敦煌莫高窟降雨分布及入渗特征研究

敦煌莫高窟文物具有唯一性和脆弱性,干燥环境是壁画和塑像长久保存的保障,降雨是病害发生诱因。为了弄清降雨对文物的损害机制,本研究通过气象监测数据分析和野外人工降雨模拟试验,分析莫高窟降雨分布特征和窟顶戈壁降雨入渗和产流规律,为开展洞窟内壁画病害发育机理分析和实施莫高窟洪水风险预控提供理论依据。25年气象监测数据分析表明,莫高窟区域多年平均降水量39mm,集中在5~8月,降雨类型主要为微雨和小雨,频现大于76%,大雨及暴雨均为突发性强降雨,频现仅为1.5%,常常伴随区域洪水的发生。降雨模拟试验结果表明,当平均降雨强度0.75mm/min,降雨历时160min时,入渗湿润锋迁移至深度80cm左右即趋于平衡。但是,高密度电阻率探测表明洞窟地层2~3m处,水分饱和度可达60%左右,极易带动可溶盐向壁画地仗层富集,致使病害发生发展。经计算,窟顶戈壁径流系数0.016,产流能力非常低。区域洪水主要来源于莫高窟周边戈壁及野马山地带降雨汇流。     

福州三坊七巷壁画和灰塑的揭取与复原回贴

三坊七巷壁画和灰塑制作考究,有凹凸不平的多层结构,还有木条墙作为支撑体的结构,都是揭取和回贴在技术和操作上的难题。通过特制的镶嵌式聚苯乙烯(EPS)模具,将凹凸不平的画、塑层整体变成平面,解决了各层面的受力均衡;采用特制的钢丝线锯与便携式高压蒸汽喷枪配合,解决了壁画与变形木条墙体的分离;采用准确定位墙体内部主要承重柱的方法,解决了壁画在木条墙上的原位回贴。均获得理想效果。     

敦煌莫高窟B113窟水分蒸发特征与形成机理

水分是导致壁画病害的关键因子。在封闭条件下,通过冷凝的方法对敦煌莫高窟B113窟的蒸发数量和特征进行了5年的监测。结果表明:B113洞窟水分年蒸发量为61189.9 g,日平均蒸发量为229.2 g,年蒸发量和日蒸发量都呈正弦曲线变化特征。监测表明:随着窟内温度升高,洞窟水分蒸发量增大;温度降低,洞窟水分蒸发量减小。温度决定蒸发水汽浓度,地气流出量决定蒸发水汽体量。洞窟水分蒸发从4月开始持续到12月中旬,6~8月洞窟水分蒸发最大,日水分蒸发7∶00~12∶00迅速上升,12∶00~23∶00下降,夜间也有持续的水分蒸发,是温度和地气活动量主导和控制着洞窟蒸发水分的数量。洞窟水分蒸发机制的揭示为今后洞窟微环境的调控和壁画预防性保护提供了理论基础和科学依据。     

敦煌壁画中观音性变形象探析

被誉为20世纪最有价值的文化发现敦煌莫高窟在艺术构成上是建筑、雕塑、壁画的综合体,而其中的壁画被视为最为绚烂的光辉史。在整个壁画艺术中,观世音菩萨的影响力从古至今可谓是最大的。整个唐代发展中观音的性变过程以及她的慈悲形象的展现都对世人有着特殊的意义,无论是在历史研究、文化继承上,还是对人们的心里需求都有着不小的影响力度,并至今对人们的生活有所影响。     

芦山白塔寺壁画的搬迁和复原

芦山白塔寺距县城８公里,其寺院早已被拆毁改成一所中学,在仅存的原大雄宝殿内保留着一幅明代壁画。由于学校建设需要,经文物主管部门同意整幅壁画迁移至县博物馆内保存。一、壁画概貌及结构壁画高３１８厘米,宽１４０厘米,总体厚度５．５厘米。壁画为双面绘画,正面绘观音坐像,背面绘牡丹芍药花卉,离地４０厘米的壁面无绘画。白塔寺壁画的结构作法比较特殊。它是在建筑物的两柱之间用１５×７厘米的木枋做成一个木框,竹篾编成骨架结构,竹篾上涂抹一层细砂泥土,内掺稻草,谷壳。正面泥层厚３．０厘米,背面泥层厚１．０—１．５厘…     

封闭对敦煌莫高窟洞窟温湿度的影响

环境温湿度是影响文物保护的关键因子。本研究通过对莫高窟北区(132窟)封闭与开放洞窟的监测,对比分析了封闭对洞窟温湿度的影响,并通过人工冷凝确定了洞窟水分的主要来源。开放洞窟的温湿度随大气波动变化,但日温度波动幅度较小;潮湿天气对洞窟湿度影响较大,窟内温湿度主要受外界天气过程影响。相应地,洞窟封闭可消除外界气候及其温湿度日波动的影响,但可导致窟内湿度增高,这说明有来自围岩的水分进入洞窟。长期的封闭会使空气相对湿度明显增高,激活盐分,不利于壁画的保护。而在封闭洞窟内安装冷凝除湿-温湿度控制系统可有效地控制洞窟内的温湿度。洞窟水分的有效收集,证明有来自围岩的蒸发水分。洞窟封闭对比研究为洞窟类文物保护模式的探索提供了新的思路。     

基于近红外高光谱技术的敦煌莫高窟壁画起甲病害风险评估方法

针对敦煌莫高窟壁画起甲病害的发生发展过程,本实验采取了近红外高光谱技术进行分析和评估。高光谱技术由于其非接触、光谱信息丰富能够无损地应用于壁画的病害检测上。首先通过高光谱成像系统采集不同起甲病害程度下的壁画高光谱图像,提取出壁画从未发生起甲到碎片脱落的病害周期内各个阶段对应的光谱信息,从而建立起甲病害光谱数据库;然后分别使用偏最小二乘回归(PLSR)、主成分分析与支持向量机、主成分分析与人工神经网络三种评估模型对此光谱数据库进行训练,并且通过平均误差、决定系数的大小决定评估模型的优劣。实验结果显示PLSR取得了较好的评估结果,同时利用PLSR评估模型中的加权回归系数得到光谱中的重要波段;之后运用PLSR评估模型对未标注风险情况的壁画进行逐像素点的病害风险评估,获得壁画的起甲风险评估图。实验结果显示基于近红外高光谱技术能够对敦煌壁画起甲病害进行风险评估。     

敦煌莫高窟 世界最大的艺术宝库

概况莫高窟位于中国甘肃省敦煌市东南25公里处的鸣沙山东麓断崖上,前临宕泉河,面向东,南北长1680米,高50米。洞窟分布高低错落、鳞次栉比,上、下最多有五层。以精美的壁画和塑像闻名于世。它始建于十六国的前秦时期,历经十六国、北朝、隋、唐、五代、西夏、元等历代的兴建,形成巨大的规模,现有洞窟735个,壁画4.5万平方米、泥质彩塑2415尊,是世界上现存规模最大、内容最丰富的佛教艺术胜地。近代以来又发现了藏经洞,内有5万多件古代文物,并衍生出了一门专门研究藏经洞典籍和敦煌艺术的学科——敦煌学。但莫高窟在近代以来受到许多人为的损伤,文物大量流失,其完整性已被严     

四川广汉龙居寺中殿壁画制作材料与工艺研究

广汉龙居寺中殿壁画为四川地区明代建筑壁画中精品。为了解该壁画制作材料与工艺,采用显微观察、激光粒度仪分析、X射线衍射、拉曼光谱、酶联免疫等方法,对样品结构形态和材料组成进行了分析。结果表明:该壁画载体为编竹夹泥墙结构。地仗层泥土颗粒矿物成分主要为石英、钠长石,颗粒组成墙体壁画以粉粒为主、砂粒次之,垫拱板壁画粗泥层比细泥层砂粒含量偏低、粉粒含量偏高;加筋材料粗泥层为稻草秸秆、谷壳等,细泥层为棉或麻纤维。颜料层显色成分为古代壁画常见矿物颜料,红色为朱砂、铅丹,绿色为氯铜矿、副氯铜矿,白色为方解石、滑石,黑色为炭黑,蓝色为石青,黄色为针铁矿,胶料为动物胶或蛋清。该壁画在四川地区明代建筑壁画制作材料与工艺上具有典型性,主要体现在载体结构类型、地仗层材料组成、颜料层显色成分等方面。研究成果不仅可为该壁画后期保护修复提供依据,而且丰富了对四川地区明代建筑壁画的认识。     

古代壁画、彩绘显现剂应用机理和性能研究

针对粘结硬质、钙化土锈的壁画和彩绘在保护修复中使用的去除剂和显现加固剂复合应用后对其性能进行了研究测试。从光学角度对明胶膜和加样后膜折射率进行测试,对土锈剩余层粒径与厚度进行测试,又从耐久性、柔韧性等方面对两种试剂复合用的模拟壁画进行了系统评价。结果表明:两种膜的折射率几乎相同,当土锈剩余层粒径在120μm以内,厚度在70μm内的土粒都可以通过显现加固剂进行显现,恢复其古朴原貌,且不触及颜料层。复合应用后对模拟样板老化后性能测试,数据显示各方面性能良好。     

莫高窟壁画彩塑表面降尘调查研究

通过对莫高窟壁画彩塑表面降尘进行收集，分析降尘粒径分布、化学组成、显微形貌、可溶盐含量等理化性质，进而研究降尘对莫高窟壁画彩塑的影响。研究结果发现：莫高窟壁画彩塑表面的降尘大部分为地壳源矿物，对窟内壁画、彩塑带来的潜在危害是物理遮盖和磨蚀等作用，在更长的时间尺度上，降尘会对壁画彩塑具有潜在的盐蚀等化学威胁。莫高窟壁画彩塑表面降尘是导致壁画彩塑产生病害的一个不可忽视的重要因素。研究的结果为莫高窟壁画彩塑预防性保护提供基础数据。     

开放参观对莫高窟洞窟微环境的影响

洞窟微环境相对湿度是影响壁画保存的关键因素,为了解开放参观对莫高窟洞窟相对湿度的影响,本研究选择莫高窟南区四个相似洞窟进行长达10年(2004~2013年)的定期监测,对比分析了开放洞窟和关闭洞窟其相对湿度的变化情况。结果表明:开放洞窟相对湿度在开放时段波动频率与游客参观频次正相关,发生降雨时开放洞窟相对湿度迅速上升,关闭洞窟可有效阻隔窟外相对湿度波动的影响。开放洞窟在参观量大的旅游旺季,其相对湿度月极大值、日较差月均值以及日极大值超过60%的频次均明显高于关闭洞窟。将开放洞窟关闭,关闭洞窟开放后,其相对湿度呈相反规律变化。开放参观会导致洞窟相对湿度水平显著升高,日波动幅度明显增大,从而增加壁画劣化风险。这些结论可为洞窟的预防性管理和风险评估提供科学依据。     

无线网络深度覆盖技术在石窟寺保护利用中的运用——以敦煌莫高窟为例

针对莫高窟在保护利用数据传输过程中出现的问题与发展趋势,提出了利用无线网络深度覆盖技术构建数据传输平台,解决莫高窟大型洞窟内保护利用数据无法传输的问题。为构建实用性强的传输平台,采取了如下措施。首先,针对莫高窟保护利用各项业务数据采集、传输模式、传输机制等各阶段特点,提出了基于无线网络深度覆盖技术构建数据传输试验平台的需求;其次,设计了试验平台构建方案,依据莫高窟洞窟分布与建筑形制确定了试验平台构建位置。结合莫高窟目前无线网络覆盖现状,通过选型分析确定了无线网络深度覆盖关键技术,并应用该技术构建试验平台;最后,对试验平台无线信号覆盖范围、信号强度、传输性能、安全性等进行验证,确保数据传输的完整性与连续性。此试验平台已运行一年有余,应用效果良好。     

岩鸽排泄物对壁画损害特征研究

鸟类排泄物是造成石窟寺壁画、彩塑污染的主要因素之一,科学剖析鸟类排泄物对壁画的损害特征是此类污染物有效清除的前提。本研究利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、X射线衍射(XRD)等方法分析了炳灵寺石窟壁画表面岩鸽排泄物成分,采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、便携式显微镜、偏光显微镜(PLM)表征了鸟类排泄物对模拟壁画的微观损害特征。结果表明,岩鸽排泄物成分主要由尿酸、纤维素、多肽类有机物,以及以石英为主的无机盐组成。排泄物造成壁画覆盖污染、颜料层和地仗层侵蚀、颜料颗粒间原始粘附结构破坏,导致颜料层起甲、脱落,可溶盐活动及其他生物侵蚀。研究结果对于古代壁画的科学保护与修复具有指导意义。     

敦煌莫高窟第85窟颜色监测研究

为说明敦煌莫高窟第85窟颜料目前所处的状态,用色度计和CIE1976年表色系统进行选点监测,并进行X—衍射分析。分析、监测结果表明,第85窟颜料有7种颜色,其中绿色颜料是最稳定的一种。颜色的色度值不仅反映了颜料当前所处的状态,而且对了解古代画师调色、技法、配比等提供一定的线索。这些信息对保护修复有指导性意义,     

天梯山石窟9窟彩塑与壁画地仗矿物 及颜料分析

天梯山石窟,即北凉石窟,在国内史学界誉为中国古代石窟鼻祖。据考证,9窟彩塑与壁画制作始于唐代,后经历代多次重绘。针对目前彩塑与壁画的保存现状及需要修复的状况,本研究运用现代分析仪器与技术,对9窟现存的彩塑、壁画进行了科学分析。其中,对彩塑及壁画地仗土层矿物进行了X射线衍射分析,对重层彩绘颜料进行了X射线衍射、X射线荧光分析;另外,对清理彩塑地仗时发现的植物茎秆及附属物,采用偏光显微分析技术进行了材质鉴定。分析和鉴定结果表明:9窟现存彩塑及壁画地仗土层具有相同的矿物组成,基本包括石英、长石(斜长石、少量的K-长石)、云母(白云母、绿泥石、伊利石、斜绿泥石)、方解石、少量石膏,并确定植物茎秆材质为稻草;在使用的彩绘中,黑色为墨,红色颜料有朱砂、铅丹和铁红,蓝色颜料为石青,白色颜料以方解石为主,有少量的石膏。本结果可为后期天梯山石窟的全面复原修复提供参考资料。     

莫高窟第172窟北壁建筑图像的三维数字化呈现

莫高窟第172窟北壁的建筑图像是敦煌壁画中最具盛唐建筑风格的典型代表作。本研究以探索敦煌壁画中二维建筑图像三维数字化呈现的方法为目标,以第172窟北壁中央的前殿图像为例,综合利用史料文献和实证材料,进行基于有限数据资料与结构逻辑推导的推测性研究,并集成运用图像处理软件(Adobe PhotoShop、Adobe Illustrator)和三维建模软件(SketchUp、Rhino),建立了第172窟北壁中央前殿的三维彩色模型,实现了壁画中的建筑图像从二维到三维的虚拟转变,相对科学、客观地再现了壁画中的建筑形象。通过3D打印等快速成型技术和虚拟投屏等展示利用手段,深度挖掘技术成果价值,扩展了壁画遗产的价值阐释与展示深度,带给观者超现实的空间体验。     

莫高窟第76窟八塔变相关问题再探

莫高窟第76窟内的八塔变图像出现于宋初时期,其粉本应是中印佛教交流过程中由印度僧人传至敦煌的。而这一题材绘入洞窟时正处在敦煌末法思潮盛行的背景之下,作为正法象征的八塔变壁画蕴含了信众渴求佛法不灭的心愿。同时,莫高窟第76窟作为大族营建的家窟,具有举办佛事活动的功能,八塔变与窟内其他题材的相互联系能够更好地服务于信众的信仰实践活动。     

克孜尔石窟出土蓝色颜料研究

克孜尔石窟是蜚声中外的佛教艺术宝库,其丰富的历史文化遗存,是研究丝绸之路文化交流与融合的重要实物资料。为了解克孜尔石窟第189窟前发现的蓝色颜料,采用X射线衍射(XRD)对其成分进行分析,采用拉曼、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)将其与第189窟壁画蓝色样品的元素组成及物相进行对比,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)、透射傅立叶红外光谱(FTIR)对其可能含有的胶结材料进行分析。结果表明,该出土蓝色颜料样品为青金石,胶结材料为植物胶。研究表明,通过多种分析手段联合使用,可以更全面、客观地了解分析对象的各种信息,为今后克孜尔石窟壁画制作材料及制作工艺的分析提供经验和借鉴。