佛像因水侵蝕而面目全非
治理石窟滲水是一個國際難題
三大石窟遭遇最強敵人專家聚首商議退敵妙計———
2006年冬天，參觀世界文化遺產———山西云岡石窟的游客驚奇地發現，每當一下雪，就會有一些人站在石窟里，仰著頭，聚精會神于石窟的頂部，好像尋找什么寶藏。有時候，他們還會在一個地方蹲上幾個小時，手里拿著紙和筆，好像在記錄著什么東西。
“這是我們的工作人員在觀察和記錄石窟的滲水情況。”云岡石窟研究院保護中心副主任苑靜虎笑著說，“去年冬天，我們最盼望的事情就是下雪了，因為，只要下雪，我們就能觀測到石窟的滲水情況了。”
在這個冬天里，只要一下雪，云岡石窟保護中心的所有工作人員都全體出動，分別蹲守在21個有滲水記錄的石窟里面，仔細記錄每個石窟的滲水情況。“我們的記錄詳細到有幾秒鐘滴一滴水。”苑靜虎介紹說。
“包括山西云岡石窟、甘肅敦煌莫高窟、河南洛陽龍門石窟和重慶大足石刻在內的中國巖石雕像都在不同程度地受到風化和滲水作用的嚴重困擾。”中國巖土文物領域權威專家、中國文物研究所黃克忠高級工程師在接受記者專訪時不無憂慮地說，“水與巖石長期而緩慢地相互作用是中國石窟藝術遭受破壞的主要原因。”
■ 云岡石窟已經被風化，如同一張酥餅
“云岡石窟，這位‘千歲老人’面臨的最大敵人是來自自然界各種形式的水。”云岡石窟研究院保護中心副主任苑靜虎對記者說。
云岡石窟開鑿于1500年以前，與敦煌莫高窟、洛陽龍門石窟并稱為中國三大石刻藝術寶庫。它依山開鑿，東西綿延1公里左右，洞窟內塑有佛像5.1萬余尊，最高的17米，最小的僅有幾厘米，各類造像形象生動活潑，姿態飄逸俊秀。2001年12月，云岡石窟被聯合國教科文組織列入《世界文化遺產名錄》。
“在人為破壞和煤塵威脅后，風化成為目前困擾云岡石窟的主要病害。”苑靜虎介紹，“通常洞窟北壁風化較重，其次是頂部。風化程度也各不相同，深度從2毫米到2厘米不等。”
談到云岡石窟的現狀，苑靜虎說，由于長期風化，許多雕像已經“面目全非”，有的石像臉部五官殘缺，有的四肢脫落，上面留下被水侵蝕的印痕。而洞窟頂部的裂縫處也明顯有滲水的痕跡。專家指出，五華洞洞窟之外的幾根支撐石柱已經被風化得不一般齊整，有的柱頂已經和窟頂相互分離。此外，第9、10窟和第12窟前列柱正越來越細，外壁雕刻已蕩然無存。據有關部門統計，云岡石窟現有的45個主要洞窟中，有滲水記錄的就有21個，其中尤其以五華洞被侵蝕得最為嚴重。
“風化損壞最嚴重的東部、西部洞窟，石窟外壁的雕像與題記幾乎風化殆盡，其中16窟至19窟外壁上原來密布千佛造像，現已無從辨認。石窟內各壁面近窟底2米的雕刻幾乎全部風化損壞。許多石窟內的窟頂雕刻已呈板狀剝落，局部窟頂巖石還有崩塌掉塊的危險。”苑靜虎介紹說。
“用手指觸摸雕刻著石像的砂巖。砂巖已經被風化，如同一張酥餅，手指輕輕一觸，巖石的表面就像酥餅皮一樣脫落。”苑靜虎介紹說。
■ 滲水是造成石窟風化嚴重的主要原因
“滲水是造成石窟風化嚴重的主要原因。由于水與巖石長期而緩慢地相互作用，造成云岡石窟逐步被自然風化。”苑靜虎在談到云岡石窟風化的原因時對記者說。
由于云岡石窟的石雕大部分雕鑿在長石石英砂巖上，巖石中的長石與水可發生下列化學反應：長石水解后,破壞了巖石結構,致使巖石的物理力學性質改變。巖石風化后殘留一種白色絮狀粉末物。
“當水與巖石作用時，水中的離子便形成鹽類結晶，從而造成巖石風化。”苑靜虎介紹說。
“由于種種原因，近10多年來洞窟頂部滲水加劇，許多石窟內的雕刻受到侵蝕，風化、剝落嚴重。”苑靜虎介紹說，“根據我們觀察，西部洞窟受到的滲水威脅最大，共有13個滲水（包括各洞窟副窟），滲漏情況以33窟最為嚴重。該窟北壁龕內兩尊佛像由于頂部滲水而全部浸濕，在雨季表現為龕頂部連續滴水，窟頂部東北角大面積潮濕；而在冬季，表現為沿窟及龕頂部裂隙懸掛冰柱，整體上滲水非常嚴重。其他洞窟滲漏情況較為輕微。”
■ 大氣降水是石窟地區滲水根源
找到滲水的源頭成為治理石窟滲水問題首先需要做的工作，就像醫生給病人治病一樣，必須找到病根。從2006年冬天開始，苑靜虎就帶領保護中心的全體工作人員開始尋找滲水的根源。“光記錄滲水就足足有一大厚本子。”苑靜虎說，“有時候為了確定局部滲水，工作人員必須在有些地方澆水。”
通過幾個月的觀察，苑靜虎發現威脅石窟安全的水主要有四個途徑：窟頂滲水、空氣凝結水、沖刷窟前的雨水和地下上升的毛細水。云岡周圍存在大量煤礦，煤礦開采使地下水持續降低，目前地下水水位已經低于石窟地面10米左右，因而地下毛細水上升的威脅可暫不考慮。最后，工作人員認定大氣降水是石窟地區的主要水源。
找到了威脅石窟的滲水根源，工作人員制定了“堵與排相結合”的防水工程的基本思路，以排水為主要治水手段，進行徹底的治水。
今年4月起，工作人員選擇了33、34兩座石窟進行試點，采用了頂部護坡防滲處理、前立壁的加固封護等治理工程。
“到目前為止，我們成功地阻擋了90%以上的滲水。據工程后的觀察，原來滲水的13個洞窟，現在只有33窟和34窟的北壁泥巖層仍有滲水，其頂部裂隙和龕內裂隙已經沒有滴水及滲水現象，壁面上滲水痕跡自完全干燥后不再受到降雨的影響。這表明石窟頂部和前立壁不再有新的水源補給，證明本次工作的兩項內容均成功完成。”苑靜虎高興地說。“這項實驗的成功，為今后的防水工作積累了寶貴的經驗。這使多年停滯不前的防水保護工作取得了突破性進展，為云岡石窟今后的保護工作闖出了一條新路。”
■ 空氣凝結水的勘測實驗已經展開
記者了解到，除了治理大氣降水外，空氣凝結水的勘測實驗和窟檐的勘察設計也相繼展開。其中凝結水研究目前由中國地質大學進行，窟檐設計方案由建設綜合勘察研究設計院等多家單位共同進行。
“這樣大規模的石質文物勘測、保護工程，在國內尚屬首次，很多實驗設備都是自主研發的。”苑靜虎介紹。
眾多物理、化學、地質學科專家參與其中，多學科、量化研究的特點越來越明顯。為了完善設計方案，設計方對石窟地區進行了系統的水文勘測，搜集了歷年的氣象資料。
據了解，通過專家評審的窟頂防滲設計方案共分窟頂排水、窟頂防滲、水土保持和綠化、防水效果監測系統、防水治理施工設計五部分。
“其實這和我們普通建筑做防水是一樣的道理。‘排與堵相結合’是我們的主要思路。”苑靜虎說，“首先，我們要讓雨水能夠快速地排出，不讓雨水滲入石窟。”工作人員將通過建立窟頂排水系統，使大氣降水及下滲的水分盡可能迅速排出窟頂匯水區，減少大氣降水在窟頂的停留時間。
“另外，做好窟頂的防水也是非常重要的。這就是對雨水進行有效的堵截。”苑靜虎說。窟頂防滲部分將采用設置防水層的方式，對下滲水實施有效攔截，切斷石窟滲水的補給途徑。“也就是切斷了石窟滲水的源頭。”苑靜虎介紹說。
另外，在材料的使用上，這次在大部分地區將采用膨潤土做防水毯，“因為膨潤土有良好的透氣性和柔性，非常有利于窟內的空氣循環以及適應窟頂地面的不同坡度。”苑靜虎介紹說。
“最后，對進行防水處理的窟頂區域，還要進行水土保持和綠化。這樣，窟頂的土壤可以吸收大部分的大氣降水，防止雨水直接滲入洞窟里。”苑靜虎解釋說。
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