原標(biāo)題：開創(chuàng)文物保護(hù)與防災(zāi)科技深度融合新范式——在甘肅，看科技如何助力石窟保護(hù)

為守護(hù)千年文化遺產(chǎn)安全，甘肅省地震局聯(lián)合敦煌研究院、麥積山石窟藝術(shù)研究所，在麥積山石窟崖體不同高度建成6個(gè)地震監(jiān)測點(diǎn)，構(gòu)建起覆蓋石窟本體及周邊區(qū)域的立體監(jiān)測臺陣。日前，麥積山石窟地震監(jiān)測臺陣整體建設(shè)完成。目前，該區(qū)域100公里范圍內(nèi)已架設(shè)251個(gè)地震監(jiān)測站，形成我國規(guī)模最大的石窟地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，開創(chuàng)了文物保護(hù)與防災(zāi)科技深度融合的新范式。

監(jiān)測臺陣建設(shè)

為山體做地震“體檢”

矗立在絲綢古道上的麥積山石窟，其獨(dú)特的“麥垛狀”崖體構(gòu)造是藝術(shù)奇觀，但也是抗震薄弱點(diǎn)。石窟內(nèi)221個(gè)洞窟懸于20~80米高空，泥塑佛像通過木骨結(jié)構(gòu)與崖體相連，歷史上石窟曾多次遭受地震重創(chuàng)，特別是發(fā)生于公元734年的天水7級地震，對石窟破壞最為嚴(yán)重，導(dǎo)致麥積山石窟崖面中間塌毀，窟群分成東崖和西崖兩部分。

歷時(shí)近20年，甘肅省地震局和敦煌研究院聯(lián)合探索出了守護(hù)文明瑰寶的“防震密碼”。在此過程中，科研團(tuán)隊(duì)在麥積山崖面布設(shè)6套高精度地震儀，創(chuàng)新運(yùn)用“地震大數(shù)據(jù)+地震反應(yīng)分析”技術(shù)，首次揭示了不同層位洞窟地震加速度放大效應(yīng)。

甘肅省地震局信息中心技術(shù)人員告訴記者：“該技術(shù)首先可以為麥積山石窟及窟區(qū)游人提供及時(shí)有效的地震預(yù)警服務(wù)。其次，密集的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)可以對石窟周邊的震動進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。石窟內(nèi)布設(shè)的6個(gè)地震監(jiān)測臺站，可以為石窟預(yù)防性保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。”

據(jù)悉，新建成的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)可以把收集到的數(shù)據(jù)定期回傳，再通過3D建模來“透視”山體——通過攝影測繪和近景拍攝，構(gòu)建石窟3D模型，模擬地震時(shí)石窟崖體各部位的動力響應(yīng)規(guī)律，為精準(zhǔn)制定抗震保護(hù)方案提供科學(xué)依據(jù)。

振動檢測支持

最大限度保護(hù)文物

在甘肅省地震局實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的地震模擬振動臺上，等比例足尺的佛像模型正經(jīng)歷著不同強(qiáng)度的“數(shù)字地震”考驗(yàn)——這是敦煌研究院和甘肅省地震局承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合基金項(xiàng)目中的重要研究內(nèi)容，可通過不同幅值的地震模擬試驗(yàn)，找出佛像模型的抗震薄弱部位，為石窟文物地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估提供技術(shù)支持。

據(jù)介紹，地震模擬振動臺試驗(yàn)技術(shù)可通過對佛像或者其他石窟文物施加不同峰值、頻譜、持時(shí)的地震動時(shí)程，找出佛像等文物的薄弱部位。比如，在強(qiáng)震動作用下，佛像的頭部、手臂最易發(fā)生斷裂，也有可能整體損毀，這將是研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)做好文物監(jiān)測預(yù)警以及防治的關(guān)鍵點(diǎn)。

在石窟的日常保護(hù)中，節(jié)點(diǎn)地震儀是另一個(gè)減災(zāi)利器。這套設(shè)備可以對石窟棧道和山體做振動檢測，通過分析得來的數(shù)據(jù)就能獲得不同部位的動力特性。同時(shí)，運(yùn)用精確到毫米級的損傷識別技術(shù)，及時(shí)定位棧道損傷的部位，為修復(fù)工作提供技術(shù)方案和指導(dǎo)。

“這種‘防患未然，預(yù)警先行’的主動保護(hù)模式，體現(xiàn)了我國文物抗震保護(hù)從被動搶險(xiǎn)正在向科學(xué)預(yù)防的新階段轉(zhuǎn)變。”敦煌研究院相關(guān)工作人員表示，千年石窟在地震科技的支持和守護(hù)下，以更加堅(jiān)挺的姿態(tài)向世界講述中華文明的故事。

“我們正在建立石窟文物地震安全保障服務(wù)‘中國標(biāo)準(zhǔn)’。”甘肅省地震局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前已出版首部《石窟文物抗震防護(hù)研究》專著，牽頭制定了《文物地震安全保障服務(wù)技術(shù)指南》，為規(guī)范文物地震安全服務(wù)提供先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。下一步，科研團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)攻克文物地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管控、近場地震斷層對文物的影響評價(jià)、智能監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù)難題。

本報(bào)記者王美瑩

責(zé)任編輯：張軍

來源： 光明日報(bào)