洪澇災(zāi)害下的古遺址脆弱性影響因素分析

孫延忠

摘要：提高預(yù)防保護(hù)能力以及防災(zāi)抗災(zāi)能力是當(dāng)前古遺址保護(hù)工作面臨的重要問題，開展洪澇災(zāi)害對古遺址脆弱性的影響因素分析則是對古遺址文物脆弱性評估和預(yù)防性保護(hù)的關(guān)鍵。對古遺址遭受自然災(zāi)害的案例分析、古遺址特征分析、病害特征分析以及洪澇的作用機(jī)理分析顯示，影響古遺址脆弱性的因素主要表現(xiàn)在遺址本體性質(zhì)、賦存環(huán)境及遺址保護(hù)管理三方面。在文物本體特性方面，主要有文物的材料、結(jié)構(gòu)特性以及影響文物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的裂隙、掏蝕、坍塌、沖溝這4大病害類型;在保護(hù)管理方面，主要有遺址的保護(hù)機(jī)構(gòu)、人員、防洪排水系統(tǒng)建設(shè)情況、保護(hù)工程和保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施情況、監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)6大因素;在賦存環(huán)境方面主要是遺址微地形地貌等場地條件。

關(guān)鍵詞：古遺址;脆弱性;影響因素;洪澇災(zāi)害;預(yù)防性保護(hù)

引言

我國古遺址種類眾多，規(guī)模龐大，但大多質(zhì)地脆弱。近年來，全球自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，威脅著古遺址文物的安全，使其隨時(shí)可能遭到破壞甚至毀滅。在所有的自然災(zāi)害種類中，洪澇災(zāi)害對古遺址的影響最大。洪澇災(zāi)害對于古遺址具有波及范圍大和破壞程度高的特點(diǎn)。因此，提高預(yù)防保護(hù)能力以及防災(zāi)抗災(zāi)能力是當(dāng)前古遺址文物保護(hù)工作面臨的重要問題，而開展洪澇災(zāi)害對古遺址脆弱性的影響因素分析則是對古遺址文物脆弱性評估和預(yù)防性保護(hù)的關(guān)鍵。

通過對國內(nèi)外洪澇典型案例分析發(fā)現(xiàn)，在自然災(zāi)害背景下，古遺址文物自身的脆弱性是必然存在的。在面臨自然災(zāi)害時(shí)，首先，古遺址文物本體自身結(jié)構(gòu)、材料的承災(zāi)能力以及所在地區(qū)的地理、氣候環(huán)境具有決定性的作用;其次，文物保護(hù)工程的長期實(shí)施對于古遺址的穩(wěn)定性也至關(guān)重要;再次，古遺址分布區(qū)域是否具有較好的防洪排水系統(tǒng)也會極大地影響洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度;最后，保護(hù)管理方的應(yīng)急能力及防災(zāi)能力建設(shè)也為文物抵御災(zāi)害增加了籌碼，專業(yè)的管理機(jī)構(gòu)往往可以在災(zāi)害來臨時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)，同時(shí)具有較好的災(zāi)后重建能力。

一、我國古遺址類文物基本特征分析

古遺址屬于不可移動文物的一大類型，在其名稱問題上，除古遺址外，還有古文化遺址、大遺址等概念，這些都屬于古遺址在不同概念和范圍下的定義，通?？梢缘韧貙⑵淇醋鞴胚z址。根據(jù)國家文物局統(tǒng)計(jì)，目前我國古遺址類全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位數(shù)量達(dá)1194處，占國保單位總數(shù)的23.6%，這些古遺址具有年代分布寬泛、地域分布范圍廣、規(guī)模大、類型多樣、保存狀況差異較大、保護(hù)管理機(jī)構(gòu)類型多樣等特征。

（一）基本屬性特征

由于古遺址組成部分的復(fù)雜性，要想對其開展針對性的保護(hù)研究，就需要通過合理的分類研究進(jìn)一步總結(jié)古遺址文物的基本特征。在古遺址的分類研究方面，本文主要對古遺址、大遺址、土遺址等不同意義上的古遺址表述進(jìn)行了借鑒。李最雄、孫霄、陳同濱、陸建松、李海燕、唐建波、陳昀等人對大遺址分類研究進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理，主要有按照遺址年代、功能、現(xiàn)存狀態(tài)、物理構(gòu)成、管理性質(zhì)等視角進(jìn)行分類，具體統(tǒng)計(jì)見表1。這些研究顯示，古遺址文物類型復(fù)雜，分類方式多樣，且不同的分類方式下包含的類別也較為豐富。通過總結(jié)前人對于古遺址分類的研究成果，結(jié)合《第三次文物普查工作規(guī)范手冊》，本文提出了古遺址類文物的六個(gè)特征如下：

1）價(jià)值特征。古遺址的價(jià)值特征是文物重要性的體現(xiàn)，一定程度上可以通過古遺址的年代、規(guī)模和保護(hù)級別加以反映。2）功能特征。古遺址大多為古代具有一定實(shí)用功能的特殊建筑物和構(gòu)筑物遺存，如洞穴址、聚落址、城址為古代人們居住活動的場所，窯址、窖藏址、礦冶遺址為手工業(yè)加工提供了重要的場所。3）材料和類型特征。不同種類的遺址其建造材料和工藝會存在較大的差別，一般會根據(jù)遺址結(jié)構(gòu)類型、功能、材料適宜性、技術(shù)發(fā)展程度等進(jìn)行材料和工藝的選擇，同時(shí)，不同類型的材料和工藝對遺址的穩(wěn)定性也有較大的影響。4）賦存環(huán)境特征。古遺址依附于特定的載體和環(huán)境，如地上或地下的遺址，室內(nèi)或室外的遺址，山地、平原、水濱、草原的遺址等，其賦存環(huán)境之間存在較大的差別。5）地域分布特征。根據(jù)遺址所在區(qū)位的行政地理特點(diǎn)，古遺址所屬區(qū)域可分為中部及西北地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)、東南地區(qū)，不同地區(qū)遺址的分布數(shù)量、密度、類型等都存在較大差別。6）管理特征。為加強(qiáng)文物的保護(hù)工作，便利文物的管理，設(shè)置了相應(yīng)的保護(hù)單位對遺址實(shí)施管理。同時(shí)，根據(jù)文物價(jià)值的重要程度，將遺址進(jìn)行分級保護(hù)，一定程度上代表了保護(hù)單位對文物的管理能力。

（二）古遺址病害類型分析

文物病害作為古遺址文物脆弱性的表征和原因，對遺址本體的脆弱性影響較大。在自然營力和人為因素的影響下，遺址本體產(chǎn)生的大量病害，嚴(yán)重影響了其科學(xué)保存。在遺址本體的病害方面，孫滿利等將干旱地區(qū)土遺址的病害分為兩大類即自然破壞和人為破壞，自然破壞有5個(gè)亞類及14個(gè)病害表現(xiàn)形式，5大亞類主要有片狀剝落、掏蝕、裂隙縫、沖溝和生物破壞;人為破壞有兩種，即歷史破壞和近現(xiàn)代破壞。如交河故城的主要病害有風(fēng)蝕、雨蝕、根部酥堿、裂隙和坍塌;高昌故城西南大佛寺遺址的病害主要有坍塌、墻基殘蝕、裂隙、泥坯破碎、侵蝕槽、孔洞殘損、泥皮剝落、表面風(fēng)化、人為破壞等。根據(jù)前人的研究成果，以病害發(fā)生發(fā)展的規(guī)律將遺址病害進(jìn)行歸納總結(jié)，具體見圖1。

（三）洪澇對古遺址影響機(jī)理分析

對于洪澇災(zāi)害來說，最重要的就是水的影響。在洪澇災(zāi)害對古遺址影響機(jī)理研究方面，劉佑榮等分別對平原地區(qū)土遺址和南方大型古遺址從地質(zhì)環(huán)境角度分析了遺址產(chǎn)生病害的條件，得出水害是南方潮濕遺址的主要病害原因。孫滿利提出，降雨對于土遺址的影響主要存在三個(gè)階段，即土體崩解、形成沖溝、墻體失穩(wěn)倒塌。姜楓通過有限元分析模擬白口城遺址北墻在不同降雨強(qiáng)度下墻體的穩(wěn)定性程度，得出降雨對其北城墻的失穩(wěn)滑塌具有重大影響。姚雪對明長城的保存狀態(tài)和雨蝕病害類型進(jìn)行分析，將降雨對遺址的破壞歸納為干濕破壞、沖刷破壞、坍塌破壞三種模式。余敏對金牛洞古采礦遺址的水患病害進(jìn)行了研究，指出該遺址區(qū)存在的水害主要有地表雨水的沖刷、內(nèi)澇對遺址的淹沒以及河水倒灌。通過降雨及洪澇災(zāi)害對遺址本體的作用機(jī)理可以看出，洪澇對遺址本體的破壞主要在于對遺址材料和結(jié)構(gòu)的作用，主要表現(xiàn)為遺址本體材料劣化、形態(tài)改變以及結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

二、古遺址文物脆弱性影響因素分析

通過對古遺址遭受自然災(zāi)害的案例分析、古遺址特征分析、病害特征分析以及洪澇的作用機(jī)理分析可知，影響古遺址脆弱性的因素主要表現(xiàn)在遺址本體性質(zhì)、賦存環(huán)境及遺址保護(hù)管理三方面。

（一）文物本體影響因素

遺址本體影響因素分為遺址基本自然屬性和遺址本體性質(zhì)。

1.基本屬性影響

遺址基本屬性主要有年代、保護(hù)級別、規(guī)模三大影響因素。古遺址的建造年代從石器時(shí)代至近現(xiàn)代，通常來說，在不考慮其他因素的作用下，遺址年代越早，經(jīng)受自然風(fēng)化的時(shí)間越長，脆弱性越高，因此年代這一因素在一定程度上可以快速表征遺址本體的脆弱情況。古遺址文物的規(guī)模即其占地面積，遺址的規(guī)模越大，保護(hù)難度越大，遺址抵御災(zāi)害的能力越弱，脆弱性越高;反之，隨著保護(hù)范圍的減小，脆弱性則越小。針對不同文物的總體價(jià)值，可將遺址分為不同的等級，屬文物保護(hù)的行政管理屬性，一般來說，遺址級別越高，價(jià)值越高，在災(zāi)害影響的條件下重要程度越高。

古遺址在不同歷史時(shí)期具有不同的使用功能，但功能分類內(nèi)容較為注重遺址過去的作用，不能夠較好地表征或影響古遺址的現(xiàn)狀，因此，對于古遺址脆弱性來說，不能構(gòu)成主要影響因素。

針對遺址的地域分布，主要在國家尺度上進(jìn)行劃分，如東南地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)等，雖然不同的地域分布在一定程度上決定了遺址所賦存的環(huán)境、氣候類型，但對于古遺址文物的脆弱性影響因素來說范圍較大，包含內(nèi)容較為寬泛，不能成為主要影響因素。

因此，在古遺址文物的基本屬性特征來看，文物的年代、規(guī)模和保護(hù)級別這3類價(jià)值特性表征是影響古遺址文物脆弱性較為重要的因素。

2.本體性質(zhì)影響

古遺址按本體建造材料可分為夯土、土坯、磚瓦、陶瓷、石質(zhì)、土木混合、洞穴土石混筑、木石混筑等類型，是遺址脆弱性的直接表征或劣化原因。在洪澇災(zāi)害的作用下，遺址本體材料的劣化將會直接表征為遺址體表面片狀剝落、裂隙、沖溝、掏蝕等病害。同時(shí)，由于自然原因形成的各種病害類型的表征也影響著遺址本體的進(jìn)一步劣化，屬于循環(huán)往復(fù)的過程，因此，遺址本體材料對于古遺址的脆弱性具有至關(guān)重要的影響。

在遺址的建造類型方面，可分為生土挖造、燒結(jié)法、夯筑、堆筑、壘筑、磚石包砌等，不同的建造工藝一定程度上決定了遺址的構(gòu)造類型，對于遺址結(jié)構(gòu)型病害的產(chǎn)生具有一定的決定性作用。但對于洪澇災(zāi)害來說，相對于遺址材料對脆弱性的影響程度，建造工藝對脆弱性影響較大。

此外，古遺址文物的所有病害類型都屬于遺址本體材料劣化的表征。根據(jù)古遺址文物病害類型統(tǒng)計(jì)，遺址體表面存在的片狀剝落、酥堿粉化和生物病害屬于遺址體的表面材料病害，在洪澇災(zāi)害的影響下會進(jìn)一步劣化，但和遺址本體結(jié)構(gòu)沒有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，對遺址的脆弱性影響較小;裂隙和沖溝在洪澇災(zāi)害的影響下會持續(xù)發(fā)育，原本存在裂隙的區(qū)域會進(jìn)一步發(fā)展成為沖溝，沖溝區(qū)域會進(jìn)一步發(fā)展為遺址體結(jié)構(gòu)上的傾斜，最終導(dǎo)致遺址體的坍塌;掏蝕和傾斜病害在洪澇的作用下會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為遺址體的坍塌，而坍塌病害作為所有病害類型劣化的最終結(jié)果，會對遺址整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響。因此對于文物本體的病害表征來說，裂隙、沖溝、掏蝕、傾斜和坍塌病害的存在對于古遺址脆弱性的影響較大，而片狀剝落病害、酥堿粉化和生物破壞對遺址的脆弱性沒有直接的影響。

綜上，在文物本體影響因素方面，主要有遺址的基本屬性和文物本體性質(zhì)兩大影響因素，具體見圖2。

（二）文物賦存環(huán)境影響因素

遺址的賦存環(huán)境直接關(guān)聯(lián)了遺址可能經(jīng)受的自然風(fēng)化和人為破壞的類型和程度，如遺址處于地上或地下、室內(nèi)或室外、山地或平原等，都對遺址本體的脆弱性有著直接的影響，此外，遺址賦存的微環(huán)境的地形、載體土特性也是重要的影響因素。

1.自然環(huán)境

自然環(huán)境一般指古遺址所在場地的自然條件，包括地形條件、氣候條件以及地質(zhì)條件等。地形條件一定程度上決定了洪澇災(zāi)害的發(fā)生條件和發(fā)生區(qū)域，氣候條件直接影響了該地區(qū)洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和程度;隨著自然條件變差，古遺址文物的脆弱性不斷增高。

2.遺址微環(huán)境

遺址微環(huán)境指遺址載體所賦存的微環(huán)境，如遺址周圍的微地形、地貌對小區(qū)域內(nèi)內(nèi)澇的形成至關(guān)重要。同時(shí)，遺址所賦存載體的土體性質(zhì)也對洪澇災(zāi)害的影響程度較大，如黃土地區(qū)特有的黃土濕陷性問題，在洪澇災(zāi)害的影響下容易引起古遺址的沉降和變形。

因此，在古遺址賦存環(huán)境方面，應(yīng)重點(diǎn)考慮遺址所在區(qū)域的自然環(huán)境和微環(huán)境，具體因素見圖3。

（三）保護(hù)管理

通過古遺址類文物遭受洪澇災(zāi)害的案例分析可以看出，除了本體特征以及文物賦存環(huán)境的影響外，古遺址所在文保單位的防洪排水系統(tǒng)建設(shè)、保護(hù)工程實(shí)施情況、保護(hù)管理機(jī)構(gòu)的人員和應(yīng)急能力都是對其文物脆弱性具有重要影響的關(guān)鍵因素。

遺址區(qū)域內(nèi)防洪排水系統(tǒng)的建設(shè)情況直接影響了洪澇災(zāi)害下遺址區(qū)域內(nèi)的排水、泄洪能力，決定了遺址體受洪澇災(zāi)害影響的程度。

保護(hù)工程的實(shí)施可以對遺址本體起到保護(hù)加固的作用，進(jìn)一步防止文物本體材料的劣化，在極大程度上可以降低遺址本體的脆弱性。此外，相應(yīng)保護(hù)規(guī)劃的設(shè)計(jì)有利于對遺址區(qū)域進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和管理，降低或去除遺址區(qū)域內(nèi)影響文物脆弱性的因素，為文物的科學(xué)保存提供較好的環(huán)境條件，因此長期保護(hù)工程和保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施對遺址脆弱性的降低具有重要作用。

保護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)立和保護(hù)人員的專業(yè)水平在一定程度上也可以降低洪澇災(zāi)害對遺址脆弱性的影響。專業(yè)的保護(hù)機(jī)構(gòu)和保護(hù)人員在洪澇災(zāi)害發(fā)生前或發(fā)生時(shí)可以較為迅速地采取措施加以應(yīng)對，并對遺址本體實(shí)施較為科學(xué)化的管理，同時(shí)也可以開展針對于洪澇災(zāi)害的相關(guān)預(yù)警工作。

因此，對于文物保護(hù)管理方面，遺址的保護(hù)機(jī)構(gòu)、人員、遺址區(qū)域內(nèi)防洪排水系統(tǒng)的建設(shè)、保護(hù)工程的實(shí)施情況、保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施情況、自然災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警情況等因素都在一定程度上影響著古遺址文物的脆弱性（圖4）。

三、結(jié)論

本文的研究表明，在洪澇災(zāi)害的影響下，古遺址文物的基本特征性質(zhì)、本體特性以及賦存環(huán)境都對文物的脆弱性有著不同程度的影響，具體的因素有：在文物基本特征性質(zhì)方面，主要影響因素有文物的年代、規(guī)模和保護(hù)級別;在文物本體特性方面，主要有文物的材料、結(jié)構(gòu)特性以及影響文物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的裂隙、掏蝕、坍塌、沖溝這4大病害類型;在保護(hù)管理方面，主要有遺址的保護(hù)機(jī)構(gòu)、人員、防洪排水系統(tǒng)建設(shè)情況、保護(hù)工程和保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施情況、監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)6大因素;在賦存環(huán)境方面遺址主要受微地形地貌及微環(huán)境等場地條件的影響。