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 新华专访     
  白鹤梁题刻原址水下保护工程是三峡文物保护的重点工程,自2002年动工以来,经过7年建设,将于2009年5月18日正式开馆,这座因三峡蓄水而消失数年的“世界唯一古代水文站”将重新和游人见面。重庆市涪陵区博物馆馆长黄德建先生作为文物保护工作者,也是白鹤梁保护工程的见证者,为我们讲述了白鹤梁的历史和文物价值,以及白鹤梁保护方案不平凡的诞生过程。
  << 专访视频 >>               新华网重庆频道报道 责任编辑:司鸶
 嘉宾介绍
  葛修润,岩土力学专家,中国工程院院士。先后在清华大学和原苏联敖德萨建筑工程学院水利系学习,是中国科学院武汉岩土力学研究所研究员、岩土力学国家重点试验室学术委员会名誉主任。主要从事岩体工程问题和数值分析方法、测试技术及岩体基本力学性质等研究。参加我国最早结合大型原位试验的大冶铁矿南邦边坡研究,66年独立主持完成了该工程边坡稳定分析和岩体力学试验总结。多年来参加葛洲坝和三峡水利枢纽方面的工作,是我国最早将有限数值分析方法用于大型地下硐室的学者之一。


殷礼建,重庆峡江文物工程有限公司总工程师,负责三峡文物张飞庙、石宝寨、大昌古镇、白鹤
梁保护工程。

 访谈摘要
·葛修润院士解读白鹤梁保护体“无压容器”概念
·殷礼建:白鹤梁保护工程关键是解决两大问题
·葛修润:作为科学工作者的职责使我为白鹤梁努力
 专访图片
   访谈实录

    主持人:各位网民朋友大家下午好!欢迎做客新华网重庆频道。白鹤梁题刻水下博物馆5月18日就将开馆了,历经6年时间建设,这座世界上唯一的水下文物保护博物馆终于将揭开面纱,生活在涪陵的人们时隔多年后又能再次见到白鹤梁的"芳容"。然而,白鹤梁保护工程从提出方案,到论证,再到实施却有着鲜为人知的漫长、曲折的过程,今天我们有幸邀请到白鹤梁题刻保护工程的方案提出者--中国工程院院士葛修润先生和项目总工程师--重庆峡江文物工程有限公司殷礼建先生做客新华网。欢迎两位嘉宾的到来。

    主持人:葛院士来重庆很多次了,特别是在介入了我们白鹤梁工程以后,这次来重庆应该是心情不一样的,是参加18号的开馆仪式吗?

    葛修润:主要是参加18号的开馆仪式。

    主持人:葛院士是岩土力学的专家,可不可以给我们介绍一下您所研究的这个领域和文物保护考古有着什么样的联系呢?

    葛修润:我想岩土力学是跟土建建设有关的一项专业。主要是研究岩石地基,土壤地基跟高层建筑的关系。大家知道高层建筑要有地基,大桥也要有地基。修地下的仓库也好,修大坝也好,我们看到的是地面建筑,实际上这个坝是落在地面下的,还有边坡。所以这个跟国防建设这些东西都是有关系的。跟文物也是有一定的联系,但不是这么紧密,比如说我曾在陕西省的滨县从事过文物保护工作,那是石窟文物,这个石窟是贞观二年的时候开始修的,里面大佛的头部有700公斤,这些处理也跟岩土力学有关系。我主要的工作是和矿山、水利工程这些建筑工程有关,但是一定程度上跟文物保护也有一些关系。

    主持人:那您是什么时候,又是怎样跟"白鹤梁"结缘的呢?

    葛修润:因为我在文物保护工作上做过一点很小的工作,比如说铜绿山,这是我们三千年前的祖先采掘铜矿的遗址,当时矿井怎么样,通道怎么样,所以在那个地方为了采矿的需要,这个博物馆建成了下面还有很多的矿,所以当时我也参加了保护的活动。既保护了博物馆,也能把矿给采出来。从这里就开始有些联系,后来在1994年,中国的敦煌石窟,还有山西的永乐石窟保护工作,是中美基金会合作了一部分,我任中方评估的专家组组长,联合国也派了专家组,一起合作参与了文物的保护工作,就是这样开始介入。所以可能也许因为(之前做的)这些工作,在涉及到白鹤梁(文物保护)的时候,可能文物局就想到请我来,可能是这样的原因。到(方案最后一次评审会)开会之前我才得到通知参加。2001年2月份我过来,白鹤梁当时最后一个方案是国家预备通过的方案,所以做最后一次评审,请我来主持,是这样接触到的。

    主持人:白鹤梁保护工程最早是从什么时间提出来的?

    葛修润:大概是94年年初,在我参加(评审会)会议之前差不多7年,当时国家开始建设三峡,这个文物将来面临着沉入40米的水下,因此怎么把它保护好这是一个大问题。一个典型的有两大方案,可能细分的还有其他方案,第一个方案最早提出来的是天津大学提出来的水晶宫方案,这个方案也有很多很好的意义,真的能建成人就自由下去看,就像一个潜水艇一样的,但是里面是常压的话,人是可以进去的,但是外面有很大的水压,因此建了以后是非常危险的,上面的石头下来打了一下,有可能全部人都逃不出来。这个叫有压容器,这个容器里面是没水的,但是外面是水的,这样压力非常大,人是可以进去看,但是只要破了一点地方就很厉害了。所以水晶宫方案其实是外面罩起来,里面是空的,人可以进去,这样的构造风险很大。今后随着时间的推移风险越来越多。所以这个方案后来被否定掉。

    第二个方案我以为并不是一个真正成熟的方案,我们三峡水库修了以后,水里面的泥沙要沉淀,再过二、三十年以后,白鹤梁这个位置上面积了很厚的泥沙,相当于就被土埋了。当然土埋之前要做很多工作,怎么使得这个石刻加固一点就是个问题。那么埋掉以后怎么办呢?他就用1比1的复制材料去模拟这些石刻,做出这个复制的材料放在长江水位不波动的岸边,这样是做景观的。但是这个方案后来基本就已经通过了,那次经过我主持这个会议就是要通过这个方案,最后一次会议了,这个会议通过了以后就完全全面施工了,所以那次图纸都拿出来了,就是一些人为的造一些景观。过去的方案归纳起来就是这两大类。

    主持人:那么"无压容器"是怎样的一个概念呢?

    葛修润:无压容器是一个概念,家里的煤气罐,是内部有压力,那叫有压容器,我们潜水艇一样是封闭的,这个有压是外面压进来的,这两种都是有压容器。我想"水晶宫"方案最根本的问题就是这个结构这么庞大,有800米长,有几十米宽,比一个潜水艇的造型还大,外面有压力,内部是非常危险的。所以针对这个关键点,我提出了"无压容器"方案,无压容器就是如果这个容器把白鹤梁罩起来以后,外面的长江水跟里面的水是通的,通了以后压力必定是一样的,外面作用一个压力,里面反作用一个压力,就抵消掉了,因此它就相当于没压力。重点是水压力抵消了,水压力一抵消就是很安全的。这是一个力学概念,就是怎么具体用到我们这个保护工程。

    主持人:原来其实是有通过了的方案,那是什么样的力量促使您继续为白鹤梁保护思考更好的一种方案呢?

    葛修润:我想是这样的,作为我一个老的科学工作者,当时我提出这个方案的时候2001年,已经67岁了。当时是通知我开会,我正好在北京出差,所以到文物局去了,我要求先给我看一下开会的内容,他们就给我看了一下,当时这个方案基本上已经透过了。我就看保护方案,包括水晶宫这些方案。从我内心来讲,看了以后我就感觉这个方案不妥善,看到有压的"水晶宫方案",我很清楚实际上这个文物是被埋掉了,只是不用"埋掉"这两个字。我作为一个老的科学工作者还是表达了我的看法。当时,副市长问我:"那你觉得怎么办?"我想了大概十几分钟,我就很快很清楚的考虑了一下,我说有一种方法,叫"无压容器",我就简单说了一下。因为他们不是搞这方面的,所以听得比较抽象,我也知道也不是一时能说清楚的,所以我也借了一些资料,然后带在身边,晚上乘火车回上海的时候,我就仔细翻了一下。然后我静下来想一想,我提出这个概念到底合不合适。经过我一个晚上的思考,我认为我这个方案还是可以的,然后在上海待了一天,第二天我又到重庆,那时候我已经心里有一个大概的想法了,但是我知道这个想法是很难通过的,因为方案实际上是定下了的。会上说,即将通过的方案是经过十年的研究结果,只剩这个方案了,国家也已经认可了,在这个会议上要通过这个方案。后来他们同意给我一点时间讲我的看法。后来我就严格遵守规定,一天半的会议里面我基本上没提任何自己的意见,基本上就是修修补补。

    主持人:事实上,最终还是采取了您提出的方案。

    葛修润:后来我在会上做了半小时的讲话,讲的时候会场上非常寂静,各个评委都仔细听。那么我提出这个"无压力容器"的方案,我想是应该把我们的文物保护起来,让子孙后代都能看到。当时所有参加会议的官员,他们听了也都很认同,但他们也说:"葛院士,您的方案我们听起来不错,也许前几年就照你这个方案做了,但是现在时间已经来不及了。"三峡工程再过两、三年就要开始慢慢蓄水了,时间已经非常短了。" 当然,我们不能说改变就改变,所以最后我在会议纪要上写:已经通过方案,但现在通过的并不是理想方案,有专家提出的方案是值得上级领导考虑的。"这个文字是我起草的。再后来,国家就组织专家组从新调查论证"无压力容器"方案的可行性,最终确定改用这个方案。

    主持人:请我们殷总工程师来给我们介绍一下白鹤梁题刻水下工程现在的情况是怎么样的?

    殷礼建:白鹤梁这个工程根据葛院士提出的方案,他这个方案主要是可行,而且投资少。因为你要做一个有压力的方案无法否定,因为题刻是在石头上的,而石头就有裂缝,肯定长江水位要往里面去,所以无压这个方案是可行的,同时也是省钱的。但是要说一点压都没有,有些地方都不是绝对的,所以根据这个无压方案,在设计过程当中就采取了11个课题的研究。

    葛修润:一共分解成11个课题做研究。

    殷礼建:当然我们尽量是采用的成熟技术,有些施工确实无法避开不成熟的,比如循环水,循环水在地面上循环是个成熟技术,但是应用到水下那就不是很成熟,我们不说是创新,但是不是很成熟。要通过很多实验论证来解决这些问题。因为既要保护,目的是要给游客参观,也要提供科学研究,要解决这两个问题。根据葛院士他们的方案来说要解决两个问题,一个是下得去(水下),第二个(游客)看得见。为了"下得去"也提了许多课题来研究,为了"看得见"也提了许多课题来研究,比如下得去怎么下,我们就采纳了俄罗斯的扶梯,目前在国内来说他是最长的一部隧道式的水下扶梯。第二个要解决的安全问题,那就是采用了钢筋混凝土的廊道,修建廊道是很困难,困难在哪些地方呢?一个施工场地又处在主要航道中间,还有一个问题你下去了你看不见也不行,这又涉及到很多课题,这个课题大部分是在我们科研室的领导下实验出来的,比如水下照明的问题也做过实验,照明来说原来采用的是光纤照明,光纤照明寿命短,而且光范围的照度可能不够,另外用电较大,所以最后采用LED灯光照明。

    葛修润:LED是半导体发光技术。

    殷礼建:我们马上采用了这个东西,这个灯的价格是普通灯具的将近100倍,但是使用寿命是普通灯具的10倍,耗电是普通灯具的1/10。这就是我们所说的在施工当中边施工,边改进。但是在水下施工怎么办呢?许多工程都是采取水下施工,参加施工的单位主要的有四、五家,连小的算起来大概有30多家施工单位,前期工作主要施工单位是青岛海军部队施工队,我们主体施工是中国大桥局,其他水下摄像,水下照明等这些(工程)基本上是由上海交大来完成的。所以趁这个机会我就解释一个问题,在循环水的时候要看得见里面的东西,要透过我们一个主体建筑的心脏,就是我们的参观廊道,通过参观廊道的观察舱向外看,但是水比较浑,通过循环水过滤就能解决问题了。是抽取长江水过滤过后注入保护体内的,把里面的脏水挤压出去,这个挤压就要提高保护体内的压力,要大于江面水的压力才挤得出去,挤压出去把里面的水换了,再进入循环。因为水是液体,不管你怎么挤压,那个分界线是分不清楚的,所以到一定时期他还要重新置换,然后再进行循环。

    主持人:确实有很多难题。

    殷礼建:对,在施工上面都很多难题。

    主持人:整个保护工程施工的时候,当时已经处于三峡蓄水的什么位置了?

    殷礼建:已经只能进入水下施工了。因为本身标高只有137米,就是三峡库区不蓄水每年所暴露出来的时间也不过是一个月左右。

    葛修润:白鹤梁题刻是三到五年才暴露一次。

    殷礼建:曹操不是把军船联系起来打仗吗,我们借用这个方法,找了5、6艘大船,作为我们的施工场地,要不然钢筋一下就被江水冲走了,我们预埋的钢棒都是50个厘米,我们称为钢棒,都不是钢筋了。

    主持人:毕竟现在还没有开馆,大多数朋友听起来还是觉得很抽象,不太清楚我们怎么就看得见白鹤梁了呢?怎么能够下得水下去呢?能不能给我们简单介绍一下白鹤梁水下博物馆的建筑是分为几个部分?

    殷礼建:总的来说我们可以分为四个部分。第一个就是上面的陈列馆,通过陈列馆进行安全检查后,就是他们工地上所说的C段,这也是一个展览厅,展出白鹤梁上复制下来书法拓片;第二(部分)是坡型廊道,这个廊道大概是27.2度的坡型廊道,垂直高度40米,用一个90米左右的扶梯下行,下到底部后再通过水平的交通廊道再进去,这个时候才进入了保护体里面的一个参观廊道。参观廊道全部是钢质的,里面的复杂程度也比较大。

    葛修润:因为他跟潜水艇受的压力是一样的,所以必须搞潜水艇设计的来设计这个廊道。

    殷礼建:因为要确保安全,采取了很多东西。这个设计是719所是搞潜艇设计的工程人员做的。

    葛修润:我们委托他们设计。

    殷礼建:(参观廊道中)一个长通道里面,通过窗户可以肉眼观察,但是肉眼观察是不是在陆地上观察得那么清楚呢,应该说仅次于陆地上的观察。其实陆地上的观察也只有2、3米的才能看得清楚。那么现在你看得见了,但是看不清楚,就可以通过屏幕来看。

    主持人:就是现场有摄像头,可以选择不通角度看么?

    殷礼建:对。白鹤梁题刻实际上是选择保护了白鹤梁的很小一部分,它的总长度是1400米,而我们水下保护的长度只有70米。就是最具有代表性的部分。

    葛修润:我想再补充一下。大家想一想白鹤梁到现在已经存在了1300多年,它上面的题刻之所以保护得非常好,就是靠水的保护。你可以想象一下把白鹤梁弄干了,暴露在空气中,很容易风化,正因为它常年在水下,才会保存比较完整。所以大家评价(保留原环境)是最好的保护方法。而且我们用的是原质的长江水,就使得白鹤梁继续在适应的环境和条件中,所以用了很多的设备。

    白鹤梁封在水底下,现在上面是斜坡道下去,下到这个地方,然后水平廊道进去,进去了以后里面是钢的,这是按潜水艇的结构设计。然后人可以水平走进去看,这样围着转一圈看。这个廊道里面,是钢的廊道,有3米直径,人走着会很比较舒服。有23个观测舱,这个观测舱每个有800厘米直径,厚度20公分。非常厚,因为要承受40米水深的压力,还要防止万无一失,万一破了呢,所以三层玻璃。

    主持人:这个工程保护下来真的是费了很大的劲儿。整个工程动用了多少人力、物力、财力呢?

    殷礼建:物力不好说,我只能说总投资的财力接近2个亿。1亿9千多万。

    殷礼建:施工的周期由于受到长江水位的影响势必会减少一些效益,因此我们从2002年到2009年经历了七年的时间,期间由于资金问题大概停工了近两年的时间。

    主持人:我记得我看过背景材料,就是其中有一段资金断了,您又在生病,特别着急。

    葛修润:对。我在医院里,然后召集大家开会。

    殷礼建:所以有一段重新恢复起来,再施工就一定要增加一些费用和麻烦。

    葛修润:这次恢复施工也增加了很大的投入。

    殷礼建:施工队伍我们就有20多家。主要的大型的设计院牵涉到很多家,比如参观廊道的设计是719所。

    主持人:现在白鹤梁水下保护工程马上就要开馆了,葛院士,现在你觉得水下博物馆和您设想当中是不是完全一样的?

    葛修润:因为现在我还没有下去看过,据我了解到的请客,效果和我原来的设想还是差不多的。我不是设计者,我只是方案提出者,在工程建设中又在不断改进。后来一个光学杂志来调查,他们说,在三年前,我们是全国第一家大规模使用LED(照明系统)的工程。

    殷礼建:重庆在试用的时候,重庆的菜园坝大桥就是用的LED,但是他比我们晚了将近4年的时间。

    主持人:从技术角度来讲这次白鹤梁保护工程应有到了哪些先进的技术?

    殷礼建:照明系统算是一个,还有循环系统,另外还有一个通风系统。

    主持人:这么深的水下参观廊道,通风系统怎么样?

    殷礼建:不仅有通风(作用),还供氧气,还有防火系统,现在我们防火系统是特级防火,目前在基础建设上面是首次(使用)。因为下面布满电线,当时用了阻燃电缆,还有防火电缆,都不行,最后用的是不燃电缆,不燃电缆全国只有一家在生产。

    葛修润:这实际上就是为了大家的安全。

    殷礼建:这也是比较先进的技术,投资也比较大。里面采用的地板都是防止静电的。在其他施工方面,像采取水下施工,都是搭建的钢架,沉下去就没有了。

    葛修润:这个钢架是花了非常多的钱。

    主持人:正常的航运会不会影响到水下博物馆呢?

    殷礼建:现在不影响了。因为白鹤梁题刻这个文物是不能变的,不能移到其他地方去。建桥的话,这个地方基础不好,可以换个地方,但是这个是不能改。当时蓄水之前这个地方是禁航区,我们把对面的两个礁石炸掉,扩宽航道。

    主持人:葛院士您认为白鹤梁水下保护工程对类似文物的保护有没有一些借鉴意义?

    葛修润:我想可能借鉴意义对水下文物的保护可能有一些借鉴意义。

    殷礼建:这个有,我见到过南水北调工程,因为来找过我们介绍情况,就是原地保护的情况。但究竟他们是不是按照我们这个办法搞就不清楚了。因为这个题刻是世界上的最早的水文站,如果你改变这个地方来保护就失去它的意义了,另外上面还有很多谜是我们无法解释的,只有把它保护起来,将来我们下一代人(成长起来),等他们来解释清楚。

    葛修润:这样深的水下做保护(工程),从现在我们了解到(的信息)看还很少,国外可能也没有。

    主持人:请殷总工描述一下即将开馆的白鹤梁水下博物馆,游客可以怎么样来观看白鹤梁题刻? 

    殷礼建:我不是搞文物的,不过我可以建议一下,先在水下面通过摄像头,通过观察舱看一看文物,再看看仔细,再回到岸上来再看看岸上还有展览馆一部分的展出。因为白鹤梁跟石宝寨还不一样,石宝寨除了考察它的文物价值外,他有点游山玩水的内容,但是这个地方下去既没山也没水,就通过一个廊道看几块石头,恰恰就是那几块石头确实有很大的文物价值。

    葛修润:到了三峡水库,你想想一下三峡水库这么深,去白鹤梁是到了水库的底部去了,这不是一般的地方了。

    主持人:经过十几年的努力,六年的工程建设,白鹤梁题刻这块长江三峡当中的"水下碑林"终于被保护下来了,并且即将与世人见面,让我们一起来期待白鹤梁题刻水下博物馆5月18日的正式开馆。也非常感谢像葛院士以及殷礼建总工程师这些为白鹤梁题刻水下博物馆做出努力的所有的工作人员。也感谢两位嘉宾来到我们的演播室。谢谢!


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