后最长的闭馆期内,它完成了水下廊道观察窗整改及玻璃更换。

在白鹤梁水下博物馆馆长胡黎明看来,此次成功更换玻璃的意义,更多在于消除了关于“白鹤梁保护工程是一次性工程”的质疑,为博物馆的可持续发展解决了瓶颈问题——既完成了玻璃的拆卸和安装,又完善了清洗功能。

作为世界第一座水下博物馆,白鹤梁水下博物馆的想法还有很多。这是观察中国文保多样化的一个样本。

白鹤梁的窗户脏了

乘90米长的自动扶梯进入水下40米深处,沿水平走廊向长江江心步行约150米,跨过一道厚重的钢制水密门,就进入了白鹤梁水下博物馆参观廊道。

U形廊道长约60米,23个圆形观察窗整齐地排列在廊壁上,俯身就能观赏白鹤梁题刻、石鱼的原貌。

三峡工程启动时,白鹤梁石刻面临永沉江底的命运,如何保护和利用,成为各方关注焦点。

最终,岩土力学专家、中国工程院院士葛修润的“无压容器”方案被采纳:在题刻密集区构筑水下保护体,注入净化过的江水。保护体内也建设廊道,用于参观以及研究。

上世纪60年代,埃及重建阿斯旺大坝时,为保护努比亚遗址,联合国教科文组织发起国际救援行动:把阿布辛贝神庙等切割成部分,再运到高处重新组造。相比之下,白鹤梁这样的原址保存被认为是最佳方案。

过去白鹤梁只在枯水期露出水面,基本未受到人为破坏;自进入保护体以来的抽样检测也表明,其本体石刻“几无风化”。

“以前石刻处于流水状态中,冬末春初的枯水期时常露出水面。”胡黎明说,现在它常年处于相对静止且反复过滤后的清水中,是否会发生化学、物理的变化不得而知,必须不断监测。

石梁上的缝隙也进行了灌浆和锚固,防止地下水的渗入并使岩体保持整体,同时又在表面涂抹了防腐剂、凝固剂,以防风化。

还有潜水员定期清洗,“藻类生长会把灯光遮住,石刻表面也有生物膜。”胡黎明说,虽然可用紫外线杀菌等生物和化学方法抑制,但这个问题至今尚未完全解决。而为了降低人为活动对题刻的干预,又必须尽量减少清洗次数。

现实难题则是,首批观察窗玻璃在2005年安装并投入使用,已陪伴白鹤梁走过近十个年头,这种两层玻璃的观察窗正常使用寿命是8年左右。

白鹤梁水下博物馆副馆长黄德建告诉《瞭望东方周刊》,近几年他们一直在考虑更换玻璃,2014年初的安全检查中也发现部分玻璃出现银纹——聚合物在外力作用下,于某些薄弱部位出现局部形变,最终导致微细凹槽或“裂纹”。

同时,两块玻璃中间的清洗系统早已失去功能。

但是在40米深水中进行观察窗整改及更换玻璃,在国内尚属首次。最终为了控制风险逐一更换观察窗,工期也大大延长。

白鹤梁水下博物馆保护管理处设备科科长李隆田举例说,内窗玻璃的拆卸大约需一天时间,但清洗霉斑和污垢、除锈、喷漆等辅助工作所用时间更长。因此拆卸和安装一扇窗的两块玻璃需要一个星期左右。

“没有先例可循。”胡黎明说,如果一不小心,玻璃有一丝裂纹,水就可能压出来。

换了歼20的玻璃

2003年,白鹤梁题刻原址水下保护工程开始动工。在葛修润的设想中,这件钢筋混凝土制成的“外套”使用年限为100年,但有关“白鹤梁保护工程是一次性工程”的质疑声一直存在。

这次水下廊道观察窗整改及玻璃更换工程的顺利完成,被认为是白鹤梁保护工程可以循环利用的最好证明。

“外窗玻璃已在水中坚持了约10年,其实仍然可以信任。”项目负责人、中国船舶重工集团公司第719研究所援潜救生中心高级工程师刘忠铭告诉《瞭望东方周刊》,新更换的玻璃厚度为8.6厘米、直径80厘米,与国产歼20战机的驾驶舱玻璃相同,具有硬度高、抗压性强、透光性好等特点。

作为白鹤梁水下参观廊道设计项目的负责人,刘忠铭回忆,当年就为日后更换玻璃“留下了余地”,比如设计了潜水员进出的加减压舱等。

“当时就担心外窗玻璃拆不下来,因为它承受的水压较大,也担心密封不好会漏水。”他说,施工前各种方法都经过反复论证,可能发生的困难和危险也做好了防范预案。没想到,第一块玻璃就给了一个“下马威”。

无论是喷除锈剂、松动液还是振动、敲击,都无法松动窗框上的压紧环,一连3天没有任何进展。

这是窗框在压力之下变形引起螺纹变形,于是采用力矩放大器等多种工具尝试,最终成功拆除压紧环,换上了新玻璃。

新玻璃加窗框约150公斤,水的浮力只能减轻约八分之一重量,运到观察窗附近就会消耗潜水员很多体力;而在40米深的水下,潜水员每次作业时间不能超过半小时,在这个时间内没有完成也必须回舱。

“玻璃窗长期处于水压下有些变形,拆卸难度比预计的大很多。”刘忠铭说,“为了保证安全,每次有3名潜水员同时入水。”两名抬着玻璃和窗框作业,还有一名在减压舱内承担观察和救援任务。

2014年7月14日白鹤梁水下博物馆闭馆,前期准备——多次现场勘察并维护保护体中的水循环系统、气压系统、通风系统等,10月中旬才开始拆卸第一块玻璃。

当时水位一度达到175米,水压增高使潜水员作业难度加大。博物馆也做了安全预案,如一旦出现紧急情况,先关闭水密门;因可能使用电焊,提前办理了用电许可证等。

工程进展到约四分之三时,看到工程师们已摸到规律,胡黎明的心情才有所缓解。但直到最后一块玻璃安装完毕,他心里的“石头”才落了地,并第一时间给上级主管单位——中国三峡博物馆的领导发短信报喜。

如今俯身望去,以往观察窗上被游客们吐槽的霉斑、污垢都消失不见,题刻、石鱼清晰呈现眼前,偶尔还会有全身透明的小鱼悠游而过。

“题刻辨识度明显提高。”胡黎明举例说,刻于清代康熙二十四年的两尾石鱼,尽管离观察窗很近,但过去一般不容易看见。而所谓“以石鱼为标”,主要就是指这两条石鱼。

如此,才不算“辜负”联合国对该馆的定义——世界上第一个观众可以通过非潜水方式观赏原址题刻的水下博物馆。

与糟糕的水质“斗争”

其实,此前白鹤梁水下博物馆经历过很多坎坷,比如遭遇经费不足。2009年5月18日开馆3天后,由于水质浑浊、不具备开放条件,又闭馆近一年。

“最初的设计比较理想化,就是把长江水抽出来,经过净化注入保护体内。但4000多方水是多大一个鱼缸?根本办不了。”黄德建说。

作为首任馆长,胡黎明坦言,接到任命通知时“压力非常大”,“虽然过去一直在文物部门工作,但我对水下的事完全不懂。”

经过半年细心观察,他判断保护体内的水质浑浊是受了长江水的影响。“为什么夏天难以控制,冬天就容易把握?因为夏天江水水势无常,流速很快。”胡黎明说,直到现在一些专业人士仍然不承认这一点。

与糟糕的水质作“斗争”是白鹤梁博物馆自开馆以来一直在做的事。尽管保护体密封,但石梁基岩是由砂岩、页岩等不同岩体构成,本身具有透水性。

抽取石梁地下水和长江水作检测,两者成分相似,也证明长江水和保护体内部是相通的。

“尤其是夏天,三峡大坝要放水,每秒约4万至6万立方米,有时一天的涨落就有七八米,水势无常,稍微进来一点儿就很麻烦。”胡黎明说,如果有大船从旁经过,也有可能将外面的水压进来。

此外,题刻展示需要灯光,而灯光能极大促进水藻生长,给水质带来影响。

多年摸索的应对之道,比如每年6月至9月根据长江水讯,水涨或流速较快的时候,往保护体内补充满水,使其内部的压力和长江水的压力基本持平或大于长江水的压力,防止江水灌入;没有游客参观时尽量减少保护体内的光照时间。

“我们添置了缺水报警和自动补水装置,给精密过滤器更换了一个直径1微米的滤芯,还给暴露在空气中的净化池加上了钢盖,用遮光的方式避免藻类生长。”李隆田说。

除此之外,还用空调将清风抽到水下,以保证“流水不腐”;而水的净化也在不停运作,前几年水质不好时,曾经一小时几十吨水不停往里压。

经过多年努力,白鹤梁保护体内的水质越来越好。开馆之初,博物馆曾挂过公示,提醒观众保护体内水质较为模糊,“2012年挂过一两次,从2013年开始基本没再挂过。”胡黎明说。

为申遗准备

除了必须更换玻璃,此次改造的一个原因是,白鹤梁水下博物馆规模较小、空间狭窄,无论是陈列展览还是功能设施都需要改善。

2011年7月,为了申报世界文化遗产,该博物馆曾闭馆半年完善功能设施,解决安检和门禁系统、卫生间、互动区等问题,游览路线提升为环形路线,还增加了声光等科技效果。

此次整改水下廊道观察窗和更换玻璃的同时,也进行了展览部分的改陈,如乘坐自动扶梯进入水下时,旁边的LED灯将展翅飞翔的白鹤与悠然而过的鱼儿等画面投射在顶部,江水波光粼粼,“声、光、电的结合打造出亦真亦幻的氛围”。

未来,胡黎明的设想是“由水下向岸上延伸、馆内向馆外拓展”,比如将博物馆门前那条车水马龙的大路改为地下通道,地面改建成广场,加入白鹤梁的文化元素。

曾有人建议开展潜水类旅游项目,胡黎明对此持保守态度,一方面是游客安全需要保障,另一方面,经常进入保护体对文物一定有干扰。

“今年我希望能对保护体内的灯光进行升级改造,”他说,现在的灯光只起照明作用,谈不上陈列展示,“应该有层次、重点、明暗对比,有艺术效果,增加遥控等智能化程度。”

然而,困难同样可以预计。与换玻璃的情况相似,懂陈列展示灯光的“行家”不懂水下施工,潜水员能水下作业却不懂陈列展示。

目前,白鹤梁水下博物馆已经列入国家申报世界文化遗产的预备名录,加强水下监测预警体系的自动化程度也在该馆计划之内。

“进行设计施工,首先要确定对方的资质。但对于白鹤梁来说,由于没有先例,无法招标,只能走政府单一采购的程序。”胡黎明说,设计方面最好由原来的设计单位,但也要看对方的意愿,因为“水下的事太麻烦”。


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