●水下短基線?即水下監控指揮系統,將短基線聲納系統運用於水下考古實踐中,本次小白礁Ⅰ號沈船考古使用尚屬國內首次。實際上這種聲納系統也可以說是測量跟蹤系統,在水裏物探設備基本上都是聲學信號。兩個像啞鈴壹樣的東西,懸掛在船艙兩側的水面下,顯示水下考古隊員的活動狀況,可以實時顯示人員活動範圍和狀況。
●淺地層剖面 像鯊魚造型的這塊板掛在船艙旁水面下,船拖著它走,對埋藏在海床表面以下的遺跡遺物進行探測,將數據輸送至筆記本電腦,根據回聲信號強度對海床表面以下地質結構的變化進行分析,從而判斷是否有泥下沈船的遺址等。
●水下攝像機?和陸地攝像機的唯壹區別就是防水超強,與平常的攝像機不同的是,水下攝像機外面套了壹個防水功能的外殼,錄下的短片可作為考古資料和檔案保存。?
●海洋磁力儀?黃白相間的儀器懸掛在船體下,根據地球磁場原理檢測水下金屬物體,工作原理有點像陸地上探測地雷。
●差分定位系統?起到GPS的作用,就是DGPS,精確度很高。在海上是沒有參照物的,用肉眼很難分辨準確目的地,所以需要該儀器在海上以及陸地精確定位,誤差在壹米以內。
●水下喇叭?水面上的人,對水下的潛水員有什麽指示,可以通過水下喇叭將命令傳達下去。
●氧含量測試儀?這次水下考古隊員采用的是高氧潛水方式,氧氣濃度高於正常壓縮空氣中的比例,這樣做的好處是能夠適當延長水下考古隊員的水下停留時間。
●水下無線通訊系統?水下的壹種通話方式,可以不借助電纜實現水下與水上、水下與水面三方通話。
●水下視頻監控?方便船上的人對水下考古人員的工作情況進行實時監控。
●英國L-3?System?3900高清側掃聲納系統?通過聲音發射至海底,經過對海底反射回來的聲波進行判斷,從而達到對水下海床表面地貌變化的遺跡遺物進行探測的目的。
專家講述水下考古流程
傅亦民是市文物保護管理所(考古研究所)副研究員、中國水下考古專業培訓2期學員,1999年參加過福建省連江縣定海白礁沈船遺址的水下考古實習。“定海白礁沈船裝載的是福建黑釉瓷,與小白礁Ⅰ號沈船出水大量青花瓷不同。”昨天,傅亦民在寧波介紹了水下考古的工作程序、需要用到的設備等。
首要工作是尋找和定位水下遺址
傅亦民說,水下考古與陸地考古原理相同,只是工作環境不同,需要大量采用現代科技方法和手段。
“沈船有個比較明顯的特點,它所形成的遺址壹般是壹次性的,沒有考古地層上的早晚區別,船體、裝載貨物以及船上的生活用具反映了當時社會的側面,可以此判斷年代以及船運性質。”
尋找和定位水下遺址是首先要做的工作。“可以通過潛水、儀器尋找。潛水尋找常用漂浮線,水底放長繩分段系上浮標,潛水員找到目標,在浮標最近的地方作出記號;還有圓圈尋找,陸上調查後確定水下遺址的大致位置,在水底打壹個固定樁,拴上繩子,潛水員拉緊繩子另壹端,圍繞固定樁在海底做圓周搜尋探摸,回到原地後,收縮繩子,繼續轉圈搜尋。”傅亦民告訴記者,“轉圈半徑壹般在10米左右,因為水底有暗流、潮湧等情況。東海水下能見度在5米左右,基本看不清,只能靠摸。”
儀器尋找就是借助現代化設備尋找,儀器包括測掃聲納系統、淺底層剖面儀、磁力儀等。傅亦民說:“現代化設備結合潛水員水下尋找是比較好的方法。”
找到水下遺址後就要準確定位。“定位是將遺址具體位置在海圖上標出,用經緯數註明,便於在具體地點上能很快找到遺址。定位方法主要有兩種:壹是利用岸邊參照物定位,並配以景物照片;二是儀器定位,即用GPS準確定位。”
水下考古的前期調查工作很重要。“小白礁Ⅰ號沈船經過了大量的岸上調查,通過漁民提供的信息,水下考古隊確定遺址範圍、性質、價值以及海域水下環境等,了解小白礁Ⅰ號沈船的保存現狀、船上物品及掩埋的程度、海底含沙量、地層堆積等情況,進行水下攝影、小規模發掘等。前期工作是很復雜的。”
“梅園石最重,所以最後出水”
出於安全和互相配合的考慮,水下考古作業必須兩人同時下水,“壹人發掘,壹人記錄、測量。”傅亦民介紹水下作業方法,“壹般采用2米×2米的探方形式。硬探方指的是用金屬制作的框架放在遺址上,壹個框架就是壹個探方,這是可以長期使用的。另壹種是軟探方。”他告訴記者,目前壹般采用硬探方作業,因為比較準確。
準確記錄、測量、繪圖、攝影是水下考古與壹般打撈的區別。潛水員到了水下怎麽交流呢?“以前我參加水下考古的時候只能用特定的手勢,手握拳大拇指朝上是出水等,現在有了水下無線通訊系統,可以實現水面與水下、水下與水下三方交流通話。”還有水下視頻監控系統,對水下發掘情況進行實時掌控。另外,水下攝影攝像也是重要的記錄方式,發掘對象和發掘過程都要翔實攝錄下來。
在談到此次沈船寶藏出水的問題,傅亦民說:“物品提取遵循‘先上後下、先易後難、輕拿輕放’原則。梅園石最重,所以小白礁Ⅰ號沈船物品提取它放在後面。”物品分批裝網袋或框內,提出水面,初步沖洗後登記、編號、收藏。
水下作業最怕絞纏
傅亦民介紹了個人潛水裝備、水下攝像機、水下無線通訊系統、水下視頻監控等主要設備。“水底情況復雜,尤其在東海水下漆黑壹片,作為水下考古隊員心理素質壹定要好,被水草、漁網等纏住時不能慌張,及時與同伴聯系,用潛水刀割掉。”
水下作業的供氣設備包括氣瓶和水面管供。“相比氣瓶,水面供氣濕度大,感覺舒服很多。”他說,管供的缺點是作業人員活動範圍不大,“適宜水下固定點工作,如水下考古發掘和小範圍探摸測量。”壹般工作中兩種供氣設備都要準備。
發掘設備主要是抽泥沙機,“將覆蓋在遺址和遺物上的泥沙抽走,便於觀察、記錄,適用於水下遺址為沙底或泥底的情況。”
傅亦民還介紹了工作船與工作平臺。“根據不同的海況、不同的條件,使用不同形式的工作船。工作船可以是軍艦、運輸船、漁船等,用於放置儀器、設備、潛水器具等,也可作為參與人員的工作、活動場地,同時也為潛水員出入水提供方便。”