一、基本概况
乌东德水电站淹没区皎平渡渡口及山洞遗址保护与模拟展示工程项目是设计、施工一体化的红色革命文物保护项目,项目总投资1.25亿,主体建筑面积达到12000m2,是西南地区最大的红色革命文物保护工程。
“皎平渡渡口及山洞遗址”是国家级红色旅游景区和四川省爱国主义教育基地之一。这一遗址承载着中国共产党领导人民为国家独立和民族解放英勇奋斗的光荣历史,彰显了红军长征精神,具有重要的革命传统教育意义。
图 1 巧渡金沙江
为了保护和充分利用这一具有重大历史意义的“红军文物”,在确保乌东德水电站正常运行的前提下,必须实现文物保护与水电开发的协同发展。该项目包括原址封护加固保护与新址模拟展示工程两部分,涵盖坡体治理、本体保护、新址复建、保护监测等。
这一四川省投资最大的红色革命文物保护工程的成功实施,是国内首次在深水库多场环境中对松散岩土体红色革命遗址进行原址预加固保护技术研究的突破,为类似工程树立成功典范,推动了水下文物保护技术的进步。
图 2 现在的皎平渡渡口及山洞遗址
二、项目的特色亮点
①兼顾水电站建设和文物展示利用的红色革命文物保护工程
党中央和国务院高度重视革命文物保护,皎平渡遗址作为红军精神的珍贵遗产至关重要。保护工作应兼顾水电开发,遵循“真实、完整、延续、最小干预”原则,尽量减少干预,保留遗址原貌和历史信息,确保环境安全,预防灾害。这不仅有助于弘扬传统革命精神,也对革命教育和民族文化传承具有深远意义。
图3 皎平渡遗址原址保护
②国内首次对库区深水环境下松散岩土体遗址文物保护技术的探索。
深库水环境对松散岩土体文物造成高水压等特殊影响,缺乏国内先例。项目研究了松散岩土体文物劣化机理,提出原址保护与新址展示理念。创新应用围堰式外支内撑预加固技术,开创深水环境下松散岩土体文物保护新方向。为水下文物保护领域带来新思路,推动了保护技术进步。
③空间信息无损勘察与传统绿色勘察并举,精细化勘察要求高。
项目综合运用三维激光扫描、无人机摄影测绘和三维地质雷达探测对皎平渡遗址进行精细化勘察,提高了效率和准确性,为制定科学保护方案提供了重要支持。激光扫描和无人机影像提供精细数据,三维地质雷达探测评估地质影响。展现了团队的创新思维,为文物保护领域注入新活力,为类似项目提供宝贵经验。
图4 三维激光扫描模型
④基于多学科交叉融合与科学研究贯穿始终的高精度精准验算。
该项目跨学科融合文物保护、地质、水文与水利、结构以及材料工程,通过精准试验、物理模型和数值仿真,深入研究深库水下松散岩土体劣化机理,为可持续保护方案提供基础,为水下文物保护提供科学的技术支持。
图5 数字孪生技术的“CAE仿真—缩尺模型”分析验证体系
⑤新技术、新材料、新设备、新工艺“四新”技术多元创新。
深水遗址文物保护工程借助创新科技取得了引人瞩目的成果。深水遗址文物保护工程运用阳极防腐技术延长文物寿命,SJP注浆材料提升岩土稳定性,实时监测系统确保工程安全,“三化”灌浆工艺提高效率与品质。独特的"围堰式外支内撑"技术实现文物内外双向保护,展示设计创新与高效可持续性。这些创新为同类项目提供经验,为文物保护工程注入新活力。
图6 “围堰式外支内撑”预加固成套一体化保护技术
⑥“空间信息-3D打印-数字仿真技术”精细化综合控制精准开挖复原。
结合空间信息和3D打印技术,打造皎平渡遗址1:100实体模型,以提供直观指引。构建数字化仿真模型,精细调控开挖过程,确保精准复建,有助于评估方案可行性、优化设计、发现问题并采取预防措施,确保整体稳定。该方法为同类项目提供技术路径和范例,为文物保护工程带来新的启示。
图7 3D打印实体模型
图8 皎平渡遗址新址复建
⑦建立深水文物遗址监测管理、工程效果评价及智能化数据采集系统。
本工程创新建立基于云端服务器的深水自动化监测系统,精细监测遗址状况,智能预警,提高效率。智能监测系统在红色革命文物保护中至关重要,同时适用于其他项目,这一系统为文物保护注入新活力,为科技与保护结合开辟新途径。
图9 皎平渡渡口及山洞遗址保护与模拟展示工程监测信息平台
来源:中铁西北科学研究院有限公司供稿