石窟寺受地震影响下的应急处置方案

字号:T|T
2022-06-16 09:18 来源:文物之声

引言

 

近年来,极端天气导致自然灾害的发生越来越频繁,致使很多不可移动文物逐渐受到破坏或面临消亡①②。不可移动文物千百年暴露于大自然中,受环境影响较大,石窟寺是其中非常有代表性的一个类型。在各类风险源耦合物理场所致劣化作用下,文物存在损伤、甚至倒塌等安全稳定风险。损伤可以修补,倒塌也可以修复,但都会造成文物所蕴含的价值和信息损失[1]。

 

保护石窟寺不受损害,主要是保护其文物价值承载体不受损害。如石窟寺中的壁画文物,在小的地震影响下虽然结构破损很小,但一旦壁画由于结构变形,就可能导致扭曲、变形、脱落、破裂等严重病害。

 

因此,越来越多的人意识到预防灾害风险处置工作的重要性与急迫性,研究如何预防和减缓自然灾害、尤其是地震对不可移动文物破坏程度的应急处置措施刻不容缓。

 

地震灾害下石窟寺文物受损的形式

 

纵观自然灾害,若论其破坏力之强、辐射范围之广、防御难度之大、社会影响之深,地震灾害毫无争议当属首位。所谓地震灾害,是对地震造成的社会、民生、经济、文物、人员损害的统称。对石窟寺受地震影响情况进行探究发现,国内的石窟寺有近七成以上位于地震频发区。相关学者在就震灾进行研究后提出,地形高低与震灾程度间有着明显的正相关联,即地形越高,地震对于其所造成的影响也就愈明显。基于石窟寺在建造时多选在山岭陡峭之处,一旦所在位置发生地震,即便是等级较小的地震,亦会对其造成严重影响。与此同时,基于石窟围岩不具备耐震性,地震对其所造成的损失多数情况下是毁灭性的,鲜少能被复原(石玉成等,2000)[2]。地震对于石窟寺所造成的的损毁可分为隐性损毁与显性损毁两种类型。

 

我国的石窟寺多建造在山岭陡峭之处,自身平衡的维持多依赖于地层岩体本身强度。地震发生时,震源将以应力波形式向四周进行能量释放。不同地区的岩层在构造方面存有明显的差异化,其中处于自由的临界面崖壁且距地面较近的岩层会受到地震波中的纵波、横波与沿地球自由表面的面波等三重冲击,从而导致此处所建立的石窟寺受到地震的影响最为严重(秋仁东等,2006)[3]。地震所产生的应力波在向四周扩散时,会在扩散过程中产生散射与绕射,加之地震波的孔洞效应与地面自由边界效应等交叉作用,从而使得在做定量的动力研究方面愈发困难。

 

石窟的震害类型一般可分为以下几种(宗静婷,2011)[4]:

 

1.滑坡式的破坏

 

滑坡式破坏指的是基于地震导致岩土体在边坡失衡状态下会随着岩体破裂面不断向下滑落。此过程中,若石窟岩土体被滑动面贯穿,将被分成前后两段,而前段会不断向下滑落;若此时滑坡体积相对较大,则窟体将会随着岩土体的下滑而被破坏。

 

2.石窟前岩体塌落

 

一般而言,石窟前岩体坡度在70°~90°之间,由于石窟前岩体前方为临空自由面,不具备耐震性,抵御地震的水平力很差,一旦发生地震,很容易会造成石窟随之损毁。

 

3.窟内前段岩体坍塌

 

若地震所产生的应力波较强,则石窟会自底部开始生出一道自下而上的裂隙,随着应力波的进一步增加,上方岩体会随着裂隙向下滑落。

 

4.窟顶岩体坍塌

 

窟顶岩土体在地震的波动下,其自身静力平衡状态将遭到破坏而失衡,地震力较小时产生裂隙,若地震波动较大,则石窟窟顶岩体会塌落。

 

5.石窟壁岩体塌落

 

石窟壁岩体塌落多发生于高直窟体壁的石窟中。岩体在地震波动下会生出上下两束斜裂缝,若两条裂隙交叉到一起,则石窟壁岩体会以月牙状不断滑落。

 

国家及地方相关应急预案的研究

 

随着越来越多的不可移动文物在地震中被损毁,国家与地方先后颁发了一系列应急预案。通常情况下,应急预案指的是人类面临危机事件或者应对风险挑战进行的预防举措,旨在将风险所造成的损失降到可承受范围内[5]。一般来讲,应急预案的颁布,旨在就可预见性的灾难因素,由应急管理主体提前制定响应机制。迄今为止全球多个国家均将应急预案作为一项政策性工具广泛应用。在我国“一案三制”应急管理体系的构建中,预案编制与管理始终处于先导性地位,应急预案在自然灾害应对中也发挥了积极作用。

 

基于地震所造成的影响和破坏尤为明显,较之其他自然灾害,针对地震制定应急预案更为迫切。地震应急管理作为“一案三制”应急管理体系中的一项重要内容,与其余自然灾害应急管理有着相互借鉴的重要意义。

 

迄今为止,国内应急管理体系的发展已经历了三个历史阶段。

 

第一阶段自新中国成立伊始至2003年,为能够有效预防自然灾害,由国家多个部门分别针对不同环节进行单独治理;2003至2008年是我国

第二代应急管理体系的运行阶段,多举措并行预防自然灾害,旨在打造系统化、综合化的应急管理体系;第三阶段为2009年至今,在原有的“一案三制”基础上作出整改与优化,将其与政府职能及行政管理体系进行了有机结合③,旨在对应急管理体系中的权利、职责及其相互关系进行整体把握,从而确保治理结构能够多层次、立体化、全方位对自然灾害进行预测[6][7]。

 

预案编制是基于对重大应急事件规律进行归纳总结形成的一种创新制度。目前对于不可移动文物自然灾害处置没有具体的应急预案条例,但已颁布的相关条例预案都可作为参考,如《国家突发公共事件总体应急预案》《国家自然灾害救助应急预案》《突发公共卫生事件应急条例》《国家突发地质灾害应急预案》《破坏性地震应急条例》《城市抗震防灾规划标准》《城市综合防灾规划标准》等,同时,不可移动文物自然灾害处置方案内容主要是针对管理层面的措施,而涉及文物本体技术层面的内容较少,需要针对不可移动文物的特殊性,结合实践经验,进一步完善不可移动文物自然灾害应急处置相关研究及管理。

 

不可移动文物自然灾害应急处置方案编制的内容

 

(一)不可移动文物自然灾害应急处置方案编制的目的和要求

 

随着近年全球对于灾害管理所进行的探索与研究,在对待自然灾害的处理态度上,不再是被动应对,而是在不断向着主动预防迈进[8-10]。随着全球多个国家对于自然灾害严重性认知程度的不断深化,联合国相继出台了包括《联合国千年发展目标》(Millennium Development Goals,MDGs)等在内的多项方案编制,旨在强化对自然灾害的有效预防。

 

国内在针对文物领域灾害风险方面的应急处理与监测评估,尽管较之以往有了明显突破,但仍旧存在诸多不足,诸如:

 

1)缺失应对自然灾害的文物风险整体管理框架;

 

2)缺乏以预防性保护为核心的文物防灾减灾体系;

 

3)缺乏“天-空-地”一体化文物灾害风险管理技术体系;

 

4)缺乏多层次多角度的文物灾害应急处理管理制度体系;

 

5)缺乏适应不可移动文物保护特点的针对性处置措施。

 

基于提高文物保护单位文物安全和处置自然灾害能力,最大程度预防和减少自然灾害对文物本体、载体及人员安全造成的损害,提高不可移动文物抵抗和应对灾害的能力,最大限度保护文物价值等需求,编制不可移动文物自然灾害风险应急处置方案势在必行(党萍,2016;李会彬,2019)[11][12]。不可移动文物自然灾害风险应急处置方案的核心是要明确灾前、灾中、灾后各个阶段中要做什么、怎么做以及相应的策略等问题。方案要体现灾前预防性,灾中及时性,灾后合理性,要有很强的科学性、实用性和可操作性。应急方案文本内容应包括以下几个部分:概述、文物概况、文物风险专项评估、总则、应急组织体系及职责、预防与预警机制、应急处置措施、灾后恢复及附则等。

 

(二)不可移动文物自然灾害应急处置方法

 

根据不可移动文物风险评估及风险因子等分析结果,面对自然灾害造成的损害,文物保护单位应设立应急组织管理机构,负责组织自然灾害应急处置方案的起草与实施、保护区内文物本体的灾前预防与预测、灾害来临时人员疏散和文物的应急处置工作以及灾后文物整理和抢险加固,等等。

 

“防患于未然”是总体预案的一个基本要求,“预测和预警”则被明确规定为一项重要内容[13-15]。文物保护管理机构需要建立一套科学完善的自然灾害灾前监测预警系统,实现灾害监测信息的科学化、信息化、标准化及可视化,为防灾减灾决策提供科学依据以及提高灾害预警预报能力和应急救灾快速反应能力,积极探索更为有效的预防举措。随着信息化技术的不断成熟,人类对自然灾害能具备更为充分的准备与应对方式,依托人工智能、云计算等,通过进行“天—空—地”一体化预防机制的构建,可实现对自然灾害进行更为精准的预测(卢文刚等,2015;覃阳,2012)[16][17]。

 

同时,对文物保护管理机构进行灾前预评估,包括灾害风险评估和区域性的减灾能力调查,以求安排适当、提高防灾能力。依托遭受单灾类自然变异的强度进行历史复发率和灾损强度等级的评估;对文物保护单位承灾能力进行调查,并评估遭受自然变异强度等级风险的大小;以及进行灾前的单灾类预评估和多灾类综合评估等。

 

灾中,应急等级及启动条件可对标不同地震震级对文物的破坏性,依据国家地震灾害应急响应等级,确定适合不同类型不可移动文物的应急响应等级及启动条件。应急响应等级原则上按一般、较大、重大、特别重大分四级。文物本体保护应急处置措施是应急方案的核心组成部分,是在对文物本体前期监测、灾中文物受损调查、文物危险性评估与预判、国内外类似应急处置方法进行充分研究分析的基础上提出的。需要临时加固支撑的文物构件,应详细说明加固方法、加固材料、文物本体安全性防护措施以及评估对文物的影响程度等。灾中坍塌掉落的文物构件,需要异地保存保护修复处理,应说明运输过程中的运输措施、文物防护措施、文物存放方式和地点要求等内容。

 

灾后文物损毁调查评估,内容应包括文物损毁内容、数量、编号、面积、程度等,建立完整的档案;并根据评估结果提出修复加固建议;对受自然灾害影响的文物保护配套设施、保护管理用房、使用的应急物资装备等提出恢复的要求;提出对应急响应过程、应急预案取得的效果、存在的主要问题等进行总结等要求。

 

通过不可移动文物自然灾害应急处置方法研究,建立一套科学完善的不可移动文物自然灾害监测预警系统,研究如何预防和减缓自然灾害、尤其是地震灾害对不可移动文物乃至石窟寺破坏程度的应急处置措施,其核心是要明确灾前、灾中、灾后各个阶段中要做什么、怎么做以及相应的策略等问题,以期为防灾减灾决策提供科学依据,提升不可移动文物自然灾害风险管理水平和应对能力。

三亚市博物馆·公益 三亚市西河西路2号文体大楼三楼 0898-88666129
Copyright ©三亚市博物馆·公益 琼ICP备19004074号-1
  • 三亚旅文