时光悠悠,转眼三峡工程已经完工十多年,激流险峰变为了高峡平湖。水底家园,时光颠倒,波浪重叠,幻梦一场。无数巴蜀名胜古迹永久地留在了江中。不过,也有些记忆,在时代的浪潮下,却幸运地被保留了下来。
距离万州两百公里外的涪陵在十五年前,曾开展过一场浩大的工程。当时,关于如何保护三峡工程文物的方式争论不休。
中国工程院院士、岩土力学专家、上海交大船舶海洋与建筑工程学院教授葛修润为白鹤梁的科学保护提出了“无压容器”方案。经过这场历时10年的工程,最终诞生了世界上第一座水下博物馆——重庆白鹤梁水下博物馆。
2019年10月,《水下?你未见的中国》播出,用影像再现了“白鹤梁”延续千百年的历史印记,再现了葛修润院士保护“白鹤梁”的故事。
白鹤梁原本是长江中一块普普通通的天然石梁,因早年常有白鹤群集梁上而得名。它常年淹没于水中,顺江而卧,每逢枯水季,才会露出水面。
唐广德元年,时人在梁上刻上石鱼以记录当时的枯水水位。后人习以成俗,在此记录水文信息。至1963年,这里共刻有石鱼18尾,题刻165段,其中与水文有关的题刻有108段,记录了唐代以来1200余年间,72个年份的枯水水位资料。葛洲坝和三峡水利工程的建设都曾以此为依据。而白鹤梁,也被联合国教科文组织誉为保存完好的“世界第一古代水文站”。除了水文题刻,黄庭坚、王士祯等文学大家也曾在此振笔挥豪,成为中国古代书法史、历史编年和悠悠中华文明的最直观见证。
为保护这一世界奇观,来自水工、建筑、航运、文物保护等方面的10多位工程院院士和行业权威,早在1994年就已经行动起来,并且用了近10年时间开展了大量研究论证工作,试图寻找出一种最科学的保护白鹤梁的方式。2000年前后,各种方案陆续被提出:水下双层保护壳、排水高围堰、就地保存异地陈展、切割转移就近重建……
根据我国《文物保护法》和国际上普遍遵循的《威尼斯宪章》精神,白鹤梁题刻不能移位,不应脱离赖以生存的水环境,原地建造“水下博物馆”成为保护和利用的最佳方案。若原址保护,巨大水压如何解决?若切割转移,是否可能造成无法弥补的损坏?若暴露在空气中,石梁会不会迅速风化殆尽?如果建造一个密闭的水下保护体,三峡大坝一旦落闸蓄水,白鹤梁所在的位置最大水深将会逼近40米。那么水下建筑的外壁每平方米最大将承受50000公斤重物所产生的压力,稍有不慎,就有可能酿成重大事故。
在那时的技术条件下,没有一个方案能令各方满意。水下的文物保护工程更是在世界上没有任何的先例。没有成功的案例可以被学习和参考。白鹤梁博物馆前副馆长黄德建回忆,关于白鹤梁保护方案的论证、争吵持续了整整10年。他一度认为,这漂亮的石梁可能终将被淹没江中,没救了。
抢救白鹤梁的转机出现在2001年2月24日。那一天,白鹤梁保护方案进入最后一轮评审。这之前,“在岸上建造复制品进行展览”的方案已得到大部分人的赞同。正当所有人觉得一切即将尘埃落定之时,现场专家组组长,中国工程院院士葛修润,却提出了异议。他坚持,文物应当原位保护,原地保存。
他提出的,是一个“无压容器”的概念。
如果在水下保护体上打上小孔,那么,内外水体就会连通,哪怕水压持续升高,保护体依然可以做到安全无虞。利用这一原理,葛修润提出,设计一个巨大而坚硬的保护壳,将白鹤梁中段罩住。保护壳内注满水,并通过管道与长江水连通,使内外水压基本一致。
同时,水,还能成为白鹤梁题刻天然的保护介质。
如今的白鹤梁水下博物馆,从地面上看是一个三层的椭圆形建筑。与众不同的是,它有两根圆柱形的管道,通往江心。游客们乘坐3分钟的电动扶梯,便能一睹位于水下40米的珍贵遗迹。不间断的水循环让石梁周遭的水清澈透明,保证游客能够看得尽兴。
这场跨越千年的水下对话,历经巨大的技术困难克服,复杂辗转的心理斗争,凝聚的是科技工作者无上的责任心和使命感,以及对于文物保护的赤诚之心。
葛修润院士简介
葛修润,岩石力学专家。1934 年7月出生,上海市人。1959 年7月毕业于苏联敖德萨建筑工程学院水利系,获苏联优秀毕业生证书。回国后在中国科学院武汉岩土力学研究所任研究员、岩土力学研究室主任。1981 年- 1982 年荣获国际著名的联邦德国洪基金会研究奖学金,与国际岩石力学会创始人 L · M ü ller 教授在德国卡尔斯鲁厄大学岩土力学研究所合作从事研究工作。1995 年当选为中国工程院院士。现为上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授。
葛修润院士是最早将有限元法引入我国岩体工程的学者之一。1973 年主持的“ 511工程”地下厂房洞群非线性分析。1974 年为葛洲坝二江泄水闸作抗滑稳定非线性分析,为该工程作出重大贡献。“有限单元法在岩体力学中的应用及非线性分析方法”获1978 年中科院重大科技成果奖。参加葛洲坝二江工程获 1985 年国家科技进步特等奖。主持“隔河岩水电站重力拱坝有限元非线性分析”课题获 1990 年国家科技进步三等奖。主持“广州抽水蓄能电站蚀变花岗岩膨胀和力学性能研究”获 1990 年中国科学院科技进步二等奖。合作完成“三维无界元和节理无界元”获 1990 年中国科学院自然科学三等奖。1978 年被全国科学大会授予全国先进工作者称号, 1988 年被国家授予有突出贡献的中青年专家称号。2001 年 6 月,在担任三峡库区第一号文物保护工程、世界第一古代水文站白鹤梁保护方案专家评审组组长时,本着对古文物的爱护和一位科学工作者的强烈责任感,提出了“无压力容器”保护方案,并为保护白鹤梁题刻做出了突出的贡献。
素材视频来源:水下·你未见的中国⑤:又见白鹤梁
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