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科技日报|安徽400多年古桥被洪水冲毁！汛期来临，如何守护古建安全？

◎ 科技日报采访人员 唐婷
据媒体报道 ， 7月6日 ， 受持续性强降雨影响 ， 安徽省旌德县三溪镇境内一座有着400多年历史的古桥——乐成桥在洪水中受损严重 。
“这一事件再次提醒人们 ， 古建筑面临各种自然灾害侵袭 ， 汛期当前 ， 加强古建筑安全防护显得尤为重要 。 ” 故宫博物院研究馆员周乾博士在接受科技日报采访人员采访时表示 。
130余处不可移动文物因洪灾受损
受损的不只是安徽乐成桥 。 今年6月以来 ， 我国江南、华南、西南暴雨增多 ， 多地发生洪涝地质灾害 ， 一些地方文物单位受到洪水威胁 。
据国家文物局不完全统计 ， 截至7月7日下午16时 ， 南方11省份有130余处不可移动文物因洪灾受到损失 ， 一些文物单位受损严重 。
其中 ， 安徽黄山市全国重点文物保护单位镇海桥 ， 四川阿坝州全国重点文物保护单位达维会师桥、省级文物保护单位蒙古伸臂桥、哈尔桥、阿斯久桥等 ， 被洪水冲毁；湖北武当山五龙宫龙虎殿 ， 湖南朱家大院、体仁堂、龙山里耶瞿家大院和吴杨支祠等古建筑 ， 因洪水导致房屋倒塌严重 。
对此 ， 国家文物局近日紧急向相关省份发出电话通知 ， 要求各地文物部门和文博单位 ， 全面加强汛期文物安全工作 ， 与环保、应急管理、气象等部门加强协调沟通 ， 密切注意气象和地质灾害预报 ， 高度关注本地雨情水情风情汛情 ， 及时组织排查文物单位灾害险情和隐患 ， 切实采取有效防汛措施 ， 保障文物和人员安全 。
汛期古建安全面临哪些威胁
汛期降雨频发 ， 连续降雨还容易导致洪水的发生 。 降雨和洪水会给古建筑安全带来哪些影响？
“雨水降落到地面后 ， 若不能及时排走 ， 对古建筑地基会造成不利影响 。 比如雨水下渗造成古建筑地基松动 ， 诱发建筑局部下沉、坍塌 。 ”周乾介绍 。 积累在古建筑立柱底部的雨水会加剧木材的糟朽 ， 威胁立柱的局部稳定性 。
相对于降雨而言 ， 洪水对古建筑造成的威胁更为严重 。 中国水利水电科学研究院高级工程师万金红指出 ， 在没有专业的防洪减灾措施下 ， 洪水产生的巨大冲击力 ， 会严重破坏古建筑的结构 。一般来说 ， 洪水的流速越大 ， 对古建筑的危害越大 。
“安徽乐成桥遭遇洪水后发生局部坍塌 ， 主要由于洪水的水平冲击作用造成的 。 ”周乾分析道 ， 对于木结构古建筑而言 ， 其结构体系相对较柔 ， 在洪水冲击下很容易因变形过大而倾覆 。 对于砖石类古建筑而言 ， 承重的砖石材料与灰浆的粘结性能很容易在洪水的反复冲击下降 ， 使得砖石与灰浆之间的连接松动 ， 进而致使砖石结构倒塌 。
强风作用下 ， 波浪荷载也是造成古建筑损坏的重要因素 。万金红介绍 ， 研究表明 ， 6-9级风的作用下 ， 浸泡在水中的古建筑墙面单位面积承受的水压力能达到2-10千帕 ， 极易损坏古建筑物门窗等部位 。
如何保障古建安全度汛
在周乾看来 ， 为保障古建安全度汛 ， 首先要加强监测预警 ，即基于天气预报及科学分析手段 ， 研判可能发生的大暴雨及诱发的洪水对古建筑的不利影响 ， 提前在古建筑周边做好防洪、防涝措施 。
“完善有针对性的文物防汛应急预案 ， 及时开展险情排查与风险评估 ， 对保障古建筑安全度汛有着重要的意义 。 ” 万金红建议 ， 文保单位应科学分析评估辖区内文物及周边环境存在的防汛风险 ， 重点就监测预警、文物抢救、指挥调度等确定具体的应急处置办法 。
一旦排查中发现安全隐患 ， 应及时采取遮盖、加固、支顶、围挡、排水、防渗等措施进行处理 。 对确需全面维修、安全防护设施老化等情况 ， 应按程序尽早启动相应的维修保护、安全防护和基础设施改造工作 ， 确保古建筑安全 。
事实上 ， 除了在汛期采取应急措施之外 ， 汛期来临之前还应做好各种备汛功课 。 比如 ， 检修、完善古建筑的各项排水设施 ， 如屋顶排水口、地面排水沟、地下排水井、排水涵洞等 ， 对老化、残损排水构件的修复与更换 ， 使得这些设施能够在汛期到来之时正常工作 。
【科技日报|安徽400多年古桥被洪水冲毁！汛期来临，如何守护古建安全？】一窥古人排水智慧
自古以来 ， 防洪排水一直是人们在城市规划和建筑设计过程中思考的首要问题之一 。 在万金红看来 ， 一些古建筑的前期选址和工程措施的谋划 ， 充分折射出时人在防洪排水方面的精细考量 。
“紫禁城建成600年来 ， 几乎从未在雨季遭受过水患 ， 主要得益于其所拥有的一整套精密完善的排水系统 。 ”周乾指出 。 透过紫禁城的排水系统 ， 我们可以一窥古人的排水智慧 。
以屋顶排水为例 ， 紫禁城古建筑屋顶的坡面并非平面 ， 而是坡顶到坡底由陡峭变缓和的一种曲面形式 。 这使得雨水降落到屋顶后 ， 能够迅速往下排 ， 且到坡底位置时 ， 又能够向前方排出至地面 。
从地面排水来看 ， 紫禁城古建筑一般坐落在高高的台基之上 ， 台基的地面都有着3%-5%的坡度 ， 使得雨水直排向台基端部 。 而台基端部的排水兽集艺术造型与实用功能于一体 ， 既有利于台基水排向广场地面 ， 又能产生壮观的视觉效果 。 各广场的地面雨水或通过暗沟汇入内金水河 ， 或直接排向内金水河 ， 再由内金水河排出紫禁城 。
“需要说明的是 ， 紫禁城整体地势是北高南低 ， 因而地面雨水最终汇集到紫禁城东南角的内金水河 ， 从该位置及时排出紫禁城 ， 经筒子河流入通惠河 。 ”周乾指出 ， 得益于一整套完备的排水系统 ， 紫禁城的内金水河上的十余座桥从未出现过因洪水冲击而受损的情况 。


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