胡黎明

摘要：“白鶴梁題刻”系三峽文物保護(hù)重點(diǎn)工程，基于原址保護(hù)、原狀展示的全面保護(hù)理念，應(yīng)用“無壓容器”原理在實(shí)題刻原止保護(hù)基礎(chǔ)上建成世界上首座水下博物館，是中國水下文化遺產(chǎn)保護(hù)的典型案例。但開放五年來，處于長江水下題刻原止的展示與保護(hù)方面出現(xiàn)一些令業(yè)內(nèi)外人士關(guān)注的新問題。文中針對當(dāng)前令博物館備愛困擾的白鶴梁題刻水環(huán)境不穩(wěn)定現(xiàn)象進(jìn)行了初步分析和探討，就水環(huán)境控制與題刻展示提升提出了改進(jìn)之策。

關(guān)鍵詞：水下博物館；保護(hù)體；水環(huán)境；題刻展示探析

一、引言

白鶴梁是位于重慶涪陵一段記錄了長江1200年來水位變化的古代水文題刻石梁，因其獨(dú)特的枯水水文價值，1988年被公布為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位，2006年、2012年兩次被列入《中國世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單》。長江三峽工程興建后，因正常蓄水位175米，白鶴梁題刻將長久淹沒于長江水下，國家于2003年對其實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)。2009年5月18日，這項(xiàng)在三峽工程中論證最久、投資最多、施工難度最大的文物保護(hù)工程，歷時7年艱辛保護(hù)，應(yīng)用“無壓容器”原理方案，解決了許多工程和技術(shù)上的難題，以世界首例在長江水下修建博物館的形式成功實(shí)現(xiàn)了白鶴梁題刻原址保護(hù)和展示。白鶴梁水下博物館自2010年4月正式開放以來，每年接待觀眾達(dá)20余萬人次，拓展了三峽文物保護(hù)成果可持續(xù)發(fā)展空間。但不可忽視，建立在白鶴梁題刻原址保護(hù)工程基礎(chǔ)上的白鶴梁水下博物館，其保護(hù)方式和管理運(yùn)行模式在世界范圍內(nèi)都是獨(dú)特的，目前在保護(hù)和開放運(yùn)行中面臨一些新的挑戰(zhàn)和問題。其中，加強(qiáng)對題刻保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)的改進(jìn)、水體凈化度和題刻展示可視度提升的深入研究，讓觀眾能夠很好觀賞到題刻原址，享受白鶴梁水下文化歷史的美妙體驗(yàn)，確保白鶴梁水下博物館正常開放尤顯迫切。

二、出現(xiàn)的問題

聯(lián)合國教科文組織將白鶴梁定義為世界上第一座觀眾通過非潛水方式參觀的水下博物館，即觀眾參觀完白鶴梁地面陳列館后，通過乘坐90米長的電梯進(jìn)入到長江水下38米深處，穿越水下時空，以非闖入式近距離觀賞白鶴梁千年題刻。這就是白鶴梁這項(xiàng)不同于國內(nèi)外其他文物保護(hù)工程的核心價值所在。

白鶴梁題刻原址保護(hù)采用的是“無壓容器”原理。其基本思路是在白鶴梁上修建1個鋼筋混凝土保護(hù)殼（以下簡稱保護(hù)體），將題刻原址籠罩密封，內(nèi)蓄3800立方水，并設(shè)專門的循環(huán)水系統(tǒng)與江水相通，通過保護(hù)體內(nèi)水壓抵消外部的江水壓力確保其安全，同時對進(jìn)出保護(hù)體的水進(jìn)行循環(huán)過濾，在保護(hù)體內(nèi)為白鶴梁題刻提供一個清澈透明的水環(huán)境，使白鶴梁題刻在原環(huán)境中得到保護(hù)的同時，保障題刻的清晰度和參觀效果，游客可通過保護(hù)體上設(shè)置的23個觀察窗借助水中照明系統(tǒng)觀看水中題刻。因此，保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)的清澈是保證清晰觀看題刻的前提，關(guān)系到水下博物館的正常開放。但是，白鶴梁水下博物館2009年5月建成開放僅3天，就因水質(zhì)不清無法觀賞題刻停止開放，經(jīng)過近一年的閉館治理，2010年4月重新對外開放。然而題刻保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)仍然出現(xiàn)周期性不穩(wěn)定現(xiàn)象，水質(zhì)時而清澈，時而渾濁，同時題刻表面生物膜滋生，水中藻類大量繁殖，直接影響題刻觀賞和題刻保護(hù)。由于保護(hù)體空間結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有布局監(jiān)測設(shè)施不便于對水質(zhì)進(jìn)行直接測量和實(shí)時采集數(shù)據(jù)，僅根據(jù)操作人員從全景窗能看到窗口多少判斷水體為“清晰”或“模糊”的觀測記錄統(tǒng)計，保護(hù)體內(nèi)可視窗口在4個以下（較為模糊）不能滿足題刻觀賞要求的，2010年182天，為年開放日49.8%，2011年102天，為年開放日27.9%，因問題嚴(yán)重掛牌公示請觀眾“自行選擇參觀與否”，2010年8次，2011年6次，引起觀眾和社會較大反映。同時水耗不斷增長，運(yùn)行成本增加。2010年水耗31.8萬噸，水費(fèi)103萬；2011年水耗26.7萬噸，水費(fèi)97.9萬。其中，2010年7月，2011年6、7月，月均水費(fèi)達(dá)25萬元。保護(hù)體水環(huán)境不良狀況使新生的水下博物館陷入開放還是閉館的尷尬困局，也引起業(yè)內(nèi)人士對白鶴梁水下博物館可持續(xù)發(fā)展的擔(dān)憂。

三、原因分析

對于上述白鶴梁保護(hù)體內(nèi)水環(huán)境現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因，開放之初工程的設(shè)計方、施工方、業(yè)主方積極進(jìn)行了探索和治理，并通過將水中照明燈具的鋁制外殼更換成不銹鋼外殼，將觀察窗壓條更換成不銹鋼材質(zhì)，投放藥劑等有效地解決了水中部分金屬構(gòu)件銹蝕和金屬懸浮物問題。但對影響水體透明的原因眾說紛紜、莫衷一是，在實(shí)際操控中主要是通過大量補(bǔ)水來提升水體透明度，總體上效果甚微，保護(hù)體內(nèi)時而清晰時而渾濁的不穩(wěn)定現(xiàn)象沒有得到遏制，題刻觀賞效果沒有改觀，水耗則不斷增加。據(jù)此，對出現(xiàn)的問題有必要建立在科學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上加以綜合研究，用正確的研究結(jié)論指導(dǎo)工作實(shí)踐。本人通過近幾年在白鶴梁水下博物館開放管理工作實(shí)踐，結(jié)合相關(guān)課題研究，對保護(hù)體內(nèi)上述水環(huán)境現(xiàn)象原因及對題刻展示保護(hù)的負(fù)面影響提出一些粗淺思考。

（一）長江水對保護(hù)體的滲入是影響水體透明度及題刻辨識度的最直接因素

水體透明度和題刻的辨識度，是影響白鶴梁題刻展示效果的根本所在。透明度（SD）是水體能見程度的重要參數(shù)，直接影響白鶴梁保護(hù)體內(nèi)水體透明度的首要因素為濁度（NTU）。根據(jù)多年水樣測試和觀測對比，通常情況下，保護(hù)體內(nèi)水體濁度在3NTU以上，視覺上就會有模糊感，而影響到保護(hù)體內(nèi)水的濁度主要因素是江水的滲入。當(dāng)然，潛水員入內(nèi)清洗題刻因攪動沉積物也會引起水體渾濁。換言之，保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)清澈度及水質(zhì)變化主要是受長江水位、江水漲落變化及江水流速因素直接影響，并形成相關(guān)規(guī)律。但由于連接循環(huán)水系統(tǒng)與長江水相通的平衡器，自白鶴梁水下博物館開放以來一直處于關(guān)閉狀態(tài)，江水無法通過連通器進(jìn)入保護(hù)體，保護(hù)體內(nèi)實(shí)際補(bǔ)充的是自來水，加之江水進(jìn)入保護(hù)體近乎隱形，不易目測，因此，江水是導(dǎo)致保護(hù)體水質(zhì)變化影響題刻觀賞效果的主要因素這一觀點(diǎn)，至今仍有業(yè)內(nèi)人士存疑。在此，有必要通過部分運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的對比分析作重點(diǎn)闡述。

白鶴梁水下博物館自2010年開放以來，循環(huán)水系統(tǒng)操控實(shí)踐數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，每年5月下旬至9月期間，受降雨影響、三峽庫區(qū)入水量逐漸增加，江水轉(zhuǎn)向渾濁，流速加快，水位漲落變化頻繁，保護(hù)體內(nèi)濁度增加，循環(huán)系統(tǒng)操作可控難度增加，保護(hù)體內(nèi)補(bǔ)水量大幅增長。當(dāng)年11月至次年4月期間，三峽庫區(qū)蓄水水位穩(wěn)定，流速減緩，水質(zhì)轉(zhuǎn)向清澈，保護(hù)體內(nèi)透明度較好，水質(zhì)穩(wěn)定，循環(huán)系統(tǒng)操作可控性好，補(bǔ)水量大幅減少。 針對保護(hù)體水環(huán)境不穩(wěn)定現(xiàn)象，自2011年6月以來，重慶大學(xué)城環(huán)學(xué)院研究人員先后近20次進(jìn)入題刻保護(hù)體內(nèi)提取水樣分析，保護(hù)體內(nèi)水體濁度的變化趨勢與外江水的濁度趨勢一致。見表1、表2。

此外，2010年至2014年夏季長江汛期，循環(huán)水系統(tǒng)操作人員先后數(shù)十次在保護(hù)體內(nèi)上下游處發(fā)現(xiàn)有濁水滲入體內(nèi)，并迅即呈霧狀彌漫保護(hù)體。

觀察還發(fā)現(xiàn)，三峽庫區(qū)水域處于150米左右低水位時，江中過往大型船只產(chǎn)生的波浪對保護(hù)體內(nèi)清澈度有影響，說明在浪潮的沖壓下江水進(jìn)入保護(hù)體。

從以上數(shù)據(jù)變化可以尋覓出一個規(guī)律，長江水的變化對保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)起著強(qiáng)大的作用力，即江水的濁度、流速、落差變化與保護(hù)體水體濁度和水資源的消耗有直接關(guān)系。江水越渾濁、流速越快、水位漲落變化越大，保護(hù)體內(nèi)就越易渾濁，題刻辨識度越低，水耗也越大。反之，江水清澈、流速緩慢即使處在高水位，保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)就清澈穩(wěn)定，題刻觀賞性就好。向保護(hù)體內(nèi)補(bǔ)水的目的是使保護(hù)體內(nèi)水壓力與外江水壓力保持一致，抵消外江壓力防止江水進(jìn)入。夏季汛期，因江水渾濁、水勢無常，外作用力大，江水進(jìn)入保護(hù)體內(nèi)導(dǎo)致濁度增加的可能性大，需要靠不斷補(bǔ)充自來水保持內(nèi)外壓差動態(tài)平衡抵御江水進(jìn)入，因此耗水量增加。冬春之際，三峽大壩蓄水或緩緩放水，江水清澈，水流穩(wěn)定，對保護(hù)體內(nèi)壓力小，即使偶有進(jìn)入，對保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)和觀賞效果也無大礙，補(bǔ)水相對減少。

白鶴梁保護(hù)體工程本系密封工程，而在循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，連接保護(hù)體和外江水的連通平衡器處于關(guān)閉狀態(tài)，那么江水從什么地方進(jìn)入造成對保護(hù)體的影響？其一，地質(zhì)勘察研究表明，白鶴梁題刻主要地層為侏羅系中統(tǒng)自流井組砂巖、頁巖、泥巖組成，抗沖刷能力較差，頂部砂巖層裂隙發(fā)育，連通性好，為較強(qiáng)的透水層和含水層，抽取的地下水與長江水的分析結(jié)果對比，兩者化學(xué)成分基本一致，表面地下水為長江水的滲漏水，地下水位埋深與江水一致，水位動態(tài)隨長江水位季節(jié)性變化而變化，進(jìn)而影響到保護(hù)體內(nèi)水體透明度。其二，長江三峽庫區(qū)水位變化，有可能引起保護(hù)體和巖石的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致保護(hù)體與基地巖石接觸處可能存在密封不嚴(yán)，加上地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，外江水與保護(hù)體水體存在交換。在江水流速增加、漲落幅度頻繁、沖擊力增大作用下，江水易通過保護(hù)體與巖體的結(jié)合部、裂隙、巖體透水層滲透進(jìn)入保護(hù)體，造成人工調(diào)控難度增大，出現(xiàn)時而渾濁時而清澈的狀況，但也因內(nèi)外水體的直接連通保障了保護(hù)體結(jié)構(gòu)安全。

（二）保護(hù)體內(nèi)藻類和生物膜的滋生、泥沙的沉積對題刻觀賞度的綜合影響

藻類和生物膜是影響白鶴梁題刻保護(hù)體內(nèi)水體透明度僅次于濁度的因素。自2009年開放以來，保護(hù)體內(nèi)題刻表面滋生生物膜，藻類大量繁殖，部分附著在水中燈飾上面形成多個生長區(qū)塊。經(jīng)重慶大學(xué)2012年10月以來多次取樣檢測分析，保護(hù)體水中含有針晶藍(lán)纖維藻、小球藻、皮狀席藻等。這些水中藻類，一方面增強(qiáng)對光的吸收和散射，阻礙光線在水體中傳播，另一方面降低光輻射衰減，降低水體透明度，加之題刻表面覆蓋生物膜和泥沙沉積，致使題刻字跡模糊，辨識度低，對白鶴梁題刻觀賞性和水環(huán)境都帶來不良影響，題刻所在巖體表面滋生生物膜還會促進(jìn)生物風(fēng)化，降低巖石抗風(fēng)化能力。藻類、生物膜生長和泥沙的沉積迫使?jié)撍畣T頻繁進(jìn)入保護(hù)體清洗題刻，形成對題刻文物過多的人工干預(yù)。重慶大學(xué)等相關(guān)研究表明，保護(hù)體內(nèi)藻類的生長除了其內(nèi)部生理特征外，受外部驅(qū)動因素影響很大。其一，水下流速對藻類生長的影響?？刂圃诒Ｗo(hù)體內(nèi)的水處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，流速較慢，肉眼幾乎看不見，有利于藻類生長。其二，光照強(qiáng)度對藻類生長的影響。研究表明，保護(hù)體內(nèi)題刻照明是108盞LED照明燈，題刻內(nèi)平均照度為419LX，為藻類生長提供了有利的光照條件。其三，溫度升高有利于藻類細(xì)胞密度和生物量增加。此外，還有氮、磷營養(yǎng)素等其他因素對藻類生長的影響等。

（三）現(xiàn)有水下照明系統(tǒng)光照均勻，滿足不了題刻觀賞的要求

白鶴梁題刻保護(hù)體內(nèi)水下照明系統(tǒng)采用了先進(jìn)的LED照明技術(shù)，并結(jié)合復(fù)雜水下工程技術(shù)，形成了獨(dú)特的深水照明系統(tǒng)。其系統(tǒng)設(shè)計水下可卸式穿艙連接器、水下可插拔接插件等技術(shù)的應(yīng)用，解決了水下照明設(shè)備的更換維護(hù)問題。保護(hù)體內(nèi)照度達(dá)到了設(shè)計提出的“平均照度350LX”的要求，滿足了展示白鶴梁題刻的基本要求。

但是經(jīng)過五年的開放運(yùn)行實(shí)踐和上海交通大學(xué)?？萍瘓F(tuán)、中國海洋大學(xué)、重慶大學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明，從展現(xiàn)白鶴梁題刻藝術(shù)文化內(nèi)涵的深度以及申報世界文化遺產(chǎn)的高度來看，白鶴梁題刻水下照明系統(tǒng)僅僅讓觀眾“看得見”白鶴梁題刻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還存在如下需要進(jìn)行改進(jìn)和提高的問題：

1.照度雖然達(dá)到了設(shè)計要求，但是燈具均衡布置，照度均勻，視覺效果平淡，不能突顯重點(diǎn)題刻，缺乏視覺的沖擊力。

2.水下照明燈只能簡單地分組開關(guān)控制，不能進(jìn)行照明亮度調(diào)整，不能單獨(dú)控制每一盞燈，難以實(shí)現(xiàn)分塊分區(qū)的照明控制。

3.燈具投射光線的直線性差，光束角較大，題刻字跡的光影對比效果弱，展示效果不佳。

4.光照是白鶴梁保護(hù)體內(nèi)藻類生長的條件之一，目前簡單的開關(guān)型照明控制方式，導(dǎo)致過多無謂的光照，這對藻類生長、凈化水質(zhì)不利。

（四）觀察窗玻璃光源衰減及其他因素對題刻觀賞的影響

白鶴梁題刻文物保護(hù)工程水下參觀廊道共設(shè)有觀察窗23個，觀察窗外徑950毫米，沿長度方向均勻布置，其中一個為全景觀察窗。觀察窗玻璃系國產(chǎn)亞克力材料，每個觀察窗包含內(nèi)外兩塊玻璃，內(nèi)窗玻璃直徑為825毫米，厚度88毫米；外窗玻璃直徑為790毫米，厚度為84毫米。

觀察窗于2005年3月安裝焊接完工，同年5月淹沒于水下，目前觀察窗已達(dá)設(shè)計使用年限。觀察窗玻璃長期處于長江深水38米中，由于水下承受拉應(yīng)力、水體侵蝕及光照等作用，觀察窗玻璃力學(xué)指標(biāo)正在降低，發(fā)生變黃和老化絲紋，透光性和強(qiáng)度變差，影響到水體清晰度和題刻可視度。觀察窗夾層的清洗功能缺失，導(dǎo)致玻璃夾層之間生長霉斑且有大量雜質(zhì)存在而無法清洗，大大降低觀眾觀賞視覺美感。保護(hù)體內(nèi)燈飾、觀察窗等部位鋼構(gòu)件存在銹蝕現(xiàn)象，也會對水體環(huán)境產(chǎn)生一定影響。

此外，由于江水與保護(hù)體水體之間實(shí)際存在交換，導(dǎo)致泥沙滲漏到保護(hù)體內(nèi)可能性大，泥沙的沉積和細(xì)菌的滋生都是水環(huán)境凈化、題刻展示中不容忽視的問題。

四、啟示和建議

（一）加強(qiáng)對白鶴梁題刻水環(huán)境基礎(chǔ)綜合研究

自2012年以來，白鶴梁水下博物館與重慶大學(xué)合作建立白鶴梁水下文物環(huán)境保護(hù)科研基地，開展《白鶴梁題刻水環(huán)境現(xiàn)狀分析））課題研究，對白鶴梁題刻保存狀況、水環(huán)境狀況建立了人工定期取樣、分析、評估、跟蹤監(jiān)測機(jī)制，及時掌握水環(huán)境狀況及水下題刻安全動態(tài)，印證了長江水對保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)變化的影響因素以及相關(guān)規(guī)律，澄清了一些困擾水體運(yùn)行爭辯不一的疑惑。工作人員根據(jù)長江水位高程和水流速度適時調(diào)整補(bǔ)水量，設(shè)置了循環(huán)水自動報警和自動補(bǔ)水裝置，有效防止了因缺水導(dǎo)致江水進(jìn)入保護(hù)體。同時將5微米精密過濾器濾芯更換為1微米濾芯，注入方式由自來水直接注入改變?yōu)榻?jīng)過循環(huán)過濾后再進(jìn)入保護(hù)體，濁度逐年呈下降趨勢，能見度趨于穩(wěn)定，有效地提升了參觀效果，水耗也明顯降低。見表3、表4。

但是，水下文化遺產(chǎn)的保護(hù)具有特殊性，白鶴梁題刻實(shí)施的是水下原址保護(hù)與展示工程，相對于地面文物和其他水下文化遺產(chǎn)保護(hù)更難。保護(hù)體、參觀廊道等建筑體長期沒入長江水下侵蝕，加上水下植物生長對原址的無形破壞，無論如何復(fù)原水環(huán)境，都與原先不同。保護(hù)體內(nèi)藻類生長、水質(zhì)的凈化、鋼構(gòu)件防腐、石質(zhì)文物防風(fēng)化保護(hù)、長江汛期防止江水進(jìn)入保護(hù)體，提升題刻辨識度等面臨的挑戰(zhàn)和問題仍然很多，疑惑和爭議仍然會存在。保護(hù)體內(nèi)水環(huán)境關(guān)系到題刻的安全和展示效果，必須要持續(xù)開展水體變化、藻類生長、巖體風(fēng)化、鋼構(gòu)件銹蝕等綜合性基礎(chǔ)研究，積極創(chuàng)造有利于題刻保護(hù)和展示的水環(huán)境。一是開展實(shí)踐探索，在補(bǔ)水中添加消毒劑的種類和投加量，減少由未經(jīng)消毒的水帶入保護(hù)體內(nèi)的細(xì)菌，控制細(xì)菌滋生，但要避免過量產(chǎn)生二次污染對題刻帶來不利因素；二是盡量減少保護(hù)體燈光照射時間，并持續(xù)開展微濾除藻、遮光除藻、紫外燈殺菌、對補(bǔ)水進(jìn)行脫氧除磷等，抑制藻類和生物膜滋生；三是定期對保護(hù)體內(nèi)泥沙進(jìn)行XRD對比分析，加強(qiáng)對題刻本體基巖動態(tài)監(jiān)測，進(jìn)一步掌握保護(hù)體與長江水連通的變化趨勢，以及顥刻存特定水環(huán)境下的強(qiáng)度變化。

（二）完善水環(huán)境監(jiān)測預(yù)警智能化系統(tǒng)，科學(xué)管理和調(diào)控水環(huán)境

掌握合理的補(bǔ)水量是實(shí)現(xiàn)“無壓容器”原理最佳運(yùn)用的關(guān)鍵。操作人員通過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尋覓出補(bǔ)水量隨江水的流速和迅猛漲落變化而變化的規(guī)律，通常是江水流速增加1萬方/秒，每小時補(bǔ)水增加10方左右，日水位落差在6米左右，每小時補(bǔ)水增加8方左右。但是水勢無常，視情而變。由于目前循環(huán)水操作系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)智能化程度不高，缺乏水環(huán)境狀況的監(jiān)測和治理的實(shí)時數(shù)據(jù)，對題刻保護(hù)體內(nèi)水溫、酸堿度、濁度等常見參數(shù)缺乏智能化實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，也無法實(shí)時監(jiān)測和采集保護(hù)體內(nèi)外水壓動態(tài)平衡數(shù)據(jù)。在實(shí)際操控中，主要靠人工操作而不能實(shí)現(xiàn)數(shù)字監(jiān)測并自動平衡內(nèi)外水壓差為零，難免出現(xiàn)補(bǔ)水過多或不足誤差帶來不利因素。補(bǔ)水不足造成江水進(jìn)入保護(hù)體影響水質(zhì)和題刻辨識度，達(dá)不到觀賞要求。補(bǔ)水過量并非全都在循環(huán)使用，實(shí)際上部分水源在壓力作用下外泄入江，加大題刻基巖裂隙沖刷和滲透性，長時間將會對題刻及保護(hù)體結(jié)構(gòu)安全帶來危害。另外，保護(hù)體內(nèi)水的濁度超過3NTU以上就會產(chǎn)生淡霧感，前幾年直接注入的自來水經(jīng)多次取樣測試為2.5NTU-3NTU左右，所以即使江水沒有進(jìn)入保護(hù)體，過多補(bǔ)充沒有經(jīng)過循環(huán)過濾的自來水也會影響水體透明度，并造成水資源浪費(fèi)。

此外，藻類繁殖、生物膜滋生、金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，都與保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)的物理、化學(xué)、生物指標(biāo)有關(guān)。因此，有必要在題刻保護(hù)體內(nèi)建立水質(zhì)、水壓實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)，根據(jù)保護(hù)體內(nèi)外壓差監(jiān)測數(shù)據(jù)合理補(bǔ)水，保持內(nèi)外平衡，將保護(hù)體內(nèi)外的壓差保持在允許范圍內(nèi)，保證保護(hù)體結(jié)構(gòu)安全，保障水質(zhì)清澈，也減少盲目補(bǔ)水外泄入江導(dǎo)致對文物基巖沖刷的危害。實(shí)時采集水體溫度、濁度、PH值等數(shù)據(jù)，建立保護(hù)體內(nèi)水質(zhì)的物理、化學(xué)、生物指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，掌握保護(hù)體內(nèi)生物膜、藻類等附著物生長規(guī)律和體內(nèi)外水壓動態(tài)數(shù)據(jù)。從而采取有效措施保持水質(zhì)健康，抑制生物膜和藻類生長，防止對題刻腐蝕和覆蓋，提升題刻展示效果。研究安裝沉積物清理系統(tǒng)可行性，實(shí)現(xiàn)定期對題刻表面沉積物自動化清除，盡量減少潛水員頻繁進(jìn)入保護(hù)體內(nèi)清洗題刻表面附著物帶來的人工干預(yù)。

（三）改進(jìn)水下基礎(chǔ)設(shè)施，提升硬件保障

其一，現(xiàn)有的水下照明控制簡單，智能化程度不高，存在過多的無謂光照，利于藻類生長影響水環(huán)境。因此，必須盡快開展水下照明系統(tǒng)改造工程，采用更為先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)保護(hù)體內(nèi)燈光亮度的程序化、智能化控制，通過減弱背景光亮度、突出明暗對比、光影對比等手段豐富題刻的表現(xiàn)層次，改變原有照明光線平淡無奇的狀態(tài)，展示重點(diǎn)題刻，減少保護(hù)體內(nèi)無謂的光照和溫升，弱化藻類生長，從而達(dá)到更好的視覺效果。

其二，參觀廊道玻璃窗不僅是題刻觀賞的基礎(chǔ)條件，也是白鶴梁水下博物館可持續(xù)發(fā)展的基本保障，更換玻璃窗及完善清洗功能的任務(wù)已刻不容緩。欣慰的是這項(xiàng)工程已開始實(shí)施。在長江水下建筑更換觀察窗玻璃在國內(nèi)外尚無同類先例可循，面臨極大的挑戰(zhàn)和風(fēng)險。關(guān)鍵的問題是迎水面玻璃必須由潛水員進(jìn)入保護(hù)體在水下裝配施工，限于條件最多進(jìn)人2名潛水員，在保護(hù)體內(nèi)工作時間不能超過1小時，難度及風(fēng)險都很大，工程本身的不確定性也給更換工作帶來了很大難度。如果產(chǎn)生意外，則意味著整個參觀廊道都會被淹沒，事關(guān)白鶴梁水下保護(hù)體建筑工程的安危和水下博物館的生存，后果不堪設(shè)想。自2014年7月始，該工程云集了國內(nèi)在這個領(lǐng)域最優(yōu)秀的專家和技術(shù)人員克難攻堅(jiān)，通過現(xiàn)場勘驗(yàn)分析，對現(xiàn)場情況做出評估，制定了詳細(xì)周密的施工組織方案，對水下供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、加減壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、水密門及通信系統(tǒng)等做全面檢查、維修、更換和改造，設(shè)計加工完成觀察窗內(nèi)外層玻璃拆卸安裝專用設(shè)備和水下吊運(yùn)設(shè)備，解決潛水員水下卸裝及運(yùn)送觀察窗的步驟及方法，為水下安裝工作打好基礎(chǔ)。經(jīng)過10個月的水下艱苦作業(yè)，23個觀察窗玻璃已全部安全更換。更換后的玻璃為聚甲基乙烯酸丙酯，抗壓力強(qiáng)，清晰度、透光度達(dá)95%以上，是國內(nèi)目前品質(zhì)和工藝最好的，大大高于原玻璃，水中視覺效果大大提升，滿足參觀要求，完善了玻璃自動清洗功能，更為重要的是為今后觀察窗玻璃維護(hù)常態(tài)化奠定了基礎(chǔ)，從根本上保障了白鶴梁水下博物館的可持續(xù)發(fā)展。

五、結(jié)語

水下文化遺產(chǎn)保護(hù)是我國文化遺產(chǎn)保護(hù)事業(yè)的一項(xiàng)新興的課題，真正得到有效保護(hù)和合理利用的水下文化遺產(chǎn)并不多。白鶴梁水下博物館的建成開放具有特殊意義，目前所面臨的已不僅僅是簡單的文物保護(hù)，而是涉及水下結(jié)構(gòu)安全、遺產(chǎn)展示、環(huán)境承載、特種設(shè)備、長江水利、航道交通、觀眾認(rèn)知評估等多專業(yè)、多學(xué)科系統(tǒng)工程，保護(hù)工作任重道遠(yuǎn)，需要在開放運(yùn)行中不斷探索。受制于主客觀條件，博物館自身目前無法獨(dú)立開展對上述現(xiàn)象的研究工作，必須堅(jiān)持開放與合作，打破行業(yè)和部門的壁壘，吸引不同領(lǐng)域的專家學(xué)者，共同參與對白鶴梁題刻水環(huán)境現(xiàn)狀的深入研究。通過吸收現(xiàn)代科技最新成果，來解決白鶴梁題刻水下保護(hù)及展示方面的重點(diǎn)、難點(diǎn)和瓶頸問題，更好地指導(dǎo)白鶴梁水下博物館運(yùn)行實(shí)踐，夯實(shí)可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)。