科技让千年瑰宝白鹤梁重现往日风采

重庆涪陵白鹤梁，被誉为“世界第一古代水文站”和世界罕见的“水下碑林”。白鹤梁水下博物馆是世界首座水下博物馆，也是迄今为止水下文物保护涉及技术学科最多、难度最大的项目。近日，科技日报记者来到白鹤梁水下博物馆，探寻它背后的科技奥秘。

乘坐91米长的电梯来到位于长江水面30多米下的白鹤梁水下博物馆，在长68米、外径约3.8米的钢质环形参观走廊里，通过观景窗清晰地看到保护罩内静卧水中的白鹤梁，贴近窗边，梁上的石鱼和部分题刻清晰可见。

“白鹤梁坚持了原址原貌保护，仅制订保护方案就耗时9年。”白鹤梁水下博物馆副馆长黄德建说，白鹤梁水下博物馆最大的难点在于解决水底压力带来的技术问题，经过7个方案比较，最终付诸实施的是由中国工程院院士葛修润2001年参会提出的“无压容器”方案。

“无压容器”将白鹤梁中段罩住;容器内注满水，使内外水压大致平衡;容器顶部采取特殊钢架结构，可承受4000吨轮船的冲击力，迎水方向的防撞墩能经受万吨级轮船撞击;博物馆还能通过光纤安保系统收集分析馆内的温度、压力和硬度等指标，以判断水下保护体安全状况。

这一方案既未破坏文物本体，又能使游客安全、清楚地观赏题刻，而且符合文化遗产保护“不改变原状、也不改变其与自然环境依赖关系”的原则。

现在博物馆经过近10年的探索和研究，已经建立起一整套长江水位、流量、流速与补水量的动态平衡数据库，消除了最高水位40米的强压和32米落差对保护体结构及文物本体安全的威胁，用科技手段保障了文物安全。

从2015年开始对博物馆的照明装置进行了更换，现在白鹤梁题刻保护体内装备了国内文博界唯一深水照明系统。提升了题刻展示效果，能耗下降、温升减小、光照强度减弱，能够阻滞藻类生长，有利于保持石质题刻状态稳定和改善保护体内水质。

“观景窗是双层8厘米厚的玻璃，但是却能让人看得清楚。”黄德建说，他们与合作单位优化创新了航空有机玻璃工艺，有效解决了白鹤梁特殊环境下观察窗的抗高压、抗冲击、抗衰老、透光性、稳定性等问题，突破了玻璃观察窗清洗、更换等重大技术难题。保证了白鹤梁石刻的清晰可见。

同时，该馆开展了水环境现状研究、空气质量监测研究与调控、水下建筑体安全监测、抑制藻类生物膜等工作，确保建筑体、文物本体及游览安全，提升了参观效果和舒适度。

黄德建感慨地说：“所以白鹤梁题刻原址水下保护工程的定位，不是‘纪念碑’式的。而是以人类进步的哲学思想和先进的科技手段，来延长石刻的‘生命’历程。”