我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家,在積極探索避免、減輕地震對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全威脅的同時(shí),近年來(lái),人們也在防震減災(zāi)與文物保護(hù)的領(lǐng)域進(jìn)行積極探索。山西近年來(lái)就針對(duì)文物古建進(jìn)行無(wú)損探測(cè),開(kāi)展個(gè)性化“把脈開(kāi)方”。眼下,一場(chǎng)特殊的體檢正在太原崇善寺進(jìn)行。
太原崇善寺始建于隋唐,重建于明朝洪武十六年。崇善寺內(nèi)現(xiàn)存大悲殿是我國(guó)保存最完整的明代早期建筑之一,還藏有三尊明代貼金菩薩塑像等珍貴文物。如今,監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),大悲殿東北角出現(xiàn)了20厘米左右不均勻沉降,對(duì)古建安全造成威脅。記者跟隨中國(guó)地震局組織的采訪團(tuán)到達(dá)崇善寺時(shí),看到工作人員正拉著不同大小的設(shè)備在地面來(lái)回拖行,這就是地質(zhì)雷達(dá),通過(guò)對(duì)地下情況的無(wú)損探查,探明不均勻沉降的原因。
山西省震災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防治中心正高級(jí)工程師 曾金艷:地質(zhì)雷達(dá),我們做了5條線。小的是個(gè)400赫茲的,探測(cè)大概在幾米。稍微大一點(diǎn)的是100赫茲的,深度大概在10米到15米的范圍。分辨底下有空洞、裂縫,還是有大的巖石硬塊。
地質(zhì)雷達(dá),它就像醫(yī)生的聽(tīng)診器,能通過(guò)發(fā)射電磁波深入地下,再接收電磁波的反射信號(hào)。經(jīng)過(guò)初步推測(cè),不均勻沉降很可能與地下水有關(guān)。
山西省古建筑與彩塑壁畫(huà)保護(hù)研究院副院長(zhǎng) 王小龍:我們推測(cè)是跟地下水有關(guān)系。地下水可能集中從崇善寺下面穿過(guò),防水性屬于這片區(qū)域的薄弱環(huán)節(jié)。
體檢范圍不光是大殿一角,52個(gè)節(jié)點(diǎn)地震儀組成的短周期密集臺(tái)陣和2條多功能電法測(cè)線,正排布在大殿及其周?chē)攸c(diǎn)區(qū)域。這些“地質(zhì)醫(yī)生”能夠精準(zhǔn)檢測(cè)地球微小震動(dòng)特征和地下幾十米內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)和震動(dòng)情況,11月底前完成探測(cè)后,經(jīng)過(guò)半個(gè)月的數(shù)據(jù)分析,就會(huì)形成獨(dú)屬于崇善寺的“體檢報(bào)告”,為崇善寺后續(xù)修復(fù)保護(hù)提供重要依據(jù)。
微米級(jí)震動(dòng)監(jiān)測(cè)
護(hù)航云岡石窟
古建、石窟等不可移動(dòng)文物受地震影響很大,防震減災(zāi)與文物保護(hù)的結(jié)合,不僅體現(xiàn)在文物修復(fù)過(guò)程中,更貫穿于預(yù)防性保護(hù)。在大同云岡石窟,技術(shù)人員正利用地震計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)石窟安全線內(nèi)的震動(dòng)情況,防范周邊煤礦開(kāi)采形成的震動(dòng)對(duì)石窟造成威脅。
云岡石窟主要由中粗粒長(zhǎng)石砂巖構(gòu)成,抗風(fēng)化能力較弱,遇水侵蝕后風(fēng)化更加嚴(yán)重,因此對(duì)于振動(dòng)更為敏感,在持續(xù)振動(dòng)作用下,佛像表層容易脫落,影響石窟藝術(shù)價(jià)值。針對(duì)云岡石窟附近仍有少部分煤礦開(kāi)采區(qū)的實(shí)際情況,今年5月,文物保護(hù)部門(mén)聯(lián)合山西省地震局,組織開(kāi)展云岡石窟地下安全線附近振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。記者在云岡石窟安全保護(hù)區(qū)內(nèi)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)看到,監(jiān)測(cè)設(shè)備短周期地震計(jì)被安裝在一個(gè)深坑里,防風(fēng)保溫,以減小外界環(huán)境影響。據(jù)介紹,一旦監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)保護(hù)區(qū)的最大震動(dòng)速度超標(biāo),就會(huì)發(fā)出警報(bào)。
山西礦山地震監(jiān)測(cè)研究中心高級(jí)工程師 殷偉偉:我們?cè)谠茖踩€范圍之內(nèi)布設(shè)了5個(gè)流動(dòng)臺(tái),從5月份到10月底,技術(shù)人員共監(jiān)測(cè)到總共840個(gè)振動(dòng)事件。要求比較苛刻條件下,最大允許的振動(dòng)速度是100微米每秒,而我們監(jiān)測(cè)到最大的振動(dòng)速度不到80微米每秒,都在(云岡石窟)安全線范圍之外,符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范。
據(jù)介紹,現(xiàn)場(chǎng)的地震計(jì)結(jié)合山西數(shù)字測(cè)震臺(tái)網(wǎng),可以實(shí)時(shí)記錄石窟周邊振動(dòng)情況,獲取強(qiáng)干擾源,如施工、爆破和超標(biāo)振動(dòng)等事件的時(shí)空分布特征,從而精準(zhǔn)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)隱患,提升云岡石窟振動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警能力,為科學(xué)圈定文物區(qū)的易損范圍提供依據(jù)。
山西現(xiàn)存古建筑約占全國(guó)十分之一,現(xiàn)存唐代以來(lái)彩塑壁畫(huà)和古戲臺(tái)數(shù)量全國(guó)第一,同時(shí)也是地震多發(fā)省份。有史料記載以來(lái),山西境內(nèi)共發(fā)生6級(jí)以上破壞性地震21次、7級(jí)以上地震6次。近年來(lái),山西健全地震預(yù)警信息共享機(jī)制,開(kāi)展古建筑地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)精密探測(cè)、地震預(yù)警信息服務(wù)終端進(jìn)入省博物院等多種措施,用科技支起“安全島”,守護(hù)文物的“生命”。
山西省地震局副局長(zhǎng) 歐陽(yáng)承新:通過(guò)這三年來(lái)的文物抗震保護(hù)的實(shí)施,開(kāi)展文物保護(hù)相關(guān)的試點(diǎn)研究,形成可以推廣的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用到全國(guó)的文物抗震保護(hù)里面去。