怕溼、怕裂、怕病害……石窟寺保護如何科學進行?

“氣候變化與遺產保護”是近年來世界遺產領域關注的重點。我國石窟寺和石質文物、遺址分佈廣泛,一些文物處於風吹日曬的露天環境中,長期受到自然風化和災害侵蝕。近年來,極端天氣狀況頻發,對石窟寺等大型文化遺產和文物古蹟構成的危脅明顯增加。

怕溼、怕裂、怕病害……石窟寺保護如何科學進行?

▲2022年3月,龍門石窟奉先寺區域周邊已搭建起20餘米高的腳手架。為保護文物,腳手架需要“懸挑架杆”,和壁面保持一段距離。腳手架中間,還要露出盧舍那大佛周身,不影響遊客觀賞。龍門石窟是世界文化遺產和全國重點文物保護單位,是世界上造像最多、規模最大的石刻藝術寶庫。其中,奉先寺是龍門石窟開鑿規模最大、藝術最為精湛的摩崖型群雕;但長期受到滲漏水、巖體開裂、微生物等病害因素影響。(段晉哲攝)

龍門石窟啟動大型保護工程 治理滲透水和危巖體危害

自然災害、自然侵蝕再加上人類生產活動,對古蹟遺址造成了持續損害,成為長期以來文物保護防災減災工作的重點。

6月6日,在2022年國家文物局第二季度例行新聞釋出會上,國家文物局科技教育司司長羅靜介紹說,從2019年起,國家重點研發計劃“文化遺產保護利用”專題任務先後啟動了36個科研專案,針對考古與文化遺產價值認知、文物病害評估與保護修復、文化遺產風險監測與防控、文化遺產傳承與利用等4個方面的瓶頸問題開展基礎研究、關鍵技術攻關和應用示範。其中,在文物病害評估與保護修復方面,圍繞石窟寺、土遺址、墓葬壁畫、古建築等不可移動文物,以及脆弱的青銅器、鐵質文物等的保護難題,開展文物劣化機理研究、保護技術研發和應用示範。

2021年12月釋出的《“十四五”石窟寺保護利用專項規劃》提出,在莫高窟、雲岡石窟、龍門石窟、大足石刻、麥積山石窟等重要石窟寺開展一批具有重大影響和示範效應的綜合性文物保護工程。近年來,文物保護工作者從關注氣候變化的宏觀視角開始尋找中長期解決方案。石窟寺保護進入了新一輪綜合治理研究階段。

在《“十四五”石窟寺保護利用專項規劃》釋出的同時,龍門石窟奉先寺大型滲漏水治理和危巖體加固保護工程正式啟動。這是繼20世紀70年代以來奉先寺進行一系列加固維修工程後,又一次啟動的大型保護工程。

據介紹,奉先寺保護工程將根據地質狀況、裂隙分佈、滲漏水病害發育程度,對其西壁、南壁、北壁和周邊區域進行全面的滲漏水治理;同時,對奉先寺壁面和周邊山體危巖體採取加固措施,並定期維護清理,提高巖體的穩定性。

怕溼、怕裂、怕病害……石窟寺保護如何科學進行?

▲這是5月26日拍攝的北石窟寺施工現場。為防止降水透過崖體裂隙下滲,工作人員在搭建臨時防水棚。(圖片來源:新華社)

北石窟寺“搭棚” 應對即將到來的雨季

進入2022年6月,位於甘肅省慶陽市的北石窟寺啟動防汛工程,透過搭建臨時性保護棚、加強監測等方式,應對即將到來的雨季。

北石窟寺始建於北魏永平二年(公元509年),石窟群南北延續3公里,分佈在蒲河兩岸的黃砂岩崖面上。與中國各地許多石窟修建過程相同,北石窟寺也是歷經多個朝代不斷開鑿形成的窟龕密集的石窟群。1988年1月,北石窟寺與位於涇川縣的南石窟寺同時被列入第三批全國重點文物保護單位。

石窟巖體裂隙滲水病害是我國石窟主要病害之一。砂岩因具有強透水性、吸水性和難蒸發的特點,極易引發窟體受潮、滲水、泛鹼和強度下降等病害,雨雪彙集水成了窟龕及其載體保護最大威脅。

據甘肅北石窟寺文物保護研究所保護研究室副主任崔惠萍介紹,當地年降雨量平均為400至500毫米。但2021年年降雨量突然達到了900多毫米,這對砂岩的影響就非常大。

近些年,為減緩各類病害的發育,北石窟寺先後開展了砂岩防風化、文物保護維修、文物數字化、壁畫彩塑維修、保護規劃修編等方面的保護專案。

從2021年起,在北石窟寺南端開始搭建防水工程。經過近一年的溫溼度、滲水率等資料監測,防水效果明顯。據專家介紹,臨時防水棚能將雨雪有效排離崖體,防止降水透過崖體裂隙下滲。目前,研究人員正在實施“窟門、窟簷和棧道前期勘察”研究專案,臨時防水棚的建設可為後期窟簷建設做好技術儲備和實驗資料收集。

怕溼、怕裂、怕病害……石窟寺保護如何科學進行?

▲敦煌莫高窟地處戈壁沙漠腹地,空氣乾燥,雨量稀少,溫度變化劇烈。在窟外,最高氣溫可達44。1℃,最低氣溫能至零下27。6℃。在最乾燥的時候,常有空氣相對溼度為零的記錄。莫高窟現存洞窟計735個。窟內有壁畫3。8萬餘平方米,彩塑2290餘身。圖為保護專家在對易受天氣影響的文物本體進行維護。

多種精細化預防措施 降低莫高窟洞窟相對溼度

4月18日是“國際古蹟遺址日”。今年的遺址日主題是“遺產與氣候”。在中國文化遺產保護專家舉行的主題日活動中,敦煌研究院院長蘇伯民介紹了世界遺產莫高窟的研究人員應對氣候變化所做的實踐與策略。

蘇伯民介紹說,透過對莫高窟壁畫各類病害的形成機理進行研究,發現表面水分是導致壁畫病害的關鍵因素。當洞窟內相對溼度達到或超過67%時,壁畫巖體中的可溶鹽發生潮解,相對溼度下降,可溶鹽重新結晶。“潮解—結晶”過程反覆發生,使得壁畫產生嚴重病害。

影響洞窟內溼度變化的主要因素包括降雨、遊客參觀等。近年來,敦煌地區極端降水事件呈增多趨勢。2021年5月18日,敦煌市區日降水量29。1毫米,達到極端日降水事件標準。所以,儘管莫高窟所在區域降水稀少、蒸發強烈,但一旦暴雨發生,入滲水分將會攜帶可溶鹽沿崖體裂隙和岩土體孔隙運移至壁畫地層,誘發病害發生髮展;超滲水分則匯成地表徑流,對崖壁造成沖蝕,甚至伴隨著區域性洪水的發生,威脅洞窟內文物安全。

每年5至10月是莫高窟旅遊旺季。這個時期降雨量明顯增多。如在降雨時繼續開放,當開啟洞窟門時,會導致洞窟內溼度迅速增高,進而引起水鹽運移使壁畫產生各種病害。

為應對自然和人為因素對世界遺產的影響,敦煌莫高窟管理部門進行了一系列科學研究並採取了相應預防手段。在已建設完成的莫高窟監測預警系統基礎上,新納入了氣象部門降雨和風沙等天氣預報資訊並及時釋出,以便及時採取應對預案。

蘇伯民說,莫高窟還將研究洞窟門自動化保護,加強窟門密封性、實現通風狀態下顆粒物過濾功能。當洞窟相對溼度及顆粒物等閾值超標時,洞窟門會關閉;窟外環境較好時則保持通風。(完)(原標題:防滲、防溼、防坍塌……石窟寺保護未雨綢繆)(文章來源:人民日報海外版)

作者/齊欣

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