甲午沉艦系列水下考古的開端 黃海北部甲午沉艦

今天，在昔日北洋海軍基地—威海，水下考古調查工作正如火如荼地進行，驀然回首，甲午沉艦系列水下考古工作開展已整十年。在這十年中，甲午沉艦系列水下考古工作重心從遼寧轉戰到山東，沿著甲午海戰的蹤跡一一摸索，從沉積的淤泥中找尋歷史的遺留。通過這些工作基本摸清了甲午沉艦遺址的分布，并對沉艦保存狀況有了初步認識，同時對已發現的鐵質沉艦進行了初步保護。

黃海北部海域是甲午海戰的主交戰區，北洋海軍在這片區域戰沉致遠、經遠、超勇、揚威四艘主力艦，針對這四艘戰艦的水下考古調查工作，毫無疑問是甲午沉艦系列水下考古工作的開端，通過這一系列工作為中國鐵質沉船的調查保護奠定了堅實的技術、經驗基礎，對這些沉艦調查工作的回顧與經驗總結無疑能夠為今后的工作提供有益的借鑒。

黃海海域內甲午沉艦水下考古調查

“丹東一號”

“丹東一號”的水下考古工作于2013年11月8日開始，這也是甲午沉艦系列水下考古工作的開端。為配合丹東港集團港口基建工作，國家文物局水下文化遺產保護中心（現國家文物局考古研究中心）與遼寧省文物考古研究所聯合于2013年11月8—18日、2014年4月3—28日期間兩次組建調查隊開展水下文物調查，在大鹿島、東港市西南20—50公里，屬于大東溝西部的范圍內發現一艘疑似北洋海軍的沉艦，由于該沉艦身份不明確，暫定名為“丹東一號”。該地區是甲午海戰交戰區，“丹東一號”的發現引起調查隊的格外重視。鑒于沉艦體量大、埋藏深，初步工作目標為揭露沉艦外部輪廓，專門請打撈局進行大范圍抽沙，水下考古隊員則進行重點區域針對性抽泥、測繪、記錄、文物提取等工作，二者相互配合。

在2013—2014年工作的基礎上，調查隊2015年有針對性地開展重點調查，抽沙位置選擇在艏、艉進行，有利于發現安裝于艏、艉部的主炮。為了保護艙內文物，大面積抽沙的具體部位沿著艦體外側進行，艙內采用小抽管局部揭露重要遺跡。艏、艉部位抽得較深，沿舷邊推進到舯部時抽深略淺。此外，調查隊還在左舷的前部布設2個小探方進行試掘，以便了解堆積情況。經過不懈努力，發現魚雷引信、152mm炮彈、方形舷窗、多種小口徑炮彈等遺物，并且在艏部小探方試掘時發現帶有“致遠”艦銘的制式餐具，這些發現最終確認“丹東一號”的身份為致遠艦。

完成水下調查工作后，調查隊采用犧牲陽極保護法，在艦體不同部位焊接了鋅塊，用來減緩艦體被海水侵蝕的速度，并定期回訪更換鋅塊。

大連莊河“經遠艦”

在2014年開始致遠艦水下考古調查時，調查隊就樹立了區域系統調查的思路，將整個黃海海戰交戰區作為調查范疇，不局限于單一沉艦調查，在充分研究歷史資料的基礎上研判其余三艘沉艦撤退航向。根據多方資料最終將一艘沉艦的位置鎖定在莊河老人石海域附近，并開展調查，很快通過磁力儀掃測確定了該沉船的位置，隨即潛水進行水下測繪、拍照等取證工作。

2016年完成致遠艦水下考古調查之后，國家文物局水下文化遺產保護中心啟動新一輪甲午沉艦系列考古調查工作，以黃海北部、威海劉公島兩個交戰區為主要調查海域。2018年7—9月，大連莊河甲午沉艦水下考古專項調查工作正式開展。水下探明仍有1—2米不等高度的艦體出露海床，可能為正沉狀態，方向北偏西60°，殘長40多米。海床上只出露船體的鋼質外殼，上層建筑無存，由于泥沙填埋，艙內情況有待工作探明。經過前期探測、對照資料，發現該沉艦呈倒扣沉沒海底之狀。為探明沉艦形制，重點抽沙工作定在沉艦舯部左舷、艏部最前端、舯部右舷副炮至艦銘牌位置、艉部軍官艙室、鐵甲堡北沿外側主炮位置、艉部右舷近鐵甲堡處6個區域分組開展。

沉艦遺址臨近岸邊，水下能見度差，光學照片模糊不清。為解決水下能見度不足、大范圍遺址宏觀展現較難的問題，調查隊采用水下三維聲吶掃測設備（BlueView bv5000）對出露的艦體（包括抽沙揭露的重要艦體部位）進行了三維掃描。其中最為精彩的一個畫面細節，是在鐵甲堡左側艦銘處布設的掃描點獲取“經逺”二字的三維模型。艦銘為木質，外表髹金，楷書，大小52—57厘米，位于泥下5.5米深，兩字間距1.2米，用一塊整木板使用“減肉”技法雕成，從字體間縫中用鉚釘固定于外殼舷墻上，在水底字體呈倒置狀。

從現場情況推斷，經遠艦是目前所知北洋甲午沉艦里保存最好的一艘。總計約5米以上的艦體得以幸存，包括大約3米高的生活艙室、2米高的甲板舷墻，以及甲板面上的艦載武器，還發現唯一完好的艦銘牌，經遠艦銘牌不僅明確了這艘沉艦的身份，也開創了水下三維掃描對精細遺存的探索方式。

超勇、揚威兩艦

與致遠艦、經遠艦這樣大規模水下考古調查相比，超勇、揚威兩艦的調查則另辟蹊徑。2021年，根據文獻檢索，黃海海戰尾聲階段，超勇、揚威兩艦向大鹿島方向撤退，但具體在什么位置仍需更為明確的線索。隨后在當地走訪摸排時收到附近漁民提供的線索，分析后認為在大鹿島南部海域可能會有發現。通過磁力儀掃測，果然在大鹿島南約10公里處發現了殘損的艦體，該艦體裸露在海床表面，殘損嚴重，艦體內部構件散亂，形成諸多凝結物并掛滿漁網，根據文獻判斷可能是揚威艦。大鹿島南約3公里處則發現了一個和揚威艦磁信號類似的船體，埋在淤泥下，需要進一步抽泥才能揭開面紗，綜合判斷這艘艦應當為超勇。為進一步弄清這兩艘沉艦的情況，考古隊員們在低平潮時期使用扎桿在沉艦位置探扎標定分布范圍，這種科技與傳統調查方式的結合提高了初步調查階段的精度。

鋼鐵沉艦的發現、清理與保護

水下沉艦發現過程

至此，北洋海軍在黃海海戰中沉沒的四艘軍艦均已找到，調查過程中科技和傳統手段交叉配合，為甲午沉艦系列水下考古奠定了基本的技術思路。科技手段如磁力探測、水下三維掃描的介入，提升了工作效率、探測精度和評估準確性；高壓抽泥、水底測繪、探扎等傳統手段則保證了考古調查的基本質量；針對水下鐵質文物的保護，犧牲陽極保護法的使用則是中國水下考古工作者對遺址現場保護的探索。

磁力探測設備是發現鐵質沉艦這類埋藏于泥沙之下鋼鐵之軀的必需品，并且通過磁力反應信號能夠推算出埋藏沉艦的質量。例如在致遠艦水下考古調查時，最大磁異常為9436nT，寬度為191.75米，水深為12.7米，定深為2.03米，根據磁異常的大小及磁探儀探頭到目標點的距離，通過磁法反演估算沉艦的噸位約為1400噸。這些數據為評估水下沉艦的性質、評估項目開展的方向以及隨后的保護工作打開了思路，在之后對超勇、揚威兩艦進行調查時，由于艦體深埋泥底，于是調用兩型磁力儀開始掃測，通過掃測發現遺址點磁力信號清晰、數據可靠，殘存鋼鐵大小估算有100噸，這個數據與后續探扎取得的結果吻合。

中國沿海近岸大量河流匯入，水下能見度非常差，因此如何有效評估水下考古過程中遺址性狀一直是個技術性難題。經遠艦的水下考古調查也不例外，調查時海底懸浮物極多，光學攝影無法拍出理想照片，如無水下三維掃描，水下抽泥抽沙效果則無法進行評估。引進這個技術可以發現經遠艦鐵甲堡內部有部分凸起物，南部沒入泥中，艦艏有三角形鐵柱（艏柱），鐵柱左右兩側有片狀鐵板及鐵鏈（錨鏈）等，整體評估效果完整全面。

各類科技手段的介入是甲午沉艦系列水下考古工作的亮點，而傳統水下考古發掘的技能也在不斷探索中日益精進。文獻資料的收集、水下抽泥設備的改進、水下鐵質文物保護方法的探索都成為項目順利完成的保證。

文獻資料主要有三類，一是艦船檔案，北洋海軍所屬戰艦，絕大部分是從國外購回，從建造到交付有大量的文獻檔案，這些檔案是判定出水文物性質的重要依據，調查隊在甲午沉艦系列水下考古工作初期開始就從各類渠道收集相關檔案并進行研讀；二是交戰記錄，甲午海戰爆發后，日方在交戰過程中有大量的記錄以戰史、日記、回憶錄的形式保存下來，這些資料為搜索、尋找沉艦遺址提供了方向；三是各類方志，甲午海戰爆發地的方志記錄有一些重要戰役、沉船地點、北洋人員等相關信息，這部分材料也在一定程度上補充、完善了對北洋海軍、甲午戰史的研究。

水下清理

水下抽泥是進行局部發掘的重要手段。在面對堅硬的水底硬泥時，僅靠抽泥管硬抽無法滿足需要，水下考古隊員自制的加壓水炮（也稱攻泥器）起到了重要作用。致遠艦水下考古調查工作時，沉船范圍大、埋藏深，周邊泥土非常堅硬，6公斤水壓完全無法沖開板結在艦體周圍的泥墻，最后只能加到10公斤，但這種沖擊力無疑會大大增加水下操作的風險，最后經過分析探討，自制攻泥器應是最可靠安全的解決方案。設備的原理很簡單，就是通過鋼管的收縮來提高水炮沖擊力，提升沖泥效果。攻泥器總長200mm，前部裝有噴嘴—直徑為17mm的鋼管，在距噴嘴50厘米處鉆有4個反射孔，鋼管中部在距噴嘴100厘米處也鉆有4個反射孔，后端與直徑為63mm高壓水膠管連接。使用時根據沉船型線擺準位置開通高壓水，向沉船底部另一側穿攻，攻入沉船底部沖泥時，前端沖散的泥漿都被反射孔的高壓水驅動向后流出，攻泥器向前推進。加接的中部鋼管所需節數，需根據沉船穿引寬度決定。這套高壓水炮工作時需要抽泥管在一旁跟隨配合，目的是不讓渾濁的泥漿影響整個作業區的能見度，出水口端用一個金屬網格焊接成的過濾框不斷接收被抽上來的小件器物。

科技保護

對于整個甲午沉艦系列水下考古工作而言，現場保護貫穿了水下考古全過程，包括水下文物加固、提取，以及出水后的清洗、分析與保護處理。尤其是鐵質文物，如果不盡快文保介入，長期浸泡在海水環境下的鐵質文物會成為一塊“凝結塊”，致遠艦水下考古工作結束時采用犧牲陽極保護法，在沉艦鋼鐵外殼上焊接陽極鋅塊，以減緩海水對鋼材的腐蝕降解。2018年經遠艦也同樣采用了此保護措施，并且事后多次回訪這些遺址，已驗證焊接陽極鋅塊的保護措施是有效的，這一保護思路也在之后的工作中得以貫徹，當然篩選出更好的陽極材料是下一步文物保護科研的重點。

黃海北部甲午沉艦的調查工作已經告一段落，在這一海域的系列水下考古工作是開創性的，工作過程中調查思路不斷優化，技術手段也不斷豐富，目前相關研究成果也陸續出版，為后續水下考古工作的開展打下堅實的基礎，但對這些沉艦進行深度發掘、利用、保護的工作才剛剛開始，需要我們進一步思考和探索。

（作者為國家文物局考古研究中心副研究館員）