潜入海底,我们在这艘八百年前的船里,竟发现
来源:船舶工程
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栏目:综合新闻 时间:2022-01-27
水肺的发明,让人类能够自如地进入水下世界,水下考古也因此诞生。在“南海一号”的水下考古过程中,我们采取了整体打捞的办法,设计了一个巨大的钢沉井放入水里。南海一号重达5500吨,共挖掘出了18万件套文物,以及130多吨的铁和几万枚铜钱。南海一号是世界第一,也是世界唯一的项目,它是怎么被打捞上来的?我们又从南海一号上发掘了什么?中国水下考古的现状如何?
出品:格致论道讲坛
以下内容为广东省文物考古研究所副所长、研究员崔勇演讲实录:
大家好,我是崔勇,是“南海一号”的项目领队。我们的工作主要是水下考古,将陆地考古的工作移到水下做。但是,将考古工作移到水下并不简单,因为它是建立在工程和科技的发展上。
水下考古的诞生源于一个契机,1943年法国海军军官库斯托发明了自携式水下呼吸器,俗称“水肺”。因为“水肺”的发明,人类能够自如地进入水下世界。
自携式水下呼吸器
如果大家潜过水就知道,潜水是一件很惬意的事情。由于人类对宝藏的探索情结以及自身的怀旧情结,人工“水肺”的发明最早应用于古代沉船。
一般的水下考古程序如下图所示,这张图展示了日本在叙利亚进行水下考古工作的情景。图片上方是一条驳船,图片下方是沉船遗址,图片中间是考古人员各自负责的工作。
我们认为理想状态的水下考古应是水质清冽的环境,而我们经常做的水下考古则是浊水考古,这也是中国水下考古的特点。
理想状态(左)和现实状态(右)
在“南海一号”的水下考古工作中,能见度只有20厘米。
考古工作中存在一个矛盾点。水质越清,文物保护得越差,尤其是木头沉船;水质越差,证明瘀泥越厚,文物保护得最好。
”南海一号“的水下考古工作
保护文物最好的地方不是博物馆和展厅,而是在地下和水下,“南海一号”恰恰符合地下和水下的双保险。有了这个双保险,我们对于“南海一号”的期待非常高。
“南海一号”的发现调查与打捞
下图中的白点是“南海一号”的沉没地点。
1987年,我们发现这一条沉船,那时候我还是一个小伙子。直到现在,我一共参与了247件文物的接收。从1987年的发现,到1989年的第一次调查,再到2003年决定打捞,我们共展开了8次调查。在调查过程中,我们发现“南海一号”确实保存得很好。
考古需要采集影像资料或者绘图,但因为“南海一号”的考古环境能见度很低,无法采集影像资料,于是我们决定采取整体打捞的方法。
“南湖一号”打捞现场
之前国内外都没有尝试过整体打捞的方法,经商讨后,我们决定迈出第一步。在整体打捞之前,我们要先做调查,为制定打捞预案做准备,其中最关键的是要了解埋船的淤泥有多厚。我们钻了30米的淤泥,才发现整体打捞的方案在理论上是可行的。
2004年整体打捞数据采集工程—海底30米泥样钻探
整体打捞的方案前后经过四次论证,直到2007年才正式开始实施。后来,我们设计了一个巨大的钢沉井,长33米、宽14米、高7米。下图是一些放置钢沉井的照片,等放入水下之后,我们就看不到了。
钢沉井结构
下放沉井的场景
将钢沉井放入水里需要6步。第一步是定位放下去;第二步是用水泥块把钢沉井压到设计标高;第三步是把周边的淤泥挖开;第四步是横穿36根底梁;第五步是把上下沉井分开,吊起来;第六步是浮上水面。这六步从2007年4月一直做到2007年12月。
钢沉井浮上水面后就可以看到“南海一号”了。在钢沉井下放过程中,有一个比较成熟的技术——拉移,通过气囊拉移把“南海一号”从所在点拉到阳江广东海上丝绸之路博物馆对面。
沉箱起伏(左)和气囊拉移(右)
打捞时,我们仍需考虑之后要把沉船放在哪里。捞上来没有问题,但是捞上来之后放在何处仍需考量。如果没有一个合适的地方放置沉船,它很快就会坏,这也是一种破坏。
2004年,我们决定打造一个博物馆。通过设计招标和施工,2004年年底奠基,2007年上半年博物馆建造完成,也就是“南海一号”的家。
“南海一号”从水底捞上来有多重呢?加上船体、船货、泥和沉箱本身的重量,总共是5500吨。
当时中国最大的一条起吊船在广州打捞局,它的起吊能力是4000吨。当时这条起吊船是亚洲第一吊,世界第六吊。现在我们已经有吨的起吊船,应用于建港珠澳大桥。
因为沉船更重,我们只能把它吊出海底,但不能吊出水面。我们又用了一个1.6万多吨的潜驳,即工程潜水艇,灌上水往下沉。然后把那艘吊船放在潜驳上面,再把潜驳的水排出使它上浮,同时用吊船往上吊,通过这两个力相加,我们把“南海一号”拖到水晶宫旁边。
但是博物馆离海边仍有400多米的距离,如何把5500多吨的东西从海边拉进博物馆的水晶宫?
当时我们采取了一个笨办法。我们铺了条路,采用古代滚木移重的方法,在重物下面放一些滚木,推一下,再将后面的滚木移到前面去,这样重物就能往前移动了。
但是这个沉箱太重,滚木是不可能的,所以我们采用了气囊。我们准备了16根气囊作为滚木,把气囊垫到沉船下面,每一根气囊的承重是400吨,16根刚好是6400吨,远远超出“南海一号”的重量。
我们正是采用滚木移重的方法,将气囊排气充气,终于在2007年12月28日将“南海一号”牵引进了博物馆。