今天,在昔日北洋海軍基地—威海,水下考古調(diào)查工作正如火如荼地進(jìn)行,驀然回首,甲午沉艦系列水下考古工作開(kāi)展已整十年。在這十年中,甲午沉艦系列水下考古工作重心從遼寧轉(zhuǎn)戰(zhàn)到山東,沿著甲午海戰(zhàn)的蹤跡一一摸索,從沉積的淤泥中找尋歷史的遺留。通過(guò)這些工作基本摸清了甲午沉艦遺址的分布,并對(duì)沉艦保存狀況有了初步認(rèn)識(shí),同時(shí)對(duì)已發(fā)現(xiàn)的鐵質(zhì)沉艦進(jìn)行了初步保護(hù)。
黃海北部海域是甲午海戰(zhàn)的主交戰(zhàn)區(qū),北洋海軍在這片區(qū)域戰(zhàn)沉致遠(yuǎn)、經(jīng)遠(yuǎn)、超勇、揚(yáng)威四艘主力艦,針對(duì)這四艘戰(zhàn)艦的水下考古調(diào)查工作,毫無(wú)疑問(wèn)是甲午沉艦系列水下考古工作的開(kāi)端,通過(guò)這一系列工作為中國(guó)鐵質(zhì)沉船的調(diào)查保護(hù)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),對(duì)這些沉艦調(diào)查工作的回顧與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)無(wú)疑能夠?yàn)榻窈蟮墓ぷ魈峁┯幸娴慕梃b。
黃海海域內(nèi)甲午沉艦水下考古調(diào)查
“丹東一號(hào)”
“丹東一號(hào)”的水下考古工作于2013年11月8日開(kāi)始,這也是甲午沉艦系列水下考古工作的開(kāi)端。為配合丹東港集團(tuán)港口基建工作,國(guó)家文物局水下文化遺產(chǎn)保護(hù)中心(現(xiàn)國(guó)家文物局考古研究中心)與遼寧省文物考古研究所聯(lián)合于2013年11月8—18日、2014年4月3—28日期間兩次組建調(diào)查隊(duì)開(kāi)展水下文物調(diào)查,在大鹿島、東港市西南20—50公里,屬于大東溝西部的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)一艘疑似北洋海軍的沉艦,由于該沉艦身份不明確,暫定名為“丹東一號(hào)”。該地區(qū)是甲午海戰(zhàn)交戰(zhàn)區(qū),“丹東一號(hào)”的發(fā)現(xiàn)引起調(diào)查隊(duì)的格外重視。鑒于沉艦體量大、埋藏深,初步工作目標(biāo)為揭露沉艦外部輪廓,專(zhuān)門(mén)請(qǐng)打撈局進(jìn)行大范圍抽沙,水下考古隊(duì)員則進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域針對(duì)性抽泥、測(cè)繪、記錄、文物提取等工作,二者相互配合。
在2013—2014年工作的基礎(chǔ)上,調(diào)查隊(duì)2015年有針對(duì)性地開(kāi)展重點(diǎn)調(diào)查,抽沙位置選擇在艏、艉進(jìn)行,有利于發(fā)現(xiàn)安裝于艏、艉部的主炮。為了保護(hù)艙內(nèi)文物,大面積抽沙的具體部位沿著艦體外側(cè)進(jìn)行,艙內(nèi)采用小抽管局部揭露重要遺跡。艏、艉部位抽得較深,沿舷邊推進(jìn)到舯部時(shí)抽深略淺。此外,調(diào)查隊(duì)還在左舷的前部布設(shè)2個(gè)小探方進(jìn)行試掘,以便了解堆積情況。經(jīng)過(guò)不懈努力,發(fā)現(xiàn)魚(yú)雷引信、152mm炮彈、方形舷窗、多種小口徑炮彈等遺物,并且在艏部小探方試掘時(shí)發(fā)現(xiàn)帶有“致遠(yuǎn)”艦銘的制式餐具,這些發(fā)現(xiàn)最終確認(rèn)“丹東一號(hào)”的身份為致遠(yuǎn)艦。
完成水下調(diào)查工作后,調(diào)查隊(duì)采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法,在艦體不同部位焊接了鋅塊,用來(lái)減緩艦體被海水侵蝕的速度,并定期回訪更換鋅塊。
大連莊河“經(jīng)遠(yuǎn)艦”
在2014年開(kāi)始致遠(yuǎn)艦水下考古調(diào)查時(shí),調(diào)查隊(duì)就樹(shù)立了區(qū)域系統(tǒng)調(diào)查的思路,將整個(gè)黃海海戰(zhàn)交戰(zhàn)區(qū)作為調(diào)查范疇,不局限于單一沉艦調(diào)查,在充分研究歷史資料的基礎(chǔ)上研判其余三艘沉艦撤退航向。根據(jù)多方資料最終將一艘沉艦的位置鎖定在莊河老人石海域附近,并開(kāi)展調(diào)查,很快通過(guò)磁力儀掃測(cè)確定了該沉船的位置,隨即潛水進(jìn)行水下測(cè)繪、拍照等取證工作。
2016年完成致遠(yuǎn)艦水下考古調(diào)查之后,國(guó)家文物局水下文化遺產(chǎn)保護(hù)中心啟動(dòng)新一輪甲午沉艦系列考古調(diào)查工作,以黃海北部、威海劉公島兩個(gè)交戰(zhàn)區(qū)為主要調(diào)查海域。2018年7—9月,大連莊河甲午沉艦水下考古專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查工作正式開(kāi)展。水下探明仍有1—2米不等高度的艦體出露海床,可能為正沉狀態(tài),方向北偏西60°,殘長(zhǎng)40多米。海床上只出露船體的鋼質(zhì)外殼,上層建筑無(wú)存,由于泥沙填埋,艙內(nèi)情況有待工作探明。經(jīng)過(guò)前期探測(cè)、對(duì)照資料,發(fā)現(xiàn)該沉艦呈倒扣沉沒(méi)海底之狀。為探明沉艦形制,重點(diǎn)抽沙工作定在沉艦舯部左舷、艏部最前端、舯部右舷副炮至艦銘牌位置、艉部軍官艙室、鐵甲堡北沿外側(cè)主炮位置、艉部右舷近鐵甲堡處6個(gè)區(qū)域分組開(kāi)展。
沉艦遺址臨近岸邊,水下能見(jiàn)度差,光學(xué)照片模糊不清。為解決水下能見(jiàn)度不足、大范圍遺址宏觀展現(xiàn)較難的問(wèn)題,調(diào)查隊(duì)采用水下三維聲吶掃測(cè)設(shè)備(BlueView bv5000)對(duì)出露的艦體(包括抽沙揭露的重要艦體部位)進(jìn)行了三維掃描。其中最為精彩的一個(gè)畫(huà)面細(xì)節(jié),是在鐵甲堡左側(cè)艦銘處布設(shè)的掃描點(diǎn)獲取“經(jīng)逺”二字的三維模型。艦銘為木質(zhì),外表髹金,楷書(shū),大小52—57厘米,位于泥下5.5米深,兩字間距1.2米,用一塊整木板使用“減肉”技法雕成,從字體間縫中用鉚釘固定于外殼舷墻上,在水底字體呈倒置狀。
從現(xiàn)場(chǎng)情況推斷,經(jīng)遠(yuǎn)艦是目前所知北洋甲午沉艦里保存最好的一艘。總計(jì)約5米以上的艦體得以幸存,包括大約3米高的生活艙室、2米高的甲板舷墻,以及甲板面上的艦載武器,還發(fā)現(xiàn)唯一完好的艦銘牌,經(jīng)遠(yuǎn)艦銘牌不僅明確了這艘沉艦的身份,也開(kāi)創(chuàng)了水下三維掃描對(duì)精細(xì)遺存的探索方式。
超勇、揚(yáng)威兩艦
與致遠(yuǎn)艦、經(jīng)遠(yuǎn)艦這樣大規(guī)模水下考古調(diào)查相比,超勇、揚(yáng)威兩艦的調(diào)查則另辟蹊徑。2021年,根據(jù)文獻(xiàn)檢索,黃海海戰(zhàn)尾聲階段,超勇、揚(yáng)威兩艦向大鹿島方向撤退,但具體在什么位置仍需更為明確的線索。隨后在當(dāng)?shù)刈咴L摸排時(shí)收到附近漁民提供的線索,分析后認(rèn)為在大鹿島南部海域可能會(huì)有發(fā)現(xiàn)。通過(guò)磁力儀掃測(cè),果然在大鹿島南約10公里處發(fā)現(xiàn)了殘損的艦體,該艦體裸露在海床表面,殘損嚴(yán)重,艦體內(nèi)部構(gòu)件散亂,形成諸多凝結(jié)物并掛滿(mǎn)漁網(wǎng),根據(jù)文獻(xiàn)判斷可能是揚(yáng)威艦。大鹿島南約3公里處則發(fā)現(xiàn)了一個(gè)和揚(yáng)威艦磁信號(hào)類(lèi)似的船體,埋在淤泥下,需要進(jìn)一步抽泥才能揭開(kāi)面紗,綜合判斷這艘艦應(yīng)當(dāng)為超勇。為進(jìn)一步弄清這兩艘沉艦的情況,考古隊(duì)員們?cè)诘推匠睍r(shí)期使用扎桿在沉艦位置探扎標(biāo)定分布范圍,這種科技與傳統(tǒng)調(diào)查方式的結(jié)合提高了初步調(diào)查階段的精度。
鋼鐵沉艦的發(fā)現(xiàn)、清理與保護(hù)
水下沉艦發(fā)現(xiàn)過(guò)程
至此,北洋海軍在黃海海戰(zhàn)中沉沒(méi)的四艘軍艦均已找到,調(diào)查過(guò)程中科技和傳統(tǒng)手段交叉配合,為甲午沉艦系列水下考古奠定了基本的技術(shù)思路。科技手段如磁力探測(cè)、水下三維掃描的介入,提升了工作效率、探測(cè)精度和評(píng)估準(zhǔn)確性;高壓抽泥、水底測(cè)繪、探扎等傳統(tǒng)手段則保證了考古調(diào)查的基本質(zhì)量;針對(duì)水下鐵質(zhì)文物的保護(hù),犧牲陽(yáng)極保護(hù)法的使用則是中國(guó)水下考古工作者對(duì)遺址現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的探索。
磁力探測(cè)設(shè)備是發(fā)現(xiàn)鐵質(zhì)沉艦這類(lèi)埋藏于泥沙之下鋼鐵之軀的必需品,并且通過(guò)磁力反應(yīng)信號(hào)能夠推算出埋藏沉艦的質(zhì)量。例如在致遠(yuǎn)艦水下考古調(diào)查時(shí),最大磁異常為9436nT,寬度為191.75米,水深為12.7米,定深為2.03米,根據(jù)磁異常的大小及磁探儀探頭到目標(biāo)點(diǎn)的距離,通過(guò)磁法反演估算沉艦的噸位約為1400噸。這些數(shù)據(jù)為評(píng)估水下沉艦的性質(zhì)、評(píng)估項(xiàng)目開(kāi)展的方向以及隨后的保護(hù)工作打開(kāi)了思路,在之后對(duì)超勇、揚(yáng)威兩艦進(jìn)行調(diào)查時(shí),由于艦體深埋泥底,于是調(diào)用兩型磁力儀開(kāi)始掃測(cè),通過(guò)掃測(cè)發(fā)現(xiàn)遺址點(diǎn)磁力信號(hào)清晰、數(shù)據(jù)可靠,殘存鋼鐵大小估算有100噸,這個(gè)數(shù)據(jù)與后續(xù)探扎取得的結(jié)果吻合。
中國(guó)沿海近岸大量河流匯入,水下能見(jiàn)度非常差,因此如何有效評(píng)估水下考古過(guò)程中遺址性狀一直是個(gè)技術(shù)性難題。經(jīng)遠(yuǎn)艦的水下考古調(diào)查也不例外,調(diào)查時(shí)海底懸浮物極多,光學(xué)攝影無(wú)法拍出理想照片,如無(wú)水下三維掃描,水下抽泥抽沙效果則無(wú)法進(jìn)行評(píng)估。引進(jìn)這個(gè)技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)遠(yuǎn)艦鐵甲堡內(nèi)部有部分凸起物,南部沒(méi)入泥中,艦艏有三角形鐵柱(艏柱),鐵柱左右兩側(cè)有片狀鐵板及鐵鏈(錨鏈)等,整體評(píng)估效果完整全面。
各類(lèi)科技手段的介入是甲午沉艦系列水下考古工作的亮點(diǎn),而傳統(tǒng)水下考古發(fā)掘的技能也在不斷探索中日益精進(jìn)。文獻(xiàn)資料的收集、水下抽泥設(shè)備的改進(jìn)、水下鐵質(zhì)文物保護(hù)方法的探索都成為項(xiàng)目順利完成的保證。
文獻(xiàn)資料主要有三類(lèi),一是艦船檔案,北洋海軍所屬戰(zhàn)艦,絕大部分是從國(guó)外購(gòu)回,從建造到交付有大量的文獻(xiàn)檔案,這些檔案是判定出水文物性質(zhì)的重要依據(jù),調(diào)查隊(duì)在甲午沉艦系列水下考古工作初期開(kāi)始就從各類(lèi)渠道收集相關(guān)檔案并進(jìn)行研讀;二是交戰(zhàn)記錄,甲午海戰(zhàn)爆發(fā)后,日方在交戰(zhàn)過(guò)程中有大量的記錄以戰(zhàn)史、日記、回憶錄的形式保存下來(lái),這些資料為搜索、尋找沉艦遺址提供了方向;三是各類(lèi)方志,甲午海戰(zhàn)爆發(fā)地的方志記錄有一些重要戰(zhàn)役、沉船地點(diǎn)、北洋人員等相關(guān)信息,這部分材料也在一定程度上補(bǔ)充、完善了對(duì)北洋海軍、甲午戰(zhàn)史的研究。
水下清理
水下抽泥是進(jìn)行局部發(fā)掘的重要手段。在面對(duì)堅(jiān)硬的水底硬泥時(shí),僅靠抽泥管硬抽無(wú)法滿(mǎn)足需要,水下考古隊(duì)員自制的加壓水炮(也稱(chēng)攻泥器)起到了重要作用。致遠(yuǎn)艦水下考古調(diào)查工作時(shí),沉船范圍大、埋藏深,周邊泥土非常堅(jiān)硬,6公斤水壓完全無(wú)法沖開(kāi)板結(jié)在艦體周?chē)哪鄩?,最后只能加?0公斤,但這種沖擊力無(wú)疑會(huì)大大增加水下操作的風(fēng)險(xiǎn),最后經(jīng)過(guò)分析探討,自制攻泥器應(yīng)是最可靠安全的解決方案。設(shè)備的原理很簡(jiǎn)單,就是通過(guò)鋼管的收縮來(lái)提高水炮沖擊力,提升沖泥效果。攻泥器總長(zhǎng)200mm,前部裝有噴嘴—直徑為17mm的鋼管,在距噴嘴50厘米處鉆有4個(gè)反射孔,鋼管中部在距噴嘴100厘米處也鉆有4個(gè)反射孔,后端與直徑為63mm高壓水膠管連接。使用時(shí)根據(jù)沉船型線擺準(zhǔn)位置開(kāi)通高壓水,向沉船底部另一側(cè)穿攻,攻入沉船底部沖泥時(shí),前端沖散的泥漿都被反射孔的高壓水驅(qū)動(dòng)向后流出,攻泥器向前推進(jìn)。加接的中部鋼管所需節(jié)數(shù),需根據(jù)沉船穿引寬度決定。這套高壓水炮工作時(shí)需要抽泥管在一旁跟隨配合,目的是不讓渾濁的泥漿影響整個(gè)作業(yè)區(qū)的能見(jiàn)度,出水口端用一個(gè)金屬網(wǎng)格焊接成的過(guò)濾框不斷接收被抽上來(lái)的小件器物。
科技保護(hù)
對(duì)于整個(gè)甲午沉艦系列水下考古工作而言,現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)貫穿了水下考古全過(guò)程,包括水下文物加固、提取,以及出水后的清洗、分析與保護(hù)處理。尤其是鐵質(zhì)文物,如果不盡快文保介入,長(zhǎng)期浸泡在海水環(huán)境下的鐵質(zhì)文物會(huì)成為一塊“凝結(jié)塊”,致遠(yuǎn)艦水下考古工作結(jié)束時(shí)采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法,在沉艦鋼鐵外殼上焊接陽(yáng)極鋅塊,以減緩海水對(duì)鋼材的腐蝕降解。2018年經(jīng)遠(yuǎn)艦也同樣采用了此保護(hù)措施,并且事后多次回訪這些遺址,已驗(yàn)證焊接陽(yáng)極鋅塊的保護(hù)措施是有效的,這一保護(hù)思路也在之后的工作中得以貫徹,當(dāng)然篩選出更好的陽(yáng)極材料是下一步文物保護(hù)科研的重點(diǎn)。
黃海北部甲午沉艦的調(diào)查工作已經(jīng)告一段落,在這一海域的系列水下考古工作是開(kāi)創(chuàng)性的,工作過(guò)程中調(diào)查思路不斷優(yōu)化,技術(shù)手段也不斷豐富,目前相關(guān)研究成果也陸續(xù)出版,為后續(xù)水下考古工作的開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),但對(duì)這些沉艦進(jìn)行深度發(fā)掘、利用、保護(hù)的工作才剛剛開(kāi)始,需要我們進(jìn)一步思考和探索。
(作者為國(guó)家文物局考古研究中心副研究館員)