百年沉船再见天日，长江口二号古船“出水”记
2022-11-21 21:51 来源： 上观新闻
▲打捞现场 孟雨涵摄
11月20日晚，上海长江口横沙水域。星光下的江面，泛着波光，如同每一个寻常的夜晚。
但这注定是一个不寻常的夜晚——从20日20点开始，到21日0点40分，历时4小时40分钟的水下持续提升后， 22根巨型弧形梁组成的长48米、宽19米、高9米、重约8800吨的沉箱装载着一艘古船，在打捞工程船“奋力轮”中部月池缓缓露出水面。
这一刻，在水下已经“沉睡”了150多年的古船桅杆，在水面上清晰可见。这艘在清朝同治年间起航出发的古船，重见天日。
这也是目前国内水下考古发现体量最大、保存最为完整的古代木帆船，是近年来我国水下考古的重要发现。
▲打捞现场 孟雨涵摄
缘起
21日凌晨3点40，经过7小时40分钟水下持续提升，古船达到预定提升高度，古船顶部已部分露出水面。
这艘古船，有一个特别的名字——“长江口二号”。
150多年前，一艘满载清朝瓷器的大型沙船，途经今上海长江口水域时遭遇了沉没，也从此深埋于河床深淤泥中。
2015年，在国家文物局指导下，上海市文物局组织国家文物局考古研究中心、上海市文物保护研究中心等单位在长江口崇明横沙水域开展水下考古重点调查时，通过声呐扫测等技术发现一艘保存较为完整的铁质沉船，考古编号为“长江口一号”。经过水下考古潜水探摸，确认该沉船为民国时期的铁质军舰。
随后，考古人员扩大扫测和探摸范围，又在该沉船北部发现另一艘体量较大、保存完整的木质古沉船，考古编号为“长江口二号”。
根据古船年代和长宽比例推测，长江口二号古船可能为沙船，这是我国沿海海域水下考古首次发现此类船型。
复旦大学考古学教授、中国文物学会副会长高蒙河说：“沉船的船型可以通过船体、帆、舵等判断，就‘长江口二号’而言，潜水员在确认船深的时候曾在船体中部摸到船底转圆处，与福船、广船的尖底不同，更符合沙船的特征。今年6月中旬发现的船舵，舵柄和舵杆已经提出水，舵叶还位于海床底部，从已经摸到的吊舵孔、勒肚孔等特征推断，符合沙船船舵的特征。”
▲古船模拟图
沙船是清代晚期上海港的典型船型，也是上海市市标的重要组成部分。长江口二号古船的发现，印证了上海是一个历史悠久的港口城市，更是近代上海作为东亚乃至世界贸易和航运中心的珍贵历史见证。
事实上，上海的长江口，正处于长江“黄金水道”的入海口和中国南北海岸线的中心点。古往今来，一直是繁忙的航线。
为进一步摸清长江口二号古船的性质和年代，从2016年开始，国家文物局考古研究中心、上海市文物保护研究中心等国内专业机构，每年对古船进行水下考古调查和多学科研究。
经过7年水下考古调查勘探，初步探明长江口二号古船的基本情况：长江口二号古船为木质帆船，确认年代为清代同治时期（公元1862-1875年），所在水域水深8-10米，船体埋藏于5.5米深淤泥中，残长约38.1米、宽约9.9米，已探明有31个舱室。古船上部的船艏、缆桩、主桅杆、左右舷等结构完整，从目前的勘测情况看，推测为清代上海广为使用的沙船的可能性最大。通过选取4个舱室进行的小范围清理，舱内均发现有码放整齐的景德镇窑瓷器等精美文物，已经出水完整或可修复的文物种类多、数量大。
▲以上为出水文物
另外，在船体及周围还出水了紫砂器、越南产水烟罐、木质水桶残件、桅杆、大型船材、铁锚、棕缆绳、滑轮以及建筑材料等大量文物。特别是出水的绿釉杯底书有“同治年制”款，为古船的断代提供了重要的依据。
2021年和2022年，上海市文物局两次组织水下考古专业机构对长江口二号古船及周围进行了水下调查，清理出了前几次调查未发现的元代瓷器和高60厘米完整的豆青釉青花大瓶等大型整器，以及一批产自江苏宜兴窑陶瓷器。
2021年10月，国务院办公厅印发的《“十四五”文物保护和科技创新规划》中，将长江口二号古船列入中国水下考古重大项目。这是时隔多年后，我国再次对水下古代沉船开展整体打捞。
技术攻关
整体打捞“长江口二号”，绝非易事。
首当其冲的，就是长江口的能见度问题。这片江海交汇水域的能见度，几乎为零。而长期以来，浑水环境是中国乃至世界水下考古发展至今极难跨越的瓶颈，上海长江口水域尤为突出。在这样的情况下，探寻水下文化遗产犹如大海捞针。
此次“长江口二号”的成功出水，也是中国水下考古新的历史性突破。
在水下考古工作启动之初，上海市文物局组织国家文物局考古研究中心、上海市文物保护研究中心、上海大学、国家水下文化遗产保护宁波基地等机构的考古工作者与科技工作者开展跨界合作，联合攻关，自主研发了获得国家专利的“浑水水域水下成像装置”，开发了获得上海市科学技术奖二等奖的“机器人水下考古装备关键技术与应用”，综合运用无人艇、多波束声呐、侧扫声呐、浅地层剖面仪和磁力仪等海洋物探设备，对长江口水域开展水下调查，科技创新融合发展成为发现长江口二号古船最重要的因素。
▲长江口二号古船多波束声呐图
解决浑水环境的技术难题后，另一个更大的技术难题又摆在了面前。
在“长江口二号”之前，广东宋代“南海i号”沉船于2007年12月整体打捞出水，轰动世界。“长江口二号”能否借鉴后者的成功经验？上海市文物局联合交通运输部上海打捞局等专业机构在开展研究和多次分析后，给出了新的答案。
“南海i号”整体打捞采用的是钢沉井底托梁，依靠潜水员在水下船底打洞，然后用钢丝把直梁穿过船底，最后提升出水。即采用沉箱技术加上底下直线梁穿引技术，俗称“竖向切豆腐”。
但由于长江口泥沙含量高且水流速度快，无法完全采用此方法。交通运输部上海打捞局副局长周东荣解释，长江口的水文条件与南海极为不同，主要表现在三个方面。“一是长江口水流较快，古船附近的水流流速能达到7节，也就是说1秒钟3米的距离，而潜水员的正常水下作业一般在1节以下，所以如此大的流速很不利于工程作业的顺利实施；第二个是长江口水质较浑，潜水员在水下作业时几乎看不到东西，就如同‘盲人摸象’一样，即使在流速很慢的时候也只能看到0.5米的距离，而在南海却可以看到3-5米的距离，所以水质的浑浊也让施工难度增大；第三个是长江口回淤量较大，如果采用和‘南海i号’一样的技术，即使潜水员能完成水下打洞，但是在短时间内长江泥沙又会迅速回填，让水下打捞成为不可能完成的任务。”
此外，与“南海i号”古船相比，“长江口二号古船”虽然时代晚，但船体更大，加之工作水域无能见度，整体打捞难度更高。而长江口二号古船水下考古调查阶段采用了更为先进的水下探测和定位技术，相较于南海i号古船，在工程技术上进一步创新，充分展现了我国水下考古和水下文化遗产保护能力的显著提升。
如何为“长江口二号”制定最科学、最安全、最高效的整体打捞方案？最终，在国家文物局同意采取整体打捞方式对长江口二号古船进行保护后，上海市文物局会同交通运输部上海打捞局，集成当前世界最先进的打捞工艺、技术路线、设备制造，最终研究并形成了世界首创的“弧形梁非接触文物整体迁移技术”来打捞这艘古船。
该项技术是大胆进行科研和技术创新的基础上而提出的全新打捞九游官网首页进入的解决方案，创造性地融合了核电弧形梁加工工艺、隧道盾构掘进工艺、沉管隧道对接工艺，并运用液压同步提升技术、综合监控系统等目前全球最为先进的高新技术。此外，为了平稳安全提升弧形梁形成的沉箱并顺利将其护送至船坞，创造性地设计并建造出一艘专用打捞工程船“奋力轮”。“奋力轮”主尺度长 130 米，宽 34 米，型深 9 米,设计吃水 6 米，两端设有同步提升装置，在船中部开口，自带一个长 56米、宽20米的月池。穿梁完成后的弧形梁沉箱装载着古船直接由“奋力轮”从海底提升至中部月池，并转运、卸载至船坞，一艘船完成了提升、运输、卸载三项任务，具有安全性高、操作性强、科技含量高等诸多优点。
“这种巨型切刀采用隧道掘进工艺，能自行、智能精准掘进，同时能有效应用于长江口特有的泥沙地质，避免泥沙开挖所产生的回淤和塌方。”周东荣说。
22根巨大的弧形梁，将逐根从船下方穿引过去，并相互镶嵌在一起，组成一个长51米、宽19米、半径9米的半圆柱体沉箱，把古船及周围泥沙、海水“滴水不漏”地包裹起来，总重近万吨。
▲打捞现场 孟雨涵摄
打捞作业
万事俱备，只欠东风。今年以来，“长江口二号”的整体打捞工作进入了紧锣密鼓的作业时间表。
7月15日，为古船整体迁移定制的专用打捞工程船“奋力”轮在南通制造完工，驶回上海交付。这也是全球首条古船整体打捞专用工程船。在此之前，长江口二号古船整体打捞工程主作业船“大力号”已完成古船遗址现场预处理阶段工作后返港。
▲大力号 孟雨涵摄
9月6日，“大力号”到达古船所在水域，正式开展古船整体打捞和考古保护工作。9月12日，古船整体打捞专用“端板-纵梁”组合框架沉放至设计位置。9月29日，海上施工进入安装弧形梁阶段，正式下穿22组弧形梁中的第1组。
▲弧形梁穿梁现场
时间进入今年11月，“长江口二号”的整体打捞进入冲刺阶段。
11月15日，第22组弧形梁穿梁到位。
▲11月16日下午，打捞局工作人员将“大力号”吊机吊绳于第四根定位桩固定，准备拔桩。
11月17日，专用工程船“奋力轮”到达古船所在水域，整体打捞出水进入关键阶段。为了保证即将进行的打捞工作平台足够稳定，“奋力轮”的固定锚由拖轮装载着前往八个方向约百米处进行加固。
11月18日一早，解放日报·上观新闻记者在现场看到，“奋力轮”已在打捞水域完成八根固定锚的固定工作。接下来便是“大力号”和“奋力轮”两船靠拢。
▲大力号和奋力轮 孟雨涵摄
虽然天气晴好，海上风平浪静，但两艘巨轮的靠拢仍然是件不简单的事。沉重粗壮的缆绳和巨大的防撞垫安装都让现场作业的工人很吃力。加上两船的体积巨大，稍有风浪便会让两船有所摆幅，两艘船的靠接工作格外小心谨慎。
▲11月18日，“大力号”与“奋力”轮进行接靠。孟雨涵摄
五个多小时后，两船终于实现靠拢。两船工作区域的顺利就位也意味着长江二号沉船打捞工作进入最后冲刺阶段。工人们在两艘巨轮间搭起了通行桥，细致的水手们还在通行桥的两端安装了固定链以保证两船通道的安全稳定。
两船稳定靠连后，吊机安装、潜水员探底解缆扣等准备工作也相继连夜开展。
11月19日，沉船起浮前的一系列准备工作开始紧锣密鼓地进行，潜水员们开始四班倒24小时不间断施工，将奋力轮月池周围的液压同步提升系统的46组钢丝绳索与沉箱（沉船打捞箱体）连接固定。
▲11月19日，潜水员潜入“奋力”轮月池中。将奋力轮月池周围的液压同步提升系统的46组钢丝绳索与沉箱（沉船打捞箱体）连接固定。孟雨涵摄
因为沉船地处长江口水域，泥沙较多且水流湍急，潜水员的工作基本是在伸手不见五指的环境中进行，最长的单次潜水周期甚至长达6小时，潜水员需要极强的心理素质、身体机能和潜水经验才能保证顺利完成连接任务。
▲打捞前，工作人员用水流冲刷沉箱周围的淤泥，以减少海泥对沉箱的吸附力。孟雨涵摄
11月20日，江面风平浪静。这对打捞沉船极为有利。晚上19点，为了减少海泥对沉箱的吸附力，工作人员不停用水流冲刷沉箱周围的淤泥。20点整，打捞工作正式开启。液压同步提升系统的46组钢丝绳索紧紧绷着，水面下的古船开始稳步提升。工作人员密切注视。
▲46组钢丝紧绷，沉箱缓缓起浮。 孟雨涵摄
22点08分，根据船上的智慧打捞系统检测，受重最大为6000多吨的液压同步提升系统，显示以承压4000多吨。这说明沉箱已出泥，正在进一步提升。11点06分，潜水员潜入月池水下，对水下沉箱状态进行探摸。
▲11月21日0点41分，古船主桅杆浮现。 孟雨涵摄
21日0时40分，经过77天的海上施工奋战，古船出水打捞成功。潜水员为已在水下“沉睡”百余年的桅杆出水部分套上保护套，防止它们被阳光照射、风吹后脱水。
▲潜水员为桅杆出水部分套上保护套 孟雨涵摄
凌晨3点30分，古船即将达到预定提升高度，工作人员兴奋地在月池边关注打捞情况。3点40分，古船达到预定提升高度，古船顶部已部分露出水面。工作人员将古船船身进行覆盖保护，对弧形梁系统进行绑扎固定，以确保古船运输途中安全稳固。
▲打捞现场 孟雨涵摄
为世界提供更新的中国水下考古经验
长江口二号古船整体打捞迁移是科技创新赋能水下考古的重要实例。综合运用多波束声呐、侧扫声呐、bv5000全景三维声呐和超短基线精确水下定位系统等技术手段方法，结合潜水探摸，全景式展现了沉睡海底的古船全貌，有效克服了古船遗址区域水况复杂多变、水下无能见度的困难。采用世界首创的“弧形梁非接触文物整体迁移技术”对古船进行整体打捞迁移，最大程度地保证了古船的完整性和安全性，充分展现了中国高端制造能力，也是水下工程技术与文化遗产保护理念的完美结合，为国际水下文化遗产保护提供了中国案例、中国模式、中国经验。
我国数量众多、类型丰富、价值巨大的水下文化遗产是中华民族勤劳智慧的结晶，是中华文明的重要组成部分。长江口二号考古与文物保护工作是三十余年来中国水下考古事业砥砺奋进、发展壮大的缩影，为深化中华海洋文明研究和文明交流互鉴研究提供了珍贵实证，为建设中国特色中国风格中国气派的考古学作出了积极探索。
“长江口二号”承载的文物数量是极为可观的。“沉船目前已出水文物700余件，其中陶瓷器近600件，包括青花、粉彩、单色釉、紫砂、釉陶等，还有有机质文物，如桅杆、舵等船体构件、木桶板、滑轮、缆绳、动物骨骼等，铁锚、钻头等金属器，和建筑构件等。预计还会发现丝麻、纸张等脆弱有机质文物。”在高蒙河看来，除了没有被盗捞过的沉船文物的丰富种类，“这条古船本身就是一件大文物，它能反映那个时代的很多社会经济文化信息、造船技术等。”
这艘古船承载了丰富的历史信息，是一粒跨越历史的“时间胶囊”。古船船体和船用属具保存较好，大量船上生活物品展现了清代晚期商船航行与船上生活的生动画面，是当时船舶社会的实物反映。古船船货丰富，为研究中国近代经济贸易史、长江黄金水道航运史和近代海上丝绸之路提供了重要资料。
“中国的水下考古自诞生以来就一直没有停止对水下文化遗存的调查发掘工作，尤其是海上丝绸之路和海外贸易相关沉船遗址的调查发掘更是取得了令人瞩目的丰硕成果。”国家文物局考古研究中心原党委书记、国家博物馆原副馆长张威认为，“长江口二号”沉船保存着大量的文物，一定会带给世人带来极其丰富的信息。“可以预见，各个相关学科的专家学者，比如历史学、考古学、海外交通史、社会经济史、古代造船史等方面，都可以从不同的角度对长江口二号沉船进行深入的研究，从而勾勒出一段清代同光时期的历史画卷。”
而比起大部分沉船考古发现的偶然性，“长江口二号”还有更为积极的主动性价值和意义。国家文物局考古研究中心副主任孙键认为，“大部分沉船的发现都是偶然事件导致。而长江口二号就是我们主动围绕长江口水域进行的考古。先是普查确认，再重点开展。这种主动摸家底的考古研究，带来良好的示范效应。”
▲打捞现场 孟雨涵摄
几天后，长江口二号古船将被“奋力轮”带入杨浦上海船厂旧址1号船坞，开启文物保护与考古发掘新阶段。
已经“航行”了150年的这艘古船，终于将靠岸。
