一张美国卫星影像图揭开了良渚水利工程全貌,从实验室到老虎岭坝,探访良渚古城的“最新一块展板”

发布时间: 2022-08-15 10:48 来源: 市文广旅游局 点击率:

这一次,杭州文旅“千人(推广)计划”文化体验跨越了5000年,走入了世界遗产良渚古城遗址里。体验者们有幸第一时间参观了刚刚开放不久,被称为良渚古城的“最后一块拼板”,展示良渚古城外围水利系统的老虎岭遗址公园,更走入了良渚遗址考古与保护中心的实验室,通过多种方式了解了当代考古学者是如何保护发掘出的文物的,感知当代高科技的智慧。

“致广大,尽精微”,这是此次活动的主题,讲解专家,浙江省文物考古研究所科技考古室主任、良渚古城及外围水利工程考古领队王宁远研究员说,发掘良渚古城外围水利系统就是这样,既要关注全局发现水利工程的蛛丝马迹,又要从小处着手,寻找古人给我们留下的千年难题。

这一场体验,既是用脚步丈量先民足迹,感受先民智慧,更是深切感知到,在新时代的当下,我们的考古工作人员为了研究和保护这些珍贵的遗址文物做出了怎样的努力。

“神秘”的实验室展现当代考古研究新科技

来自全市各地的体验者们走进良渚遗址考古与保护中心实验室看到的第一张大图就是一幅黑白的卫星遥感图片,王宁远老师介绍,这是一张美国卫星摄于1969年2月11日的良渚地区影像图。也正是这张图,让中国的考古团队发现了良渚古城及其外围水利系统的形态特征,进而很快确认了一系列良渚古城外围水利系统遗址。这是一个神奇的故事。王宁远说,这张良渚地区上世纪60年代的图是浙江省文物考古研究所在2011年得到的一个已解密的美国Corona间谍卫星影像。这个239M大小的文件,画面呈长条形,西起余杭百丈,东到海宁许村,北达超山北侧,南部覆盖笕桥机场,所摄范围达1000平方公里。

他沿着苕溪熟悉的转折找到良渚古城的位置,发现黑白照片中,考古工作者们花费几十年千辛万苦才找出来的良渚古城各结构部分——莫角山及其上的三个小高台、城墙、外郭等,塘山以及西北部岗公岭诸水坝,皆历历在目。只要是做良渚遗址考古的,几乎所有的遗址点都能在上面轻而易举地找到。随后根据卫星影像和现代地图的对比,陆陆续续发现了串联起良渚古城外围自然山体的水坝系统。这个水坝系统的整体揭示也成为了继2007年良渚古城发现之后,良渚文化遗址考古史上又一次重大突破,在国际国内产生重大影响。

纪录片很短,但里面的故事看得体验者们无不称奇。因为这个水坝工程过于巨大,超视距的限制让人们从地面上很难发现,借助卫星图片的发现看起来似乎是偶然,但实际上却是几代考古工作者们经过不懈努力奋斗,从量变到质变的一个结果。听完这个故事,体验者们走入了很少对公众开放的实验室,见识到了考古工作者们是如何研究和保护修复良渚遗址出土文物的。

有一位工作人员正在用仪器除去一块木器上的白膜,动作缓慢却坚定,在不断下手的过程中,白膜被一层层剥去,五千年前木质材料的表面逐渐浮现。

“良渚遗址中出土了很多木构件和木制品,此类有机质文物保护方式也与石器、陶器保护存在很大不同。”王老师向大家介绍说,这层白膜就是木器脱水最后完成阶段过饱和后固结的海藻糖的印记。“海藻糖?是吃的那种糖么?”现场的一位小朋友发出了好奇的疑问,此次活动,很多家长带着孩子们一起来参加,面对面与顶尖考古学者的交流,能让他们更了解良渚文化对于中国以及世界的意义。王老师解释说,因为良渚这块区域地下水位高,很多木质文物在饱水环境的淤泥里泡了几千年,看起来没腐烂是因为里面的水分子“撑”着,一旦暴露在空气中,水分蒸发,文物就会开裂变形,不可逆转地损坏。“我们通过糖这一类的小分子物质置换水分进行脱水,但用白糖会招来蚂蚁,海藻糖比较合适。体积小的要大半年,大的甚至要四、五年。出土的木器在没脱水之前只能浸泡在水中保存,但是脱水后能够在恒温恒湿的地方保存,因此我们也就能够在博物馆见到这些文物。”用海藻糖给木质文物脱水只是这个实验室里的一件小“法宝”,现在的良渚遗址考古和科技完美结合,建立了数个实验室,体验者们在专家讲解下,了解到目前科技工作者们正在通过碳十四检测、稳定同位素分析、DNA分析、微痕研究等多种高科技手段,分析良渚的栽培稻谷、饲养的猪肉以及人类骸骨,在符合科学基础和考古理论的标准下,建立出经得起历史考验的推断和理论。

探访老虎岭,从一抔土见证先民的智慧

探访良渚水利工程的第二站,杭州文旅“千人(推广)计划”的文化体验者们来到了刚刚于上月开放的老虎岭遗址公园。这个遗址公园的开放标志着良渚古城的“最后一块展板”被补齐,它与良渚博物院、良渚古城遗址公园和瑶山遗址公园一起,构成良渚古城世界遗产价值的完整展示体系。


去的车上,王老师给大家讲了个良渚先民利用自然山体打造天然溢洪道的“智慧故事”。“溢洪道是水坝系统的要件,现代的水坝的溢洪道普遍由水泥浇筑,并配备闸口,当水位临近坝高,就开闸放水。良渚先民所建为土坝,如果水位上涨漫过坝顶,就会溃坝,给下游的古城带来极大冲击,所以当时必然也有溢洪设施。”王宁远解释说,水利专家分析过,以现有的溢洪道设置倒推,先民或许利用比水坝海拔低1米多的石质山体,作为天然溢洪道。“在东高坝区里,三条水坝的坝顶海拔30米,当时我们推断天然溢洪道可能比坝顶海拔低1-2米,然后通过GIS(地理大数据技术)标识周边山体海拔,在水库东侧发现一个海拔28.9米的山谷隘口。”

他说,经过水力计算,这一山谷隘口水位为到达28.9米时(差不多是当年百年一遇的洪水强度),隘口就开始过水,经过专家计算其泄洪能力大于百年一遇的最大洪峰流量,可以确保水坝安全,体现了古人的智慧。

良渚古城外围水利系统是中国迄今发现最早的大型水利系统,也是世界迄今发现最早的拦洪大坝工程。老虎岭水坝属良渚古城外围水利系统的谷口高坝系统。7月6日,位于浙江杭州的老虎岭遗址公园开放,这也代表着世界上最早的堤坝系统与公众见面。老虎岭水坝属良渚古城外围水利系统的谷口高坝系统,水坝长140米、宽100多米,处在两个小山间最狭窄的位置。目前主要展示的内容是老虎岭水坝遗址剖面。

王宁远老师带着大小朋友们一起走入了如水滴一样嵌在山坡上的坝体保护棚。棚内,一座大型保护罩将水坝北侧的一处剖面严密地防护起来。它采用加热玻璃材料,可以有效控制内部湿度。同时,外棚顶部铺设有防渗膜,底部辟有排水沟,坝体原始表面则种有既能缓解雨水冲刷,又能标识遗址本体的浅根系草皮。这一系列措施旨在有效预防渗水、干裂、表面粉化脱落、失色、微生物等病害。这些黑科技都让到场的体验者们啧啧称奇,但是面对这一大片断面,究竟又应该从何看起呢?王老师指着坝体上的一道道特别的纹路开始娓娓道来良渚先民的智慧与超前眼光。“仔细看一下,你们能看出什么东西?这里断面上面是有花纹,像鱼鳞一样,就是草裹泥的痕迹,草在腐烂后就变成了黑边。这一个个像橄榄核一样的东西,就是一包包土的边界,我们测算过每包土差不多10来公斤左右。”王老师建议大家仔细看看草裹泥还分成很多1米见方的区块,每个区块的颜色和土质和旁边的都不太一样,“这说明当时每一区块的草裹泥就是同一船的,都是从不同地方运过来的,然后一运到就施工,没有和别的地方运来的混淆。”

王老师介绍了当时先民们建筑大坝的方式——先在谷口铺筑青膏泥质地的草裹泥作基础,接着在上面堆筑黄土做外壳层,像豆沙包一样,其中在北侧迎水面堆筑“草裹黄土”,形成斜坡,再用黄褐散土作覆盖。现场的很多人不理解为什么要用草裹泥来做大坝,王老师说,用芦荻茅草做成草裹泥包,然后将泥包横竖堆砌起来。这是他们营建土台、河堤的普遍工艺,方法和后人用麻袋草袋装土垒坝类似,属于一种加筋工艺,可使坝体加快固结,增加抗拉强度,不易崩塌。“这其实也体现了良渚先民对水位季节变化和植物材料特性的认识和利用能力。”

在现场,他还讲了一段轶事,“三四年前,我接待了余杭区水利局的几位老局长,他们告诉我零几年的时候,在老虎岭附近扩建西中水库,当时对于土是有要求的,周边哪儿都找不到符合要求的土。结果找到了这儿,说土特别合适,就开挖了,因为没有手续被叫停了。我们来做发掘时,挖出来的散土还有一大堆在那里。老局长们感慨,原来搞来搞去五千年,我们和良渚先民们用的土还是一样的。”

杭州文旅“千人(推广)计划”文化体验项目活动启动以来,我们走过了西湖的群山、转塘的美术馆还有充满艺术感的未来山村,每一站都给人不同体验,更看到了杭州文化旅游的不同侧面与视角。接下来还将邀请更多的行内人和体验者一起实地走访寻踪,以城市历史为脉,以时代发展为轴,让这座城市里更多的美好被人发现,更多精彩的故事被人熟知。