揭秘长江水下世界:从古船考古到源头科考
揭秘长江水下世界:从古船考古到源头科考
长江是中国第一大河,也是世界上第三长的河流。它从青藏高原奔流而下,穿越崇山峻岭,最终汇入东海。在这条伟大的河流中,隐藏着无数的历史秘密和自然奇观。近年来,随着水下考古技术的发展,越来越多的水下文物和遗迹被发现,为我们揭示了长江水下世界的神秘面纱。
长江水下考古的重要发现
2010年,一艘清代同治时期的木质帆船在长江口水域被发现,这艘被称为“长江口二号”的古船,是目前国内乃至世界上发现的体量最大、保存最为完整的古代木质沉船之一。经过多年的水下考古调查,考古工作者们终于在2022年11月成功将其整体打捞出水。
长江口二号古船的发现,不仅为我们提供了研究清代航海和贸易的重要实物资料,也展示了中国古代造船技术的高超水平。船上出水的大量瓷器、铁器等文物,为我们揭示了当时的社会生活和贸易往来情况。
水下考古的技术创新
长江口二号古船的打捞工作面临着巨大的技术挑战。长江口水域能见度极低,水下环境复杂,传统的水下考古方法难以发挥作用。为此,科学家们采用了多项创新技术。
上海大学无人艇工程研究院总工程师李晓毛经过反复试验,研发出增强水下图像清晰度的技术,使考古工作者能够清晰地看到水下的文物细节。此外,还自主研发了获得国家专利的“浑水水域水下成像装置”,并开发了获得上海市科学技术奖二等奖的“机器人水下考古装备关键技术与应用”。
在打捞过程中,采用了世界首创的“弧形梁非接触文物整体迁移技术”。这项技术创造性地融合了核电弧形梁加工工艺、隧道盾构掘进工艺、沉管隧道对接工艺,并运用液压同步提升技术、综合监控系统等目前全球最为先进的高新技术。22根巨大的弧形梁,将逐根从古船下方穿引过去,并相互镶嵌在一起,组成一个长51米、宽19米、半径9米的半圆柱体沉箱,把古船及周围泥沙、海水“滴水不漏”地包裹起来,总重近万吨。
为了平稳安全提升弧形梁形成的沉箱并顺利将其护送至船坞,还设计并建造了专用打捞工程船“奋力轮”。“奋力轮”主尺度长130米,宽34米,型深9米,设计吃水6米,两端设有同步提升装置,在船中部开口,自带一个长56米、宽20米的月池。穿梁完成后的弧形梁沉箱装载着古船直接由“奋力轮”从海底提升至中部月池,并转运、卸载至船坞。
水下文物的保护与研究
长江口二号古船的保护工作同样面临着巨大挑战。为了更好地保护船体,考古人员在古船沉箱上部建立了临时保护舱。同时,上海博物馆等单位持续展开古船沉箱支撑、温湿度与微生物监测防控、裸置文物应急保护、常态化考古测绘等相关工作。
复旦大学科技考古研究院的科学家团队还运用生物基因技术,对船中出水瓷瓶中的稻壳进行碳十四测年和古植物DNA研究。这是我国国内首次将分子水平的生物基因研究技术应用于水下考古领域。通过这些先进的科技手段,研究人员能够更准确地判断文物的年代和来源,为研究古船的历史背景提供了重要线索。
长江源头的生态环境考察
除了水下考古,长江源头的生态环境考察也是揭示长江水下世界的重要途径。2024年江源综合科学考察队深入青藏高原腹地,对长江源区的水资源、水生态、水环境等进行全方位“体检”。
科考结果显示,受气候暖湿化影响,长江源区近年来水位上涨,自产水资源量显著增加。青海省水文水资源测报中心的科考队员时璐介绍,长江源地区自产水资源从2005年以后总体转丰,特别是2017年以来增幅明显,过去5年长江源地区年平均自产水资源量达到261.7亿立方米,较1956至2016年多年平均值偏多40%以上。
然而,暖湿化也带来了新的挑战。长江源区的冰川正在加速消融,河流的泥沙含量也在增加。长江科学院河流研究所副所长周银军表示,掌握气候变化下江源河流的水文过程变化规律及机制,有助于科学判断未来水量沙量变化和灾害风险。
长江水下世界的探索和研究是一个长期而复杂的过程。通过水下考古和生态环境考察,我们不仅能够揭示历史的秘密,还能更好地理解长江流域的自然规律,为保护这一重要生态系统提供科学依据。随着科技的不断进步,相信未来会有更多关于长江水下世界的奥秘被揭开,为我们展现一个更加丰富多彩的水下世界。