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審核專(zhuan) 家：蔡大偉(wei) 吉林大學考古學院教授

不管是在文化作品中，還是在現實的科考活動裏，隱藏在水麵之下的古代沉船都充滿著神秘色彩。然而和文化影視作品中，主角們(men) 探秘深海如無物的劇情不同，現實世界的考古工作中，想要揭開深藏水下的沉船背後的秘密卻難如登天。

2015年，在長江口崇明橫沙水域水下調查的過程中，上海市文物局意外發現了一艘木質沉船，並將其命名為(wei) “長江口二號”。2022年，長江口二號終於(yu) 被整體(ti) 打撈出水。這艘古船是目前國內(nei) 發現的體(ti) 量最大的木質古船，創下了多個(ge) 世界之最。

打撈工程主作業(ye) 船“大力號”

來源｜上觀新聞

對於(yu) 這樣珍貴的文物，打撈工作自然是慎之又慎，各種各樣的水下考古技術都在此次打撈工程中顯露頭角。本篇文章將帶大家淺淺了解一下水下考古與(yu) 其中的技術。

探尋水下秘密：水下考古

水下考古學是考古學的一個(ge) 分支，顧名思義(yi) ，就是對水下的人類文化遺存進行研究的學科。水下考古需遵循考古學之原則，按照相應考古理論以及技術規範進行，且對於(yu) 水下遺址需進行全麵的史學及考古學考據。

20世紀80年代，水下考古被引入中國，在一批批水下考古學家的努力下，我國在“南海一號”和“白礁一號”宋代沉船遺址、沿海沙丘貝丘等多處水下遺址或涉水遺存的調查、發掘與(yu) 保護工作中取得了重要成果。

雖然在考古學體(ti) 係中，水下考古學可以算得是剛剛起步，但水下考古學在關(guan) 於(yu) 古今中外貿易、水上交通、船史等研究方麵仍有巨大潛力。

水下沉船 來源丨pexels

盡管水下考古學相對而言尚顯稚嫩，但是在不斷摸索中，我們(men) 總結出了形形色色的考古方式與(yu) 技術。除了水下攝影、海洋掃測、海洋測量等技術，還有這次“長江口二號”工程中應用的獨創技術——弧形梁非接觸文物整體(ti) 遷移技術。

海洋掃測聲呐技術

首先要介紹的就是海洋掃測聲呐。聲呐作為(wei) 在海洋探測中便利好用的“神器”，在海洋探測中的地位自然非常高。而在水下考古中，聲呐探測也有著舉(ju) 足輕重的地位。

海洋掃測聲呐技術主要用於(yu) 對海底進行大範圍掃測。而在多種聲呐技術中，有三類應用最廣，它們(men) 就是：側(ce) 掃聲呐，多波束聲呐以及合成孔聲呐。由於(yu) 這三種聲呐工作原理、應用技術不同，故它們(men) 在使用優(you) 勢及適用場景上也有不同。

聲呐係統

來源｜中國青年報

側(ce) 掃聲呐由母船拖動以實現在海水中的航行，相對於(yu) 其它聲呐技術，雖然側(ce) 掃聲呐在作業(ye) 時可能會(hui) 出現航速不穩定或抖動的問題，但可以獲得更高清晰度的圖像以及更清楚的地形顯示。而且，側(ce) 掃聲呐現場作業(ye) 簡單、探測成果影像直觀，可以現場讀圖、識圖，實現水下檢測缺陷異常情況的現場判斷。

而多波束聲呐則運用了寬覆蓋高分辨多波束測深技術、橫搖穩定技術等技術，可以實現測深深度與(yu) 覆蓋寬度兩(liang) 個(ge) 指標的統一和實現對橫搖產(chan) 生的數據誤差的補償(chang) 。

“長江口二號”古船多波束聲呐掃測合成圖

來源丨新聞圖片

多脈衝(chong) 技術則是通過向多方向發射不同頻率的脈衝(chong) 聲信號，使單次探測信息量增加，提高刷新率。除此之外，還有合成孔徑聲呐技術，它的特點就是分辨率較高，對較大數據量處理效率較高，且航向分辨率與(yu) 作用距離與(yu) 信號頻率無關(guan) 。

水下拍攝工作的意義(yi)

水下拍攝等工作在水下考古是不可或缺的。由於(yu) 水下拍攝環境特殊，進行潛水拍攝時，要求潛水員熟練掌握拍攝器材和熟悉海洋特性，這樣才能拍出具有考察意義(yi) 的水底照片。

在長江口古船打撈過程中，使用了更加先進的智能水下攝像係統，這種係統是為(wei) 應對長江複雜的水下考古環境而研發的。這個(ge) 係統大量運用了包括無人艇、自動識別係統等智能化識別和操作，為(wei) 長江口水下考古立下了汗馬功勞。

雖然有了智能化係統，但傳(chuan) 回的遺址照片依然模糊不清。此時，上海大學李曉毛工程師勇擔重任，通過專(zhuan) 業(ye) 手段對圖像進行增強，才得到清晰的水底圖像。

獨創“弧形梁非接觸文物整體(ti) 遷移技術”

2007年，“南海一號”被打撈出水，開創了全新的打撈解決(jue) 方案——古船整體(ti) 打撈。15年後，這一打撈方式又被應用於(yu) “長江口二號”的打撈中。此次打撈也開辟了多項新技術，其中最為(wei) 特別的**“弧形梁非接觸文物整體(ti) 遷移技術”**，為(wei) 世界首創。

由於(yu) 長江口高泥沙含量且水流湍急的特點，故“長江口一號”並不能使用分段沉箱的打撈方法。好在經過相關(guan) 機構的研究後，創造了“弧形梁非接觸文物整體(ti) 遷移技術”。它的原理為(wei) 利用弧形梁，在沉船底形成巨大沉箱，將沉船連同附近的泥沙一同打撈上來，然後由工程船運輸至目的地。

打撈前，工作人員用水流衝(chong) 刷沉箱周圍的淤泥，以減少海泥對沉箱的吸附力。

來源｜上觀新聞

打撈時，為(wei) 了能穩定托住古船，使用了22組弧形梁、46組鋼絞線將其固定住。在22號巨大弧形梁將古船無接觸地抱住後，將其以2米每小時速度提升，經過兩(liang) 個(ge) 多小時，才將古船成功離底。然後，又以每小時3—4米的速度，在經曆了兩(liang) 個(ge) 多小時的上升過程才將古船嵌入工程船“奮力號”。在這個(ge) 過程中，融合了十幾項如液壓同步提升技術、綜合監控係統等先進技術。

弧形梁穿梁現場 來源｜上海市文化和旅遊局

雖然長江口為(wei) 渾水區，打撈難度很大，但是工作人員並未被眼前的困難擊退。在這個(ge) 過程中，上海大學無人艇工程研究院院長彭豔率領團隊迎難而上，解決(jue) 了多個(ge) 技術難題。如創新性地解決(jue) 了收集超低頻能量的難題，這樣就可以實現海底能量的實時收集，長時間進行水底文物的監測工作了。

彭豔團隊研製的無人艇也在研究過程發揮了不可替代的作用，如“精海6號”無人探測艇就承擔了區域數據采集的任務。

長江口二號古船出水 來源｜新華社

水下遺址美麗(li) 又奇妙，當它沉入海中之後，即使經過幾百上千年的時間，我們(men) 依然可以讀出它們(men) 身上的故事。這就是水下考古學的意義(yi) ，在茫茫的水麵之下，還有許多關(guan) 於(yu) 人類文明的故事等待我們(men) 去探索與(yu) 閱讀。

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