敦煌莫高窟洞窟围岩渗透特性研究

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (10): 3139-3144.

敦煌莫高窟洞窟围岩渗透特性研究

王旭东^{1, 2, 3}，郭青林^{1, 2, 3}，李最雄^{1, 2, 3}，小泉圭吾⁴，舛屋直⁴

1.兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点试验室，兰州，730000；2.敦煌研究院古代壁画保护国家文物局重点科研基地，甘肃敦煌，736200；3.国家古代壁画保护工程技术研究中心，甘肃敦煌，736200；4.日本大阪大学工学院，日本大阪，565-0871

收稿日期:2009-06-26 出版日期:2010-10-10 发布日期:2010-10-14
作者简介:王旭东，男，1967年生，博士，研究员，主要从事古遗址保护研究工作。
基金资助:
国家科技支撑计划，潮湿环境下考古现场史前土遗址保护关键技术研究（No. 2010BAK67B16）；西部灾害与环境力学教育部重点实验室开放基金项目（No. 200705）。

Research on permeability of surrounding rock at Dunhuang Mogao Grottoes

WANG Xu-dong ^{1, 2, 3}, GUO Qing-lin ^{1, 2, 3}, LI Zui-xiong ^{1, 2, 3}, KOIZUMI Keigo⁴, MUSUYA Tadash⁴

1. Key Laboratory of Mechanics on Disaster and Environment in Western China of Education Ministry, Lanzhou University, Lanzhou 736200, China; 2. Key Scientific Research Base for Ancient Wall Paintings Conservation of State Administration of Cultural Heritage, Dunhuang, Gansu 736200, China; 3. National Research Center for Conservation of Ancient Wall Paintings, Dunhuang, Gansu 736200, China; 4. Graduate School of Engineering of Osaka University, Suita-shi, Osaka 565-0871, Japan

Received:2009-06-26 Online:2010-10-10 Published:2010-10-14

摘要/Abstract

摘要：

敦煌莫高窟壁画受自身材质和自然环境等的影响，已经保存了1 000多年的壁画产生起甲、酥碱、空鼓、壁画大面积脱落等多种病害。多项研究已经证明，这些病害主要是由于水盐运移导致的，水汽在岩体内的运移促使盐分在壁画表面富集是造成石窟病害主要原因之一。通过石窟围岩的渗透性研究可以解释水汽运移的规律，研究壁画病害形成的机制。在研究中应用原位定水位渗透试验测得了莫高窟洞窟围岩不同地层岩组的渗透系数，并通过高密度电阻率法监测原位渗透试验、X射线CT计算岩石孔隙比等多种方法和手段研究莫高窟围岩的渗透性，认为敦煌莫高窟围岩不同地层具有不同的渗透性，因此，即便处于同一地层岩组，渗透系数也有较大差别；在莫高窟围岩中存在渗透性好的地层，使水汽通过这些地层岩组向洞窟内运移成为可能；鉴于文物的特殊性等原因，在无法直接测得围岩渗透性的情况下，高密度电阻率法和X射线CT扫描是了解围岩渗透特性有效的办法。

关键词: 莫高窟, 围岩, 渗透性, 研究

Abstract:

Influenced by the material and natural environment, the wall paintings of Dunhuang Mogao grottoes have many diseases: flaking, disruption, detachment and loss; and many researches have proved that these diseases are caused by moving of salts; however the moisture is the main factor for the activation and moving of the salt. So, research on rock permeability of the Mogao Grottoes can explain regulations of water migrations and help us to learn the mechanism of wall painting deterioration. This article adopted the test of designated water level in situ to get the permeation coefficient of different groups of surrounding rocks, the test of high-intensively resistivity permeation monitoring in situ experiments; X-Ray CT account the void ratio to study the permeability of the surrounding rocks. We know that different rock strata of Mogao Grottoes have different permeabilities; even the rocks from the same stratum have very different permeability coefficients. Some stratum with good permeability makes it possible that the water permeates inside the cave through the rock layers. Due to the particularity of culture relics and some other reasons, high-density electric resistivity method and X-Ray CT scanning are efficient ways to learn the permeability of surrounding rocks under the situation that we can't measure it directly.

Key words: Mogao grottoes, surrounding rock, permeability, research

中图分类号:

TU 458

王旭东，郭青林，李最雄，小泉圭吾，舛屋直. 敦煌莫高窟洞窟围岩渗透特性研究[J]. , 2010, 31(10): 3139-3144.

WANG Xu-dong, GUO Qing-lin, LI Zui-xiong, KOIZUMI Keigo. Research on permeability of surrounding rock at Dunhuang Mogao Grottoes[J]. , 2010, 31(10): 3139-3144.

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