當(dāng)一艘船沉入海底，它帶著怎么樣的未解之謎？時(shí)隔150多年重見(jiàn)天日，“長(zhǎng)江口二號(hào)”如何浮出水面？讓失落的水底遺珍重見(jiàn)光明，水下考古又催生多少“黑科技”？

 

2022年11月21日零時(shí)許，長(zhǎng)江口橫沙水域見(jiàn)證了中國(guó)水下考古新的歷史性突破，22根巨型弧形梁組成的長(zhǎng)48米、寬19米、高9米、重約8800噸的沉箱裝載著古船，經(jīng)過(guò)4個(gè)多小時(shí)的水下持續(xù)提升后，在打撈工程船“奮力輪”中部月池緩緩露出水面，古船桅桿清晰可見(jiàn)，古船時(shí)隔150多年重見(jiàn)天日。幾天后，長(zhǎng)江口二號(hào)古船將被“奮力輪”帶入楊浦上海船廠舊址1號(hào)船塢，開(kāi)啟文物保護(hù)與考古發(fā)掘新階段。

 

11月21日拍攝的長(zhǎng)江口二號(hào)古船桅桿出水畫(huà)面。圖/新華社

 

長(zhǎng)江口二號(hào)古船是目前國(guó)內(nèi)乃至世界上發(fā)現(xiàn)的體量最大、保存最為完整、船載文物豐富的古代木質(zhì)沉船之一，填補(bǔ)了我國(guó)清代晚期大型木帆船研究空白。同時(shí)，長(zhǎng)江口二號(hào)也是水下考古工作者在全國(guó)水下文物普查期間首次主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行考古調(diào)查的古船，船體的完整性和豐富的船載文物，對(duì)中國(guó)乃至世界的造船史、航運(yùn)史、陶瓷史、經(jīng)濟(jì)史等研究具有十分重要的意義。

 

古船模擬圖

 

長(zhǎng)江口二號(hào)古船從發(fā)現(xiàn)到水下調(diào)查、再到整體打撈，科技賦能始終是推動(dòng)古船考古與文物保護(hù)工作的重要方式和核心動(dòng)力。

　　量身打造“保護(hù)罩”

 

水下考古環(huán)境復(fù)雜、難度極大。長(zhǎng)江口二號(hào)古船經(jīng)過(guò)水下150多年的鹽蝕和海洋生物侵襲，殘存的木質(zhì)船體和部件強(qiáng)度降低，給考古團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

 

弧形梁穿梁現(xiàn)場(chǎng)

 

在國(guó)家文物局同意采取整體打撈方式對(duì)長(zhǎng)江口二號(hào)古船進(jìn)行保護(hù)后，上海市文物局會(huì)同交通運(yùn)輸部上海打撈局，集成當(dāng)前世界最先進(jìn)的打撈工藝、技術(shù)路線、設(shè)備制造，最終研究并形成了世界首創(chuàng)的“弧形梁非接觸文物整體遷移技術(shù)”來(lái)打撈這艘古船。

 

該項(xiàng)技術(shù)是大膽進(jìn)行科研和技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上而提出的全新打撈解決方案，創(chuàng)造性地融合了核電弧形梁加工工藝、隧道盾構(gòu)掘進(jìn)工藝、沉管隧道對(duì)接工藝，并運(yùn)用液壓同步提升技術(shù)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)等目前全球最為先進(jìn)的高新技術(shù)。

 

其中，由上海市科委項(xiàng)目資助的交通運(yùn)輸部上海打撈局牽頭的大噸位水下沉船免觸碰微損傷整體打撈技術(shù)，創(chuàng)新性地提出采用水下曲線頂管底幕法的免觸碰、微損傷大噸位沉船整體打撈技術(shù)，保護(hù)了沉船及其附近遺址的原生性、完整性和安全性，為水下考古等領(lǐng)域免觸碰微損傷整體打撈提供源頭保護(hù)。

 

該項(xiàng)目針對(duì)大噸位水下沉船整體打撈重大需求，通過(guò)自主技術(shù)創(chuàng)新和裝備研發(fā)，全新研發(fā)曲線頂管底幕法整體打撈工藝與裝備，揭示水下小曲率半徑曲線頂管底幕法“機(jī)-土-船”耦合體系整體穩(wěn)定性機(jī)理，提出曲線頂管智能頂進(jìn)控制方法和技術(shù)，研究大噸位水下沉船免觸碰微損傷整體打撈仿真技術(shù)，研發(fā)大噸位水下沉船整體打撈提升技術(shù)，進(jìn)而形成智能、高效和經(jīng)濟(jì)安全的水下沉船整體打撈共性關(guān)鍵核心技術(shù)，并在長(zhǎng)江二號(hào)古船打撈任務(wù)中進(jìn)行示范。該技術(shù)可適用于整體打撈沉沒(méi)于水下的不同規(guī)模和任意形狀物體，包括打撈船舶、飛行器、貨物等。該項(xiàng)目的實(shí)施為我國(guó)乃至國(guó)際水下打撈技術(shù)的突破提供了技術(shù)支撐，同時(shí)還將提升我國(guó)在水下考古等領(lǐng)域免觸碰微損傷整體打撈源頭保護(hù)的國(guó)際地位及影響力。

 

　　科學(xué)家們跨界“組團(tuán)出擊”

 

圖片

 

今年9月6日，長(zhǎng)江口二號(hào)古船整體打撈工程主作業(yè)船“大力號(hào)”到達(dá)古船所在水域，正式開(kāi)展古船整體打撈和考古保護(hù)工作。

 

9月12日，古船整體打撈專用“端板-縱梁”組合框架沉放至設(shè)計(jì)位置。

 

9月29日，海上施工進(jìn)入安裝弧形梁階段，正式下穿22組弧形梁中的第1組。

 

11月15日，第22組弧形梁穿梁到位。

 

11月17日，專用工程船“奮力輪”到達(dá)古船所在水域，整體打撈出水進(jìn)入關(guān)鍵階段。

 

11月21日，經(jīng)過(guò)77天的海上施工奮戰(zhàn)，古船成功整體打撈出水。

 

21日零時(shí)40分，長(zhǎng)江口二號(hào)古船的桅桿率先出水。圖/央視新聞

 

古船遺址水域打撈現(xiàn)場(chǎng)

 

在尋找和打撈長(zhǎng)江口二號(hào)古船過(guò)程中，科學(xué)家們跨界“組團(tuán)出擊”，以硬核科技賦能中國(guó)水下考古，催生出不少技術(shù)創(chuàng)新：“精?！毕盗袩o(wú)人艇，智能探測(cè)長(zhǎng)江口二號(hào)古船位置、掩埋情況、周圍環(huán)境；采集海底極其微弱的“波浪能”，為長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)保護(hù)長(zhǎng)江口二號(hào)古船及船載文物的水下裝備充電；用計(jì)算機(jī)模擬長(zhǎng)江口水域的“滄海桑田”，嘗試解密長(zhǎng)江口二號(hào)古船沉沒(méi)原因……

 

古船遺址水域打撈現(xiàn)場(chǎng)

 

能夠在2022年內(nèi)順利實(shí)施長(zhǎng)江口二號(hào)古船整體打撈，一方面依賴的是上海的高端制造能力和高效的組織能力，另一方面也證明了首創(chuàng)的弧形梁打撈技術(shù)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性和安全性。這些首次應(yīng)用于考古與文物保護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)，充分體現(xiàn)了文物保護(hù)與科技創(chuàng)新融合發(fā)展，為水下考古整體打撈模式提供了新方法、開(kāi)辟了新思路、增加了新案例，為世界水下考古提供了中國(guó)理念、中國(guó)經(jīng)驗(yàn)。