[發(fā)明專利]一種館藏出土遺址文物原位環(huán)境補(bǔ)水保護(hù)系統(tǒng)及補(bǔ)水方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410032696.6
• 申請(qǐng)日: 2014-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN103806436A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅昔聯(lián);顧兆林;孟祥兆;王贊社;趙民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D3/10
• 分類號(hào): E02D3/10;E03B7/07;E03B11/00;C02F9/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于文物保護(hù)與博物館土遺址濕環(huán)境調(diào)控領(lǐng)域，涉及一種供水系統(tǒng)的凈化處理及補(bǔ)水溫度調(diào)控裝置，具體涉及一種館藏出土遺址文物原位環(huán)境補(bǔ)水保護(hù)系統(tǒng)及補(bǔ)水方法。

背景技術(shù)

我國歷史悠久，文物古跡眾多，以陜西省為例，現(xiàn)已查明的古遺址超過10000處，古墓葬4000多處，歷代帝王陵72座。遺址文物作為一種重要的歷史文化遺跡，具有很高的科學(xué)價(jià)值與文化價(jià)值，如何保護(hù)這些歷史文化遺址，是我國目前所面臨的一個(gè)長期任務(wù)。經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐，我國已經(jīng)總結(jié)出了包括發(fā)掘回填標(biāo)識(shí)保護(hù)、建立博物館等多種遺址保護(hù)模式。其中遺址博物館由于能有效地集保護(hù)、展示、科普、教育等功能于一體，因而發(fā)展較快，是國際遺址文物保護(hù)的未來發(fā)展趨勢(shì)，目前我國已經(jīng)建立遺址博物館數(shù)百座，并且隨著考古工作的廣泛開展及文物保護(hù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，更多的遺址、陵墓文物將被考古發(fā)掘和建館保護(hù)。

遺址博物館雖然能緩解風(fēng)吹、雨淋、日曬等對(duì)文物的危害，但不能解決文物本體出土后原位環(huán)境改變所導(dǎo)致的自然風(fēng)化。并且，由于對(duì)遺址文物保存環(huán)境的特殊性認(rèn)識(shí)不夠，現(xiàn)有遺址博物館的環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)放在大氣環(huán)境上，而忽略了遺址本身的土環(huán)境參數(shù)的控制，導(dǎo)致很多遺址文物都遭受了一定程度的污損甚至破壞，如陜西半坡遺址博物館內(nèi)土遺址本體表層風(fēng)化深度已超過了40cm；秦始皇兵馬俑遺址出現(xiàn)了遺址土隔梁開裂、局部表面風(fēng)化病害，即使目前認(rèn)為比較接近原文物埋藏環(huán)境條件的漢陽陵叢葬坑全封閉式地下保護(hù)廳，自從2006年建成以來，由于種種原因也已在局部發(fā)生了明顯可察的土遺址干化、開裂、局部泛堿等問題，這些問題都與遺址文物周圍土環(huán)境控制不當(dāng)，特別是土環(huán)境的失水干燥有關(guān)。

經(jīng)過多年的探索研究，文物保護(hù)工作者對(duì)遺址文物土環(huán)境濕度參數(shù)要求總結(jié)出了“干千年，濕萬年，不干不濕就半年”的基本規(guī)律，這一基本規(guī)律表明維持遺址文物出土前的濕潤狀況是實(shí)現(xiàn)文物長久保存的重要條件。總體說來，維持遺址及其土環(huán)境的濕潤狀態(tài)主要有以下幾種方法：（1）利用固化材料在土遺址表面進(jìn)行灌漿或封護(hù)處理，如專利《一種土遺址加固劑與加固工藝》（專利申請(qǐng)?zhí)枺?00510081268.3）公開了一種土遺址保護(hù)的使用的加固劑及其使用工藝，該方法采用硅酸鹽作為加固劑，通過對(duì)土遺址進(jìn)行鉆孔靜壓注漿滲透固話，這種技術(shù)方法能顯著提高土遺址的耐強(qiáng)降水沖刷和沙塵暴的風(fēng)蝕破壞的能力，但是由于固化材料直接與文物接觸以及固化材料會(huì)改變土遺址的本身屬性等問題，目前主要用于室外大規(guī)模土遺址的保護(hù)，因此不宜用于兵馬俑、漢陽陵遺址博物館這類土遺址與出土文物（如陶俑）混合的場合文物的保護(hù)；（2）通過向遺址文物土環(huán)境附近空氣噴霧，間接維持土環(huán)境的濕潤狀況，該方法實(shí)施比較簡單，但是經(jīng)過我們?cè)跐h陽陵地下遺址博物館中實(shí)施經(jīng)驗(yàn)表明加濕效果較差，主要原因在于土壤水分勢(shì)的吉布斯自由能往往高于空氣中水分的自由能，導(dǎo)致空氣中水蒸汽難以向土壤遷移；(3)利用自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，定期向土壤表面直接噴水，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)水直接充分，補(bǔ)水速度比較快，特別適宜于農(nóng)作物與花卉種植，但由于土遺址本身也是文物，在該方法使用過程中，會(huì)出現(xiàn)大量水分短期內(nèi)直接滲入文物與土壤中，容易引起文物與土壤的坍塌與變形，不利于維持文物的長久保存。

本發(fā)明以兵馬俑與漢陽陵博物館這類土遺址文物出土后失水干裂的問題為例，提出一種在土環(huán)境中植入高分子吸水材料的補(bǔ)水保護(hù)系統(tǒng)，通過利用吸水材料蓄積大量水分并緩慢滲透釋放到土環(huán)境與文物中，補(bǔ)充文物與土遺址緩慢自然蒸發(fā)所散失的水分，從而實(shí)現(xiàn)維持遺址文物出土前的原始濕潤環(huán)境，解決遺址文物出土后所面臨的干裂問題。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，沒有利用補(bǔ)水材料保護(hù)土遺址文物的相關(guān)專利報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種館藏出土遺址文物原位環(huán)境補(bǔ)水保護(hù)系統(tǒng)及補(bǔ)水方法，該系統(tǒng)能夠?qū)⒊鞘泄┧?jīng)凈化、溫度調(diào)節(jié)后，送入埋藏在文物周圍土環(huán)境中的補(bǔ)水系統(tǒng)中，通過補(bǔ)水系統(tǒng)中補(bǔ)水材料的緩慢滲透，維持文物本體及其周圍土環(huán)境的出土?xí)r的原始濕潤狀態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種館藏出土遺址文物原位環(huán)境補(bǔ)水保護(hù)系統(tǒng)，包括設(shè)置于設(shè)備房中的用于凈化水源的補(bǔ)水凈化系統(tǒng)和用于調(diào)整補(bǔ)水溫度的補(bǔ)水溫度調(diào)控系統(tǒng)，以及設(shè)置于博物館展示區(qū)遺址文物周圍土壤中的用于維持文物本體及周圍環(huán)境保持原始濕潤狀態(tài)的補(bǔ)水末端系統(tǒng)；其中，補(bǔ)水凈化系統(tǒng)與補(bǔ)水溫度調(diào)控系統(tǒng)相連，補(bǔ)水溫度調(diào)控系統(tǒng)與補(bǔ)水末端系統(tǒng)相連。