澧县城头山遗址一号馆2018年度监测数据及分析结论
2019年9月26日 信息来源:罗婕 目前浏览:197次


随着科学技术的不断进步,文物保护理念已经上升到“不仅仅是事后的补救,而且还有提前预防,已由被动变为主动的状态”,所以在文物保护过程中对文物保存环境的监测已经是必不可少而且是非常重要的一个环节,也是文物保护工作者在进行文物保护方法研究的重要依据。通过实时监测环境,实现对异常保存环境的及时预警,第一时间提醒相关人员采取必要的保护和调节措施,有效的提高文物保护的效率,同时及时的保存所采集的数据信息,并建立大容量的“历史数据库”,为工作人员进行文物保护方法研究提供了重要依据,并为保护措施的制定提供科学依据。

继2015年湖南省文物考古研究所针对城头山遗址一号馆开展了科技保护试验工程后,城头山遗址管理处对一号馆实施了科学合理的监测工作,并进行了良好的日常维护。根据已布设在城头山遗址一号馆内的监测点监测所得数据,我们撷取较为完整的各监测节点数据对其进行分析,以助于城头山遗址管理部门的日常养护工作和后续文物保护工作的开展。


1、环境监测数据

1.1 温湿度基本情况


图一


城头山遗址城墙顶部所在微环境中,空气温度最高为 37.3℃,出现在 8 月12 日,最低为-5.5℃,出现在 12 月 31 日。相对湿度最高为 96.3%,出现在 7月 9 日,最低为 34.2%,出现在 10 月 29 日。从曲线图中可知,城墙顶部所在微环境的温湿度变化基本随室外环境中大气温湿度的变化而变化。


图二


城墙底部所在微环境中,空气温度最高为 35.1℃,出现在 7 月 21 日,最低为-4.5℃,出现在 12 月 31 日。相对湿度最高为 99.4%,出现在 6 月 24 日,最低为 44.4%,出现在 2 月 2 日。从曲线图中可知,城墙顶部所在微环境的温湿度变化基本随室外环境中大气温湿度的变化而变化。


图三


1.2 温湿度对比分析

通过对城墙底部和顶部微环境内空气温度进行对比分析,发现顶部空气温度全年基本高于底部空气温度,日平均温差在 0-3℃之间浮动。


图四


通过对城墙底部和顶部微环境内相对湿度进行对比分析,发现顶部相对湿度常年低于底部相对湿度。底部和顶部全年相对湿度差值在 3%—20%之间浮动。


2、遗址本体监测数据

2.1土壤基本情况


图五


城头山遗址城墙顶部 20cm 深处现代农耕土层中,土壤温度和含水率呈现出夏季高冬季低的变化趋势。土壤温度最高为 30℃,出现在 7 月 21 日,最低为 2.9℃,出现在 12 月 31 日。土壤含水率最高为 9.54%,出现在 5 月 18 日,最低为 6.27%,出现在 12 月 31 日。


图六


城头山遗址城墙顶部 60cm 深处顶扰土层中,土壤温度和含水率呈现出夏季高冬季低的变化趋势。土壤温度最高为 27.7℃,出现在 8 月 13 日,最低为 6.1℃,出现在1 月30 日。土壤含水率最高为16.96%,出现在8 月14 日,最低为14.93%,出现在 11 月 7 日。



图七


城头山遗址城墙顶部 120cm 深处四期城墙中,土壤温度和含水率呈现出夏季高冬季低的变化趋势。土壤温度最高为 26.6℃,出现在 8 月 22 日,最低为 9.1℃,出现在 2 月 9 日。土壤含水率最高为 19.18%,出现在 4 月 5 日,最低为 6.12%,出现在 12 月 31 日。


图八


城头山遗址城墙顶部 130cm 深处内坡堆积层中,土壤温度和含水率呈现出夏季高冬季低的变化趋势。土壤温度最高为 25.9℃,出现在 8 月 18 日,最低为 9.1℃,出现在 2 月 8 日。土壤含水率最高为 22.38%,出现在 9 月 5 日,最低为 21.11%,出现在 2 月 24 日。


2.2土壤数据对比分析


图九


通过对遗址城墙顶部不同深度的土壤温度进行对比分析,发现二、三季度的土壤温度由浅层到深层呈现出从高到低递减的变化趋势,而第一、四季度的土壤温度变化趋势刚好相反,由浅层到深层呈现出从低到高递增的发展变化。因此, 土壤深度越浅,土壤温度越容易受到室外环境中空气温度的影响而变化,深层土壤温度受外部空气温度的变化影响较小,波动较为平缓。


图十


通过对遗址城墙顶部不同深度的土壤含水率进行对比分析,发现土壤含水率由浅层到深层(20cm、60cm、130cm)呈现出从低到高的分布趋势,主要是由于浅层土壤中的水分更易由毛细水作用迁移至土体表面进而蒸发,而深层土壤内的水分较浅层土壤而言不易迁移,更加稳定。而 120cm 深处的土壤含水率与其他深度相比较之下最低。


图十一


通过对城墙刨面相同深度不同位置的土壤温度进行对比分析,发现各位置土壤温度数值相近,变化发展趋势相同,因此,相同深度下的土壤温度仅随大气温度的变化而变化。


图十二


通过对城墙刨面相同深度不同位置的土壤含水率进行对比分析,发现各位置相同深度的土壤含水率全年变化较小,趋于平稳,另外,二三期城墙之间、一期城墙、二期城墙、三级城墙相同深度的土壤含水率呈递减趋势,差值在 3%—8% 之间。


3、总结

通过对 2018 年城头山遗址本体及保存环境监测数据进行分析,总结如下:

(1)城墙所处环境内的空气温湿度全年受室外气象环境的变化而变化,温湿度日波动较为明显,并且由于顶部更加接近于室外空气,受空气流动影响相较于底层更大,因此,顶层城墙温湿度波动大于底层,更易受到温湿度波动对遗址本体带来的破坏影响。

(2)城墙顶部全年温度基本高于底部,湿度低于底部,高温低湿的环境更易使城墙顶部遗址本体内的水分蒸发,因此城墙顶部出现表面盐析、酥粉的可能大大高于城墙底部。

(3)遗址土体温度全年受所处环境温度的影响而变化,表层土壤由于与空气更加接近,更易受到空气温度影响而波动明显,深层土壤不易受到空气温度的变化影响,发展趋势较为平稳;遗址不同深度的土壤含水率基本呈现出浅层低深层高的分布趋势,主要是由于浅层土壤更易与空气接触,使得土体内的水分蒸发流失,故表层土壤的含水率基本低于深层土壤。

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