[发明专利]一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统及补水方法

说明书

技术领域

本发明属于文物保护与博物馆土遗址湿环境调控领域，涉及一种供水系统的净化处理及补水温度调控装置，具体涉及一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统及补水方法。

背景技术

我国历史悠久，文物古迹众多，以陕西省为例，现已查明的古遗址超过10000处，古墓葬4000多处，历代帝王陵72座。遗址文物作为一种重要的历史文化遗迹，具有很高的科学价值与文化价值，如何保护这些历史文化遗址，是我国目前所面临的一个长期任务。经过多年的探索与实践，我国已经总结出了包括发掘回填标识保护、建立博物馆等多种遗址保护模式。其中遗址博物馆由于能有效地集保护、展示、科普、教育等功能于一体，因而发展较快，是国际遗址文物保护的未来发展趋势，目前我国已经建立遗址博物馆数百座，并且随着考古工作的广泛开展及文物保护技术的不断进步，更多的遗址、陵墓文物将被考古发掘和建馆保护。

遗址博物馆虽然能缓解风吹、雨淋、日晒等对文物的危害，但不能解决文物本体出土后原位环境改变所导致的自然风化。并且，由于对遗址文物保存环境的特殊性认识不够，现有遗址博物馆的环境调控重点放在大气环境上，而忽略了遗址本身的土环境参数的控制，导致很多遗址文物都遭受了一定程度的污损甚至破坏，如陕西半坡遗址博物馆内土遗址本体表层风化深度已超过了40cm；秦始皇兵马俑遗址出现了遗址土隔梁开裂、局部表面风化病害，即使目前认为比较接近原文物埋藏环境条件的汉阳陵丛葬坑全封闭式地下保护厅，自从2006年建成以来，由于种种原因也已在局部发生了明显可察的土遗址干化、开裂、局部泛碱等问题，这些问题都与遗址文物周围土环境控制不当，特别是土环境的失水干燥有关。

经过多年的探索研究，文物保护工作者对遗址文物土环境湿度参数要求总结出了“干千年，湿万年，不干不湿就半年”的基本规律，这一基本规律表明维持遗址文物出土前的湿润状况是实现文物长久保存的重要条件。总体说来，维持遗址及其土环境的湿润状态主要有以下几种方法：（1）利用固化材料在土遗址表面进行灌浆或封护处理，如专利《一种土遗址加固剂与加固工艺》（专利申请号：200510081268.3）公开了一种土遗址保护的使用的加固剂及其使用工艺，该方法采用硅酸盐作为加固剂，通过对土遗址进行钻孔静压注浆渗透固话，这种技术方法能显著提高土遗址的耐强降水冲刷和沙尘暴的风蚀破坏的能力，但是由于固化材料直接与文物接触以及固化材料会改变土遗址的本身属性等问题，目前主要用于室外大规模土遗址的保护，因此不宜用于兵马俑、汉阳陵遗址博物馆这类土遗址与出土文物（如陶俑）混合的场合文物的保护；（2）通过向遗址文物土环境附近空气喷雾，间接维持土环境的湿润状况，该方法实施比较简单，但是经过我们在汉阳陵地下遗址博物馆中实施经验表明加湿效果较差，主要原因在于土壤水分势的吉布斯自由能往往高于空气中水分的自由能，导致空气中水蒸汽难以向土壤迁移；(3)利用自动灌溉系统，定期向土壤表面直接喷水，这种技术的优点是补水直接充分，补水速度比较快，特别适宜于农作物与花卉种植，但由于土遗址本身也是文物，在该方法使用过程中，会出现大量水分短期内直接渗入文物与土壤中，容易引起文物与土壤的坍塌与变形，不利于维持文物的长久保存。

本发明以兵马俑与汉阳陵博物馆这类土遗址文物出土后失水干裂的问题为例，提出一种在土环境中植入高分子吸水材料的补水保护系统，通过利用吸水材料蓄积大量水分并缓慢渗透释放到土环境与文物中，补充文物与土遗址缓慢自然蒸发所散失的水分，从而实现维持遗址文物出土前的原始湿润环境，解决遗址文物出土后所面临的干裂问题。

经过对现有技术文献的检索发现，没有利用补水材料保护土遗址文物的相关专利报道。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统及补水方法，该系统能够将城市供水经净化、温度调节后，送入埋藏在文物周围土环境中的补水系统中，通过补水系统中补水材料的缓慢渗透，维持文物本体及其周围土环境的出土时的原始湿润状态。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案：

一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，包括设置于设备房中的用于净化水源的补水净化系统和用于调整补水温度的补水温度调控系统，以及设置于博物馆展示区遗址文物周围土壤中的用于维持文物本体及周围环境保持原始湿润状态的补水末端系统；其中，补水净化系统与补水温度调控系统相连，补水温度调控系统与补水末端系统相连。