降雨对榆阳区明长城单体建筑破坏模式的试验研究

前期调查分析可知,降雨对榆阳区明长城单体建筑的破坏形式包括水力侵蚀和重力侵蚀两大类,主要影响因素为降雨特征、遗址保存形态和遗址土的性质。为了进一步了解降雨对该类土遗址的破坏方式及主要影响因素作用特点,按照相似理论要求设计模型试验,研究了降雨对榆阳区明长城单体建筑的破坏模式。试验结果表明,降雨对遗址模型的破坏方式与前期调查分析结果基本一致,水力侵蚀方式有冲沟侵蚀、片流面蚀、流水淘蚀和流水冲蚀,重力侵蚀方式有坍塌和滑塌。一般A型暴雨条件下,各种水力侵蚀方式均有发生,重力侵蚀发生次数相对较少;B型暴雨条件下,主要发生片流面蚀,重力侵蚀破坏发生次数较多。通过模型试验得出的降雨对遗址模型的破坏方式及发生特点方面的结论,可以在一定程度上为降雨对该类遗址破坏的评估和防治提供参考。     

降雨对榆阳区明长城单体建筑破坏模式的试验研究

前期调查分析可知,降雨对榆阳区明长城单体建筑的破坏形式包括水力侵蚀和重力侵蚀两大类,主要影响因素为降雨特征、遗址保存形态和遗址土的性质。为了进一步了解降雨对该类土遗址的破坏方式及主要影响因素作用特点,按照相似理论要求设计模型试验,研究了降雨对榆阳区明长城单体建筑的破坏模式。试验结果表明,降雨对遗址模型的破坏方式与前期调查分析结果基本一致,水力侵蚀方式有冲沟侵蚀、片流面蚀、流水淘蚀和流水冲蚀,重力侵蚀方式有坍塌和滑塌。一般A型暴雨条件下,各种水力侵蚀方式均有发生,重力侵蚀发生次数相对较少;B型暴雨条件下,主要发生片流面蚀,重力侵蚀破坏发生次数较多。通过模型试验得出的降雨对遗址模型的破坏方式及发生特点方面的结论,可以在一定程度上为降雨对该类遗址破坏的评估和防治提供参考。     

榆阳区明长城典型遗址的雨蚀破坏模式分析

现有的夯土遗址雨蚀病害分类方式关注的是多次降雨后遗址破坏的静态结果,以识别病害、辨明病因为主要目的。为进一步研究水土作用方式在夯土雨蚀病害发育过程中的作用,明确雨蚀病害的动态发育过程,在现场调查的基础上对榆阳区明代夯土长城的雨蚀病害进行分类、统计、分析,综合考虑侵蚀模式、雨蚀动态响应过程和劣化程度三个方面提出雨蚀破坏模式,分别为干湿破坏、冲刷破坏和降雨导致的重力侵蚀三种,三种破坏模式的提出为研究夯土遗址雨蚀和降雨间的响应关系提供新思路。     

陕北明长城夯土密度与雨蚀破坏的量化研究

为量化研究夯土性质对陕北明长城遗址雨蚀破坏模式的影响作用,采用室内模拟降雨试验的方法对夯土密度和雨蚀量间的关系进行定量化分析。研究结果显示,大到暴雨条件下,干湿作用产生的破坏是低强度夯土(密度1.5 g·cm^-3、1.6 g·cm^-3)最主要的雨蚀破坏模式,冲刷破坏造成的雨蚀量较小;水力侵蚀产生的冲刷破坏和重力侵蚀引起的小范围掉块是高强度夯土(密度1.7~1.9 g·cm^-3)最主要的破坏模式,冲刷破坏造成的雨蚀量较大;当土体含水率在3%~7%区间时,夯土的雨蚀量和密度呈指数函数关系,二者呈现正相关性。研究结果为探索多因素作用下夯土雨蚀的破坏机制提供方法借鉴,是土遗址病害研究的重要组成部分。     

大同明代守口堡长城保护研究

大同市阳高县龙泉镇守口堡明长城遗址由于受到气候环境及人类活动等各种因素的影响,遭到了一定程度的破坏。守口堡长城的病害主要有雨蚀剥离、风蚀剥离、坍塌、植物病害等,需要加强遗址的管理,对其进行预防性和抢救性保护。     

对大型土遗址的植物病害研究——以西安阿房宫遗址为例

在植物对土遗址作用的研究中,鲜有就真实的遗址来展开调查,以及讨论植物给土遗址带来的负作用及其机理。为此,本研究选取西安地区大型土遗址秦阿房宫为研究对象,利用现场调查结合样带法、图像分析法并采集土样,开展对遗址区植物分布、根系产生的裂隙和土壤环境的研究。结果表明:造成土遗址病害现象的主要原因为植物根系作用,加之雨蚀、风化作用及人为破坏的叠加作用,使遗址保存面临严重威胁;其中酸枣、臭椿等萌生树种所产生的根劈裂隙及植物根系对土壤环境的影响十分明显。现存土遗址由植物以及风雨作用而引发的主要病害,其类型包含了边缘夯土的基础掏蚀、洞穴遗存、开裂坍塌、冲沟发育、表面剥蚀,这些是阿房宫遗址面临的主要威胁,也是半干旱地区土遗址存在的特有问题。研究结果既有助于揭示植被对土遗址的作用机理,又能为土遗址保护的植物选择提供理论依据和技术支撑。     

遗址博物馆内土遗址本体可溶盐和霉菌危害预防与治理的进展

在博物馆建筑的保护下,尽管避除了由于风蚀、雨淋、日晒等有害因素所导致的土遗址裂隙、崩塌等病害现象,但是可溶盐迁移及霉菌滋生导致的表层风化等一系列危害会造成土遗址本体破坏和信息损失 ,所以进行这方面的研究尤其重要且迫切。本文主要综述了可溶盐、霉菌的破坏作用、产生原因、影响因素、防治措施等,并探讨了遗址博物馆内土遗址防治可溶盐及霉菌危害的可行性保护研究方法。     

高昌故城土遗址病害调查及因素分析

自然因素和人为因素是高昌故城土遗址破坏的主要因素,墙体的结构坍塌是土遗址破坏的重要体现。为了保护和继承这一优秀的历史文化遗产,笔者在对高昌故城土遗址病害细致调查的基础上,论述了故城土遗址破坏的成因进行分析,可为以高昌故城土遗址保护为代表的西北干旱地区土遗址结构的加固、保护提供一定的事实依据和借鉴。     

密闭环境下地下水分变化对唐皇城墙含光门土遗址的影响研究

含光门土遗址属于室内土遗址,通过对土遗址病害、博物馆内温湿度、不同深度含水率长期监测及土样渗透系数、硬度测量发现,在相对密闭环境中,含光门土遗址在冬春季泛碱、剥落及春季严重霉菌等病害反复发生与遗址水分“单向蒸发”周期性变化有关;周围草坪浇水、降雨、城市排水渗漏向遗址内部渗流引起土遗址管涌的直接破坏。分析了地下水分变化引起含光门土遗址病害的原因,提出了在博物馆两侧设置隔水墙为主要措施,防止周围地下水渗流对土遗址的直接破坏作用,保持博物馆内恒温恒湿,防止地下水的“剧烈”变化引起的劣化影响。本研究可为含光门土遗址保护提供参考。     

生物病害对唐皇城含光门土遗址的危害及防治措施研究

唐皇城含光门土遗址蕴含丰富的历史、文化、科技等多方面的信息,但是随着时间的推移,出现了多种生物病害,急需要抢救保护。通过对土遗址生物病害的详细调查,首次发现螨虫类和鞘翅目昆虫对遗址有强烈破坏作用,同时存在的生物病害主要还有蓝藻和霉菌等。本研究分析了这些生物病害产生的原因及腐蚀土遗址的机理,并进行了防治措施研究。这些调查分析,将对遗址进一步抢救保护打下坚实基础。     

燕秦汉辽东长城障塞遗址的量化统计分析

近30年间,中国辽吉两省、朝鲜西北地区相继发现了"列燧"遗址,主体性军事类障塞、中枢性行政类城址和附属性保障类遗址等重要的长城障塞遗址,累计调查发现的障塞数量规模已相当可观,为我们进行燕秦汉辽东长城障塞量化统计分析,创造了基本的条件。本文通过量化统计得出:目前在总长约1081公里的辽东长城障塞线上,共发现"点线式"障塞结构、"线段式"短垣结构和"线条式"长垣结构三种构筑形式;其中障塞结构遗址162座;"线段式"短垣结构遗址3道8段;"线条式"长垣结构长120公里。使我们对燕秦汉辽东长城障塞的地理分布、障塞类型、设置规律、建筑特征、历史分期等方面,初步有了一个理性认识。     

Methods for assessing stormwater management at archaeological sites: Copan Ruins case study

Archaeological sites may be discovered by fortuitous soil erosion, but their protection requires deliberative stormwater management plans and estimates of runoff volumes. This paper uses the Maya site of Copan, Honduras to demonstrate widely applicable methods to estimate runoff, including use of satellite rainfall data processed by single parameter models. Our analysis compares present day estimates of runoff and erosion with those of two historic periods, 900 A.D during peak Maya occupation of the Great Plaza, and 1800 A.D. prior to excavation when the site was mostly forest covered. For each period, the watershed area, soil, land cover, and rainfall data were used with a single parameter Curve Number model to estimate the runoff volume for annual to decadal storms. The maximum runoff depth and erosive potential in conveyance channels was then computed with the HEC-RAS model. The models did not predict runoff would occur for the forested period of 1800 A.D., but predicted that runoff for 900 and post-1800 A.D was large enough to cause the erosion observed in the drainage channel today. Our results provide runoff magnitudes that demonstrate the need for Copan Maya designed stormwater removal infrastructure described in earlier archaeological analysis. The need for stormwater removal was also designed into the wet Maya site of Palenque, while stormwater capture and storage was designed into the Maya sites of Tikal, a drier site due to local drainage characteristics and water availability. Methods used in stormwater runoff analysis can empower communities and managers to develop scientifically and culturally appropriate non-structural management methods to conserve archaeological sites.     

金沙土遗址盐害分布与演化特征

金沙土遗址表面存在泛盐、粉化、空鼓等盐害。对这些盐害的分布特征与演化过程的研究是科学保护金沙土遗址的第一步，也是进一步探讨盐害致病机理的前提条件。本工作收集整理了2010～2020年金沙土遗址病害调查资料，通过现场调查和图像处理技术对盐害的类型、分布特征与演化过程进行定性和定量分析；采用X射线衍射、离子色谱和扫描电镜等测定了不同高度土样的成分、盐分含量以及微观结构。结果显示金沙土遗址主要的盐害类型为表面泛盐、粉化、空鼓、片状剥蚀和掏蚀；主要分布区域是西北向走廊和古河道附近，机挖坑侧壁最为严重；在探方侧壁上盐害由上到下依次由表面泛盐过渡到单独粉化，再到空鼓和片状剥蚀，最底层为掏蚀。金沙土遗址盐害的发育过程可以概括为四个阶段，每个阶段主要发育的盐害类型不同，依次为表面泛盐、粉化、片状剥蚀和掏蚀。越到后期，各类盐害分布范围越大，发展速度越快，对土遗址破坏性越大。离子浓度沿高度的分布与毛细上升作用有关，也与病害的劣化程度和发育进程有关。硫酸钙类是导致土遗址泛盐、粉化和脱落的主要盐分之一。     

新疆和田安迪尔古城佛塔保存现状及保护对策

位于新疆塔克拉玛干沙漠腹地的安迪尔古城遗址曾经是古"丝绸之路"上沟通东西方交通的要冲.遗址中的标志性建筑廷姆佛塔历经千年沧桑,由于自然和人为的破坏,毁损严重.为了对佛塔实施抢救性保护,同时积累在沙漠干旱地区维修土遗址的经验,在现场勘查中发现,佛塔的主要病害有风蚀、水蚀、裂隙发育、坍塌和盗洞扩张等.其中.尤其以风蚀的危害最为致命.为此决定采用当地传统的加固土建筑的方法,主要对佛塔的地基进行加固,同时填充盗洞.这种加固方法效果良好.通过这次加固安迪尔古城佛塔的实践可看到,抢险加固沙漠地区的土遗址.要认真分析各种病害的发育状况,要针对主要病害,优先处理那些危及建筑物整体结构稳定性的病害隐患.本研究可为将来实施全面维修保护奠定良好的基础.     

Study on Damage Assessment of Earthen Sites of the Ming Great Wall in Qinghai Province Based on Fuzzy-AHP and AHP-TOPSIS

ABSTRACT

As a world-renowned heritage site, the Ming Great Wall in Qinghai Province, is an example of an earthen site that is seriously threatened by a series of deterioration. Its damage assessment is the precondition for further protection planning and implementation, but related research was found to be scant. To fill this gap, we explore to study its damage assessment by applying Fuzzy-AHP and AHP-TOPSIS to determine the damage assessment levels for 18 earthen sites selected from Qinghai Province, combined with their occurrence environment, engineering properties of rammed earth, deterioration characteristics, and building technologies. After obtaining and comparing results, the AHP-TOPSIS is indicated to be much closer to the real damage conditions. Therefore, this method is proved to be more suitable for the damage assessment of earthen sites in Qinghai Province. This study also holds the potential application of the AHP-TOPSIS in the damage assessment for other earthen sites in Northwest China.     

甘肃境内长城遗址主要病害及保护研究

甘肃境内长城遗址受自然地质作用、人类活动及环境诸因素的综合作用,破坏严重,急待抢救性保护。为此调查了各时代长城的分布、保存现状。经分析表明其发育主要病害有表面严重风化、基础掏蚀凹进、多种类型裂隙、崩塌和坍塌及人为破坏,从而针对性的提出土坯砌筑托换加固地基、静压注浆加固地基、锚杆锚固、裂隙注浆、表面渗透注浆、小锚钉锚固注浆工程等长城遗址的保护加固技术。以汉长城广昌燧和战国秦长城马家山段为例具体介绍了长城遗址的保护加固。结果表明,所用方法对土建筑长城加固保护具有参考价值。