海底拾忆②丨科技装备助力水下考古 从盲人摸象到“开透视眼”

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  海报新闻记者 贺辉 威海报道

  “水下考古不是在旅游度假区潜水,它更像是盲人摸象、大海捞针,因此非常依赖科技手段。”2017年以来,周强作为联合考古队的一名潜水员,陆续参与了定远、靖远、来远三艘甲午沉舰的水下考古发掘工作。他告诉记者,现代科技装备在威海甲午沉舰遗址考古发掘中,起到的非常关键的作用。

  1895年威海卫陷落后,北洋海军全军覆没,被击沉在威海湾的三艘沉舰遭日军疯狂破拆打捞。120多年后,当威海甲午沉舰遗址考古启动时,留给考古队的,只剩下少量残破的舰体和零散遗物,埋藏在海底的淤泥里。能否找到具备典型特征或相应文字的文物,确定沉舰身份,起初考古队员们心里也没底。

水下能见度好的时候,借助手电筒也只能看到半米以内。(图片来源:山东省水下考古研究中心)

  “水下考古发掘与岸上区别很大,受潮汐和泥沙影响,水下能见度非常低,即便借助探照灯,能见度也不到半米。尤其是大风天过后,海水更加浑浊,手电筒离开一扎的距离,就完全看不到光。”周强介绍,潜水员在水下几乎完全靠手摸,堪比盲人摸象,经常连近在咫尺的队友都看不见。

水下能见度非常低,潜水员基本只能靠摸。(图片来源:山东省水下考古研究中心)

  此前,民间对于打捞甲午沉舰的热情一直非常高,但受制于技术条件都没有成功。如果没有科技设备的助力,威海甲午沉舰水下考古几乎无法开展。

  “我们应用的科技物探装备主要有多波束海测、磁力仪、浅地层剖面仪、旁扫声呐仪这四种。威海湾的这三艘沉舰,最初都是通过磁力仪定位发现的。”周强告诉记者。

考古人员根据物探结果绘制的“靖远”舰遗址图示。(图片来源:山东省水下考古研究中心)

  具体来说,多波束海测是通过探头发射声波,根据声波在海底的反射,生成水下三维地形。“我们根据地形大致判断哪个地方可能会有沉船遗迹,哪个地方可能会有遗物。”周强介绍,磁力仪则是通过探测水下磁场的微弱变化,来判断沉舰的具体位置。浅地层剖面仪是用声纳穿透水下泥沙,根据不同密度物体的回波,分析泥沙下的物体是石头、金属还是木质。旁扫声纳则是通过高精度的声波扫描,生成更为精密的水下三维影像。

考古人员使用科技物探装备进行海底扫描。(图片来源:山东省水下考古研究中心)

  2017年,考古队通过磁力仪扫描,在威海湾刘公岛南侧偏东海域发现多处磁力异常点。2018年夏,考古队潜水员对这些异常点分别进行了水下探摸,依次排除疑点后,最终锁定了定远舰遗址。2019年,考古队对定远舰遗址中的一处磁力集中点位进行了淤泥抽吸,随后采用多波束海测和旁扫声纳,发现了一块体量巨大的钢铁装甲。

使用物探装备扫测海底发现定远舰铁甲。(图片来源:山东省水下考古研究中心)

  “我们根据三维图像研判,发现这是一块完整带弧度的装甲。通过在三维图像上测量它的长度、宽度、弧度,初步推测是炮塔下方的一块防护装甲,重量超过18吨。”周强介绍。

定远舰铁甲在海底的三维成像。(图片来源:山东省水下考古研究中心)

  2022年,考古人员对来远舰调查时,也是先通过磁力仪探测,在刘公岛旅游码头南侧发现了零散分布的磁力异常点。“磁力异常点的零散分布,我们推测它受到的破坏和干扰更严重,后来的水下发掘也证实了这一点。”周强介绍,定远舰和靖远舰水下考古都是在淤泥下2米-3米的深度才开始发现文物,而来远舰遗址位于刘公岛旅游码头的航道上,受船只下锚等影响被严重扰动过,在淤泥下30厘米就开始出现零星遗物。

  “这些科技探测装备的综合使用,在很大程度上给水下考古开了透视眼。”周强告诉记者,正是这些科技装备的高效利用,才让潜水员以“盲人摸象”的方式,完成了水下文物的发掘和打捞。

  当然,除了这些高科技装备,队员们还因地制宜、开动脑筋琢磨出来了一些简单实用的土办法,水下文物摄影就是一个典型。为了在能见度非常低的水下拍摄文物,摄影师们在透明大塑料袋里装满纯净水,密封后带到水下,把塑料袋夹在镜头和拍摄物之间,再借助手电照射,就能获得水下文物的清晰照片。

  

责编:陈凤祁
审签:张 辛

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