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    文博技术产品

    走进中国第一艘水下考古船

    发布时间:2015-05-25作者:

     

     

     

        我国拥有300万平方公里的辽阔海疆及宽广的内陆水域,其中蕴含着丰富的水下文化遗产,成为我国历史文化遗产的重要组成部分。然而,长期以来,由于技术与装备的简陋,无法满足进一步拓展工作范围和提高工作精度的要求,许多珍贵的水下文化遗产无法得到有效的保护。同时,随着近年来我国开发利用海洋资源步伐的加快以及沉船文物盗捞情况的日益严峻,我国水下文化遗产保护工作面临着巨大的挑战,在专业队伍建设与技术手段提高等方面亟待加强。2014年9月4日,随着一声汽笛长鸣,“中国考古01”船开始了它的首航之旅。从“中国考古01”的立项、设计、建造到交付首航历经4年多时间,它的首航标志着中国第一艘考古工作船正式投入使用,结束了中国水下考古没有专业工作船的历史。

     

      “考古01”全长56米,型宽10.8米,型深4.8米,设计排水量为900吨、满载排水量980 吨,设计吃水2.713米、满载吃水2.883米,最大航速12.5 节、巡航航速11节、经济航速9 节,续航力1000 海里(巡航航速),自持力30天,定员30人,床位37张。可以满足20名左右考古对员的生活起居与工作,可承担水下文化遗存的调查、发掘、出水文物保护、展示宣传工作。

        船上具有一层连续主甲板,主甲板以上设艏楼甲板、驾驶甲板和罗经甲板。主甲板以下设局部平台甲板和局部双层底,发电机舱区域为双底。主甲板、首楼甲板和平台甲板上设有居住舱室。主甲板以下由4道主水密横舱壁将主船体分隔成5个水密舱段,自首至尾分别为:

      首尖舱水密段,设压载水舱、首舱;

        生活舱室水密段,设居住舱室、3号通道、3号梯道、2号设备间,平台甲板下设1号仪器舱、1号空舱、淡水舱、压载水舱、管隧;

      发电机舱水密段,发电机舱内布置发电机组、逃生口和通道等;平台甲板上设,集控室、机修间等;平台甲板下设:燃油舱、管隧等;双层底下设:高低位海水阀箱、滑油舱、油渣舱、污油舱等;减摇水舱水密段,设变频变压器室、3号设备间、样品库、储藏室、2号缓冲间、2号仪器舱、围井、减摇水舱、管隧、淡水舱、燃油舱等;

        尾舱水密段:设4号设备间、Z推舱、压载水舱。

      长艏楼内自首至尾布置有锚链舱、冷藏室、冷冻室、1号缓冲间、生活住舱、2号配电间、餐厅、厨房、盥洗间、风机室、医疗救护室、考古仪器设备间、潜水工作室、蓄电池间、出土文物保护实验室、配气站、CO2灭火站、2号通道、2号梯道等。

        主甲板中后部为考古作业区域,设置1部液压折臂吊机、A字架(含绞车)、四人潜水减压舱、1条工作艇、潜水舷梯等,并预留有集装箱基座,主甲板后部布置2部电动锚绞车及2个尾锚。

      艏楼甲板首部布置有起锚机、2台系泊缆卷车、导缆钳、导缆滚轮、导缆孔、带缆桩。

      艏楼甲板上甲板室内布置有船长室、首席专家室、领队室、大会议室、1号住室、2号住室、1号设备间、1号配电间、1号通道、1号梯道等。

      艏楼甲板后部为救生区域,左右舷各布置2个20人救生筏,左舷布置1条救助艇,同时还布置烟囱、发电机舱进排气风道等。

      驾驶甲板上为驾驶室和小会议室。驾驶室布置有驾控台、驾驶座椅、海图桌、无线电桌等。小会议室布置有工作桌、沙发和茶几等。

      在罗经甲板上设有雷达信号灯桅一根、磁罗经、通信/导航天线、卫星应急无线电示位标、船名灯等。

      考古船的设计要求满足两大目标,其一是满足船员工作与生活的需要,其二是为完成考古任务而设计的专业考古系统。专业考古系统是考古船最重要和最具特

      殊的部分,该系统设计根据考古作业区域、能力及具体使用要求而确定。针对考古作业需要,本船设置了两舷对称宽1.5m可收放式考古潜水梯、3t A型门架、7.5t·m船用液压折臂吊、四人减压舱、工作艇、救生艇及收放装置、考古发掘用空压机、淤泥泵、文物保护处理实验室、真空打包机、便携式移动呼吸空压机、12L潜水气瓶、及多波束测深仪、浅地层剖面声纳、多普勒流速剖面仪、高精度侧扫声纳等专业考古设备。

      考古船考古作业流程一般是通过物探设备发现、定位水下遗存后,考古人员经潜水舷梯下水对遗存进行调查、探摸、测绘、影像记录、发掘和提取。出水文物及器材可通过A字吊、折臂吊或考古人员携带出水,文物出水后可在舷梯及A字吊旁边海淡水处冲洗,之后根据需要送入储藏室或出水文物保护试验室,处理后文物根据需要可在储藏室储存或真空打包保存。

      为满足考古作业各项功能的需求,为此设计布置了五大系统确保作业。

     

    五大系统为水下考古保驾护航

      

        一、低速航行及停泊作业稳定系统

      本船配备了电推系统和2套360°全回转Z形推进器,可以实现本船各种作业航速要求,并具有良好的航行操纵性能。同时,考古船因固定作业需要,除艏部2个艏锚外,在尾部还配备了2个尾锚,通过艏、尾锚在作业时固定船位。停泊或低速作业时,当横摇角度大于3°时启用减摇水舱,减小船体在波浪中的摇动。

      二、潜水装备支持系统

      配有固定式2套电动呼吸空压机,1套便携式移动呼吸空压机。正常情况下,由固定式呼吸空压机为潜水气瓶充气,当固定式潜水气瓶进气口周围空气质量较差时,可利用移动式呼吸空压机选择清洁空气处为潜水气瓶充气。

      在主甲板右舷设置1个减压舱集装箱,集装箱内主要安装四人用减压舱、独立电气控制台等,可用于潜水员水面减压、医疗恢复以及应急治疗。与减压舱配套的空气供气部分(含储气罐、空压机等)布置在平台甲板的4号设备间内。与减压舱配套的氧气瓶布置在主甲板减压舱集装箱旁。

      主甲板尾部两舷各设潜水舷梯1部,液压驱动,操纵箱位于主甲板潜水舷梯旁。潜水舷梯可翻转入水1.5m深,供潜水员入水和出水用。

      在首楼甲板后部左舷布置玻璃钢救助艇1艘,带护舷气囊,艇长约6.8m,定员6人,静水航速不小于20节。配备起艇装置1套。

      三、考古发掘系统

      本系统主要对水下文物进行即时性、抢救性考古发掘,提供发掘所需设备及对水下杂物及污泥清理。本船主甲板尾部设快速接头,由淤泥软化泵(流量:35m3/h,扬程:80m~150m可调)提供高压海水与软管相连,通过高压水枪将海底淤泥软化。淤泥软化泵布置在4号设备间,通过改变输入泵电流频率的方法使泵转速发生变化,从而实现泵输出压力的变化,以适应不同的使用环境。

      设置的吸泥机(吸泥量:60m3/h,工作深度:20m~50m)可将海底污泥抽至其他部位便于水下考古发掘,或抽到水面滤网过滤污泥,收集文物。污泥抽吸装置的动力源来自空压机,空压机布置在4号设备间,尾甲板设置压缩空气的接头,抽泥时通过软管与吸泥机相连。可根据需要将污泥抽至不同的部位。

      四、出水文物保护系统

      在尾甲板设置海水和淡水龙头,清洁出水文物和潜水装备等,出水文物保护试验室设置脱盐、脱水设施等,另外配有1台真空包装机,供文物发掘处理后打包隔离空气使用。船上设置了样品间及大会议室(兼文物展览室),配置空调装置,满足文物的储存条件,对出水文物提供最大限度的保护。

      五、物探系统设备

      本船通过配置的专业设备,借助磁法、声法等先进物探技术对水下文化遗存进行探测、确认、定位,为下一步的发掘与保护提供准确的信息,主要配有多波束测深仪系统1套、船舷安装浅地层剖面声纳1套、超短基线声学定位系统1套、船用测量传感器多路分配器隔离装置1套、GPS定位测量系统4套、导航测量软件2套、多普勒流速剖面仪ADCP2套、高精度侧扫声纳2套。

      (资料、图片由国家文物局水下遗产保护中心提供)

     

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