看地震科技如何守护文物古建

“地上文物看山西”，山西是中国古建筑遗存最多的省份。近年来，山西省地震局以加强文物古建筑抗震保护为重点，大力推进“防震减灾+文物保护”工作。日前，记者奔赴山西太原、大同两地，了解地震科技如何为文物古建“保驾护航”。

为古寺沉降“把脉开方”

如何让古建筑保护与城市发展建设并行不悖？位于太原市迎泽区的崇善寺在探索中寻找答案。

2012年，山西省文物局对崇善寺开展勘察测绘，发现大悲殿地基不均匀沉降。山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院副院长王小龙向记者介绍:“我们通过三维扫描，发现柱底之间最大的高差达到20厘米，保护修缮工作必须尽快提上日程。”

分析沉降的原因，需要掌握其地下结构特点。2024年10月，山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院与山西省震灾风险防治中心“携手”，运用多种地震科技手段为古寺地下结构“问诊把脉”:在大悲殿及周边布设由52个地震仪组成的短周期密集台阵、5条地质雷达测线、2条多功能电法测线，开展地下浅部结构探测。

记者来到崇善寺院内，工作人员正在操作一大一小两台探地雷达进行地下结构探测。频率为400赫兹的小探头可探测深度为5米，而频率为100赫兹的大探头探测深度可达15米。

“这些探地雷达就像医生的听诊器，可以通过电磁波的反射为地层‘画像’，观测到地层的空洞、裂缝等问题，从而分析大悲殿不规则沉降的‘病因’。”山西省震灾风险防治中心正研级高级工程师曾金艳表示。经过初步推测，崇善寺不均匀沉降很可能与地下水有关。

“文物保护需要多学科研究的支持。”王小龙说，利用地震科技探测古寺的地下结构特征、城市轨道交通带来的振动影响，可以为未来开展文物预防性保护提供数据支撑。

做石窟保护“安全卫士”

晨雾弥漫，记者驱车来到云冈石窟所在的武州山山顶、云冈石窟保护区的中心位置。这里布设着一套短周期地震计，这套设备采用光伏供电且被安装在深坑里，以减小外界环境对监测精度的影响。

2024年5月，山西省地震局在云冈石窟周边四个角及正中心，共布设5套短周期地震计，实时记录石窟周边振动情况。有了这5位“安全卫士”，文物保护区内的监测能力有了显著提升。“地震计自今年5月布设以来，共监测到840多个ML0.1级到ML2.5级振动事件，全部位于石窟保护安全线之外。”山西矿山地震监测研究中心高级工程师殷伟伟表示，目前监测到云冈石窟保护范围内最大微震动速度值为80微米/秒，没有超过100微米/秒的国家标准。

云冈石窟主要以砂岩结构为主，经过千余年的风化侵蚀，表层较为脆弱。殷伟伟分析道，长期持续的振动可能会导致壁画和雕塑的振动疲劳损伤，地震预警信息可以让文物单位提前做预防性保护。

夯实文物抗震保护技术支撑

在山西博物院内，山西省地震局布设了地震预警信息服务终端，日常可以显示天气情况、防震减灾科普视频等，在破坏性地震波到达前则会发出紧急警报。

山西省地震局应急中心高级工程师徐博说:“我们将以山西博物院为试点，协助制定具有针对性的重点文博场馆地震应急预案，加强避险疏散演练指导，探索性开展展藏文物抗震保护措施和基座减隔震技术改造。”

“地震安全是山西文物保护不可回避的课题。”山西省地震局党组副书记、副局长欧阳承新说，有史料记载以来，山西全省境内共发生6级以上破坏性地震21次，其中7级以上地震6次。很多无法统计的珍贵文物因地震而消失，开展抗震预防性保护十分重要。

为了夯实文物抗震保护技术支撑，山西省地震局与省文物局密切合作，组建了首个文物抗震保护“智囊团”——2023年年底，依托山西省震灾风险防治中心成立“山西省文物古建筑的地震灾害风险防御技术研究”科技创新团队，山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院3名专业人员加入；另有5名省地震局专业技术和管理人员加入省文物抗震保护专家库。

“我们将采取因地制宜、分类施策的原则，着眼地震科技成果在文物保护中的应用。”山西省地震局震害防御处处长董康义表示，下一步将聚焦文物与古建筑结构振动监测、陈列与馆藏文物地震安全、地震预警信息服务、博物馆等重要文博设施选址和相关交叉领域科学研究，着力提升地震科技对文物保护的支撑与服务能力。

《光明日报》