为守护千年文化遗产安全，甘肃省地震局联合敦煌研究院、麦积山石窟艺术研究所，在麦积山石窟崖体不同高度建成6个地震监测点，构建起覆盖石窟本体及周边区域的立体监测台阵。日前，麦积山石窟地震监测台阵整体建设完成。目前，该区域100公里范围内已架设251个地震监测站，形成我国规模最大的石窟地震监测网络，开创了文物保护与防灾科技深度融合的新范式。
监测台阵建设
为山体做地震“体检”
矗立在丝绸古道上的麦积山石窟，其独特的“麦垛状”崖体构造是艺术奇观，但也是抗震薄弱点。石窟内221个洞窟悬于20~80米高空，泥塑佛像通过木骨结构与崖体相连，历史上石窟曾多次遭受地震重创，特别是发生于公元734年的天水7级地震，对石窟破坏最为严重，导致麦积山石窟崖面中间塌毁，窟群分成东崖和西崖两部分。
历时近20年，甘肃省地震局和敦煌研究院联合探索出了守护文明瑰宝的“防震密码”。在此过程中，科研团队在麦积山崖面布设6套高精度地震仪，创新运用“地震大数据+地震反应分析”技术，首次揭示了不同层位洞窟地震加速度放大效应。
甘肃省地震局信息中心技术人员告诉记者：“该技术首先可以为麦积山石窟及窟区游人提供及时有效的地震预警服务。其次，密集的监测网络可以对石窟周边的震动进行实时监测。石窟内布设的6个地震监测台站，可以为石窟预防性保护提供基础数据支撑。”
据悉，新建成的监测网络可以把收集到的数据定期回传，再通过3D建模来“透视”山体——通过摄影测绘和近景拍摄，构建石窟3D模型，模拟地震时石窟崖体各部位的动力响应规律，为精准制定抗震保护方案提供科学依据。
振动检测支持
最大限度保护文物
在甘肃省地震局实验室内的地震模拟振动台上，等比例足尺的佛像模型正经历着不同强度的“数字地震”考验——这是敦煌研究院和甘肃省地震局承担的国家自然科学基金区域创新联合基金项目中的重要研究内容，可通过不同幅值的地震模拟试验，找出佛像模型的抗震薄弱部位，为石窟文物地震灾害风险评估提供技术支持。
据介绍，地震模拟振动台试验技术可通过对佛像或者其他石窟文物施加不同峰值、频谱、持时的地震动时程，找出佛像等文物的薄弱部位。比如，在强震动作用下，佛像的头部、手臂最易发生断裂，也有可能整体损毁，这将是研究团队后续做好文物监测预警以及防治的关键点。
在石窟的日常保护中，节点地震仪是另一个减灾利器。这套设备可以对石窟栈道和山体做振动检测，通过分析得来的数据就能获得不同部位的动力特性。同时，运用精确到毫米级的损伤识别技术，及时定位栈道损伤的部位，为修复工作提供技术方案和指导。
“这种‘防患未然，预警先行’的主动保护模式，体现了我国文物抗震保护从被动抢险正在向科学预防的新阶段转变。”敦煌研究院相关工作人员表示，千年石窟在地震科技的支持和守护下，以更加坚挺的姿态向世界讲述中华文明的故事。
“我们正在建立石窟文物地震安全保障服务‘中国标准’。”甘肃省地震局相关负责人介绍，目前已出版首部《石窟文物抗震防护研究》专著，牵头制定了《文物地震安全保障服务技术指南》，为规范文物地震安全服务提供先进经验。下一步，科研团队将继续攻克文物地震灾害风险管控、近场地震断层对文物的影响评价、智能监测等关键技术难题。
（本报记者 王美莹）
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