“地上文物看山西”，山西是中國(guó)古建筑遺存最多的省份。近年來(lái)，山西省地震局以加強(qiáng)文物古建筑抗震保護(hù)為重點(diǎn)，大力推進(jìn)“防震減災(zāi)+文物保護(hù)”工作。日前，記者奔赴山西太原、大同兩地，了解地震科技如何為文物古建“保駕護(hù)航”。

為古寺沉降“把脈開方”

如何讓古建筑保護(hù)與城市發(fā)展建設(shè)并行不悖？位于太原市迎澤區(qū)的崇善寺在探索中尋找答案。

2012年，山西省文物局對(duì)崇善寺開展勘察測(cè)繪，發(fā)現(xiàn)大悲殿地基不均勻沉降。山西省古建筑與彩塑壁畫保護(hù)研究院副院長(zhǎng)王小龍向記者介紹：“我們通過三維掃描，發(fā)現(xiàn)柱底之間最大的高差達(dá)到20厘米，保護(hù)修繕工作必須盡快提上日程。”

分析沉降的原因，需要掌握其地下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2024年10月，山西省古建筑與彩塑壁畫保護(hù)研究院與山西省震災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防治中心“攜手”，運(yùn)用多種地震科技手段為古寺地下結(jié)構(gòu)“問診把脈”：在大悲殿及周邊布設(shè)由52個(gè)地震儀組成的短周期密集臺(tái)陣、5條地質(zhì)雷達(dá)測(cè)線、2條多功能電法測(cè)線，開展地下淺部結(jié)構(gòu)探測(cè)。

記者來(lái)到崇善寺院內(nèi)，工作人員正在操作一大一小兩臺(tái)探地雷達(dá)進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)探測(cè)。頻率為400赫茲的小探頭可探測(cè)深度為5米，而頻率為100赫茲的大探頭探測(cè)深度可達(dá)15米。

“這些探地雷達(dá)就像醫(yī)生的聽診器，可以通過電磁波的反射為地層‘畫像’，觀測(cè)到地層的空洞、裂縫等問題，從而分析大悲殿不規(guī)則沉降的‘病因’。”山西省震災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防治中心正研級(jí)高級(jí)工程師曾金艷表示。經(jīng)過初步推測(cè)，崇善寺不均勻沉降很可能與地下水有關(guān)。

“文物保護(hù)需要多學(xué)科研究的支持。”王小龍說，利用地震科技探測(cè)古寺的地下結(jié)構(gòu)特征、城市軌道交通帶來(lái)的振動(dòng)影響，可以為未來(lái)開展文物預(yù)防性保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。

做石窟保護(hù)“安全衛(wèi)士”

晨霧彌漫，記者驅(qū)車來(lái)到云岡石窟所在的武州山山頂、云岡石窟保護(hù)區(qū)的中心位置。這里布設(shè)著一套短周期地震計(jì)，這套設(shè)備采用光伏供電且被安裝在深坑里，以減小外界環(huán)境對(duì)監(jiān)測(cè)精度的影響。

2024年5月，山西省地震局在云岡石窟周邊四個(gè)角及正中心，共布設(shè)5套短周期地震計(jì)，實(shí)時(shí)記錄石窟周邊振動(dòng)情況。有了這5位“安全衛(wèi)士”，文物保護(hù)區(qū)內(nèi)的監(jiān)測(cè)能力有了顯著提升。“地震計(jì)自今年5月布設(shè)以來(lái)，共監(jiān)測(cè)到840多個(gè)ML0.1級(jí)到ML2.5級(jí)振動(dòng)事件，全部位于石窟保護(hù)安全線之外。”山西礦山地震監(jiān)測(cè)研究中心高級(jí)工程師殷偉偉表示，目前監(jiān)測(cè)到云岡石窟保護(hù)范圍內(nèi)最大微震動(dòng)速度值為80微米/秒，沒有超過100微米/秒的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

云岡石窟主要以砂巖結(jié)構(gòu)為主，經(jīng)過千余年的風(fēng)化侵蝕，表層較為脆弱。殷偉偉分析道，長(zhǎng)期持續(xù)的振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致壁畫和雕塑的振動(dòng)疲勞損傷，地震預(yù)警信息可以讓文物單位提前做預(yù)防性保護(hù)。

夯實(shí)文物抗震保護(hù)技術(shù)支撐

在山西博物院內(nèi)，山西省地震局布設(shè)了地震預(yù)警信息服務(wù)終端，日常可以顯示天氣情況、防震減災(zāi)科普視頻等，在破壞性地震波到達(dá)前則會(huì)發(fā)出緊急警報(bào)。

山西省地震局應(yīng)急中心高級(jí)工程師徐博說：“我們將以山西博物院為試點(diǎn)，協(xié)助制定具有針對(duì)性的重點(diǎn)文博場(chǎng)館地震應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)避險(xiǎn)疏散演練指導(dǎo)，探索性開展展藏文物抗震保護(hù)措施和基座減隔震技術(shù)改造。”

“地震安全是山西文物保護(hù)不可回避的課題。”山西省地震局黨組副書記、副局長(zhǎng)歐陽(yáng)承新說，有史料記載以來(lái)，山西全省境內(nèi)共發(fā)生6級(jí)以上破壞性地震21次，其中7級(jí)以上地震6次。很多無(wú)法統(tǒng)計(jì)的珍貴文物因地震而消失，開展抗震預(yù)防性保護(hù)十分重要。

為了夯實(shí)文物抗震保護(hù)技術(shù)支撐，山西省地震局與省文物局密切合作，組建了首個(gè)文物抗震保護(hù)“智囊團(tuán)”——2023年年底，依托山西省震災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防治中心成立“山西省文物古建筑的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防御技術(shù)研究”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，山西省古建筑與彩塑壁畫保護(hù)研究院3名專業(yè)人員加入；另有5名省地震局專業(yè)技術(shù)和管理人員加入省文物抗震保護(hù)專家?guī)臁?/p>

“我們將采取因地制宜、分類施策的原則，著眼地震科技成果在文物保護(hù)中的應(yīng)用。”山西省地震局震害防御處處長(zhǎng)董康義表示，下一步將聚焦文物與古建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)、陳列與館藏文物地震安全、地震預(yù)警信息服務(wù)、博物館等重要文博設(shè)施選址和相關(guān)交叉領(lǐng)域科學(xué)研究，著力提升地震科技對(duì)文物保護(hù)的支撐與服務(wù)能力。

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