重慶涪陵白鶴梁，被譽(yù)為“世界第一古代水文站”和世界罕見(jiàn)的“水下碑林”。白鶴梁水下博物館是世界首座水下博物館，也是迄今為止水下文物保護(hù)涉及技術(shù)學(xué)科最多、難度最大的項(xiàng)目。近日，科技日?qǐng)?bào)記者來(lái)到白鶴梁水下博物館，探尋它背后的科技奧秘。

乘坐91米長(zhǎng)的電梯來(lái)到位于長(zhǎng)江水面30多米下的白鶴梁水下博物館，在長(zhǎng)68米、外徑約3.8米的鋼質(zhì)環(huán)形參觀走廊里，通過(guò)觀景窗清晰地看到保護(hù)罩內(nèi)靜臥水中的白鶴梁，貼近窗邊，梁上的石魚(yú)和部分題刻清晰可見(jiàn)。

“白鶴梁堅(jiān)持了原址原貌保護(hù)，僅制訂保護(hù)方案就耗時(shí)9年。”白鶴梁水下博物館副館長(zhǎng)黃德建說(shuō)，白鶴梁水下博物館最大的難點(diǎn)在于解決水底壓力帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)7個(gè)方案比較，最終付諸實(shí)施的是由中國(guó)工程院院士葛修潤(rùn)2001年參會(huì)提出的“無(wú)壓容器”方案。

“無(wú)壓容器”將白鶴梁中段罩住;容器內(nèi)注滿(mǎn)水，使內(nèi)外水壓大致平衡;容器頂部采取特殊鋼架結(jié)構(gòu)，可承受4000噸輪船的沖擊力，迎水方向的防撞墩能經(jīng)受萬(wàn)噸級(jí)輪船撞擊;博物館還能通過(guò)光纖安保系統(tǒng)收集分析館內(nèi)的溫度、壓力和硬度等指標(biāo)，以判斷水下保護(hù)體安全狀況。

這一方案既未破壞文物本體，又能使游客安全、清楚地觀賞題刻，而且符合文化遺產(chǎn)保護(hù)“不改變?cè)瓲?、也不改變其與自然環(huán)境依賴(lài)關(guān)系”的原則。

現(xiàn)在博物館經(jīng)過(guò)近10年的探索和研究，已經(jīng)建立起一整套長(zhǎng)江水位、流量、流速與補(bǔ)水量的動(dòng)態(tài)平衡數(shù)據(jù)庫(kù)，消除了最高水位40米的強(qiáng)壓和32米落差對(duì)保護(hù)體結(jié)構(gòu)及文物本體安全的威脅，用科技手段保障了文物安全。

從2015年開(kāi)始對(duì)博物館的照明裝置進(jìn)行了更換，現(xiàn)在白鶴梁題刻保護(hù)體內(nèi)裝備了國(guó)內(nèi)文博界唯一深水照明系統(tǒng)。提升了題刻展示效果，能耗下降、溫升減小、光照強(qiáng)度減弱，能夠阻滯藻類(lèi)生長(zhǎng)，有利于保持石質(zhì)題刻狀態(tài)穩(wěn)定和改善保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)。

“觀景窗是雙層8厘米厚的玻璃，但是卻能讓人看得清楚。”黃德建說(shuō)，他們與合作單位優(yōu)化創(chuàng)新了航空有機(jī)玻璃工藝，有效解決了白鶴梁特殊環(huán)境下觀察窗的抗高壓、抗沖擊、抗衰老、透光性、穩(wěn)定性等問(wèn)題，突破了玻璃觀察窗清洗、更換等重大技術(shù)難題。保證了白鶴梁石刻的清晰可見(jiàn)。

同時(shí)，該館開(kāi)展了水環(huán)境現(xiàn)狀研究、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)研究與調(diào)控、水下建筑體安全監(jiān)測(cè)、抑制藻類(lèi)生物膜等工作，確保建筑體、文物本體及游覽安全，提升了參觀效果和舒適度。

黃德建感慨地說(shuō)：“所以白鶴梁題刻原址水下保護(hù)工程的定位，不是‘紀(jì)念碑’式的。而是以人類(lèi)進(jìn)步的哲學(xué)思想和先進(jìn)的科技手段，來(lái)延長(zhǎng)石刻的‘生命’歷程。”