第四章-水中環(huán)境與考古潛水

1、海洋考古與探測海洋考古與探測海洋科學學院海洋信息工程系海洋科學學院海洋信息工程系沈蔚沈蔚 博士博士 水下技術(shù)在海洋考古上的重要性水下技術(shù)在海洋考古上的重要性 水下環(huán)境與潛水適應水下環(huán)境與潛水適應 考古潛水與潛水計劃考古潛水與潛水計劃 水下考古技術(shù)與海洋考古學水下考古技術(shù)與海洋考古學 水下考古是田野考古從陸上向水下的延伸水下考古是田野考古從陸上向水下的延伸 水下考古的技術(shù)問題水下考古的技術(shù)問題1、 水下考古技術(shù)與海洋考古學水下考古技術(shù)與海洋考古學 海洋考古海洋考古不等于不等于水下考古，水下考古，但實踐上水下但實踐上水下考古已成為海洋考古的專門技術(shù)：考古已成為海洋考古的專門技術(shù)： 海洋文化遺存主要

2、在水下；海洋文化遺存主要在水下； 水下考古技術(shù)水下考古技術(shù) 應海洋考古而產(chǎn)生，也主要應海洋考古而產(chǎn)生，也主要用于海洋文化遺存的調(diào)查與發(fā)掘中。用于海洋文化遺存的調(diào)查與發(fā)掘中。 水下考古技術(shù)已成為海洋考古學區(qū)別于水下考古技術(shù)已成為海洋考古學區(qū)別于其他考古學專題的一個顯著特點。其他考古學專題的一個顯著特點。2、水下考古也是一種田野考古、水下考古也是一種田野考古 水下考古也是田野考古從陸上向水下的水下考古也是田野考古從陸上向水下的延伸；延伸； 水下考古較陸地考古難度大的多，有負水下考古較陸地考古難度大的多，有負責的技術(shù)和更多的特殊內(nèi)容。責的技術(shù)和更多的特殊內(nèi)容。3、水下考古的技術(shù)問題、水下考古的技術(shù)問

3、題 潛水調(diào)查的水下環(huán)境與陸地有著顯著差異，潛水調(diào)查的水下環(huán)境與陸地有著顯著差異，涉及潛水物理學、潛水生理學、潛水醫(yī)學涉及潛水物理學、潛水生理學、潛水醫(yī)學等；等； 水下考古調(diào)查與發(fā)掘技術(shù)，涉及海洋物理水下考古調(diào)查與發(fā)掘技術(shù)，涉及海洋物理學、遙感物理學、海洋化學、海洋生物學學、遙感物理學、海洋化學、海洋生物學等；等； 出水文物保護，設計海洋化學、海洋物理出水文物保護，設計海洋化學、海洋物理學、海洋生物學等。學、海洋生物學等。二、水下環(huán)境與潛水適應二、水下環(huán)境與潛水適應 水下光線變化及其潛水適應水下光線變化及其潛水適應 考古潛水中的水深與壓強考古潛水中的水深與壓強 潛水工程中的水溫與浮力潛水工程中的

4、水溫與浮力 水下聲波變化及潛水適應水下聲波變化及潛水適應 水的運動對水下作業(yè)的影響水的運動對水下作業(yè)的影響 水下工作中需預防的有害生物與危險障礙物水下工作中需預防的有害生物與危險障礙物1、水下光線變化及其潛水適應、水下光線變化及其潛水適應 光的反射與散射光的反射與散射1、水下光線變化及其潛水適應、水下光線變化及其潛水適應 光的吸收及其變化光的吸收及其變化1、水下光線變化及其潛水適應、水下光線變化及其潛水適應 光的吸收及其變化光的吸收及其變化1、水下光線變化及其潛水適應、水下光線變化及其潛水適應 光的折射及其影響光的折射及其影響2、考、考古潛古潛水中水中的水的水深與深與壓強壓強2、考古潛水中的水

5、深與壓強、考古潛水中的水深與壓強 壓力對呼吸系統(tǒng)的創(chuàng)傷壓力對呼吸系統(tǒng)的創(chuàng)傷2、考古潛水中的水深與壓強、考古潛水中的水深與壓強 氧中毒、氮麻醉氧中毒、氮麻醉 常規(guī)潛水深度加深,致使氧、氮分壓超過一定限度，對人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的生化作用，2ATA的氧氣對大腦有強烈的燒傷燒傷作用，4ATA的氮氣對神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉醉作用。2、考古潛水中的水深與壓強、考古潛水中的水深與壓強氮氣的飽和與減壓病氮氣的飽和與減壓病3、潛水工程中的水溫與浮力、潛水工程中的水溫與浮力4、水下聲波變化及潛水適應、水下聲波變化及潛水適應5、水的運動對水下作業(yè)的影響、水的運動對水下作業(yè)的影響 無毒有刺魚類無毒有刺魚類6、水下有害

6、生物與危險障礙物、水下有害生物與危險障礙物有毒魚類有毒魚類6、水下有害生物與危險障礙物、水下有害生物與危險障礙物帶刺動物帶刺動物6、水下有害生物與危險障礙物、水下有害生物與危險障礙物蜇人動物蜇人動物三、考古潛水與潛水計劃三、考古潛水與潛水計劃 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備l早在2800年前，阿茲里亞帝國的軍隊用羊皮袋沖氣，由水中攻擊敵軍。l距今1700年前的中國史書魏志倭人傳中，有漁夫在海里潛水捕魚的場面描寫。l到了1720年，一個英國人利用一只定做的木桶潛到水下20公尺深的地方成功地進行海底打撈。l160年前英國的郭蒙貝西發(fā)明頭盔式潛水。l1924年開始使用玻璃做潛水鏡， “面罩

7、式潛水器”。l在二次世界大戰(zhàn)期間，開發(fā)了“空氣罩潛水器” 。l二戰(zhàn)末期，法國開發(fā)了開放式“空氣潛水器”。指潛水者背負氧氣筒，藉筒內(nèi)氧氣呼吸，長時間潛水的方法。調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置+潛水儀表潛水儀表+氣瓶氣瓶+鉛腰帶鉛腰帶潛水者能屏息的時間里潛泳；利用呼吸管浮于水面潛泳面鏡面鏡+腳蹼腳蹼+呼吸管呼吸管三、考古潛水與潛水計劃三、考古潛水與潛水計劃 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備潛潛水水浮潛浮潛（SNORKELLINT）深潛深潛（SCUBA DIVING） 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備深潛（深潛（SCUBA DIVING）l管供重潛管供重潛l自攜式輕潛自攜式輕潛l管供輕潛管供輕潛

8、考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備深潛（深潛（SCUBA DIVING）l管供重潛管供重潛全套水肺潛水裝備包括面鏡、呼吸管、腳蹼、呼吸器、潛水儀表、氣瓶、浮力調(diào)整背心和潛水服等，潛水員在開放水域潛水時，還會攜帶潛水刀、水下手電乃至魚槍等必要的輔助裝備。 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備l自攜式輕潛自攜式輕潛面鏡、呼吸管、腳蹼 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備呼吸器、潛水儀表、氣瓶 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備潛水儀表 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備潛水服和調(diào)整背心 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備開放

9、水域潛水時，還會攜帶潛水刀、水下手電乃至魚槍等必要的輔助裝備。 考古潛水及其常規(guī)裝備考古潛水及其常規(guī)裝備深潛（深潛（SCUBA DIVING）l管供輕潛管供輕潛 為什么要去水下為什么要去水下 水下有什么水下有什么 如何去水下如何去水下 潛水培訓潛水培訓 潛水活動潛水活動水下考古發(fā)掘水下考古發(fā)掘水下工程：油氣管道、碼水下工程：油氣管道、碼頭、橋梁施、水庫、大壩、頭、橋梁施、水庫、大壩、打撈、搶險（煤礦落水）打撈、搶險（煤礦落水）探險與娛樂探險與娛樂潛水活動圖片潛水活動圖片PADI（潛水教練專業(yè)協(xié)會）（潛水教練專業(yè)協(xié)會）成立于1966年，其教育系統(tǒng)普及地區(qū)為全世界各地區(qū)。PADI專注于開發(fā)與設計水

10、肺潛水訓練課程及其訓練教材，詳細維護并記錄每一個等級潛水員的資料，期望建立具備全球公信力的潛水員資格認證體系。 NAUI（水中教練國際協(xié)會）（水中教練國際協(xié)會）成立于1960年，其教育系統(tǒng)普及地區(qū)為全世界各地區(qū)。NAUI是由眾多會員組成，其會員包括：潛水長、助教、浮潛教練、潛水教練。NAUI代表了“訓練品質(zhì)”、“教練能力”、“經(jīng)由教育落實潛水安全”。 CMAS（世界水中活動聯(lián)盟）（世界水中活動聯(lián)盟）成立于1958年，其教育系統(tǒng)普及地區(qū)為全世界各地區(qū)；大部分潛水組織與CMAS交叉認定潛水員資格、等級。小部分潛水組織為CMAS技術(shù)委員會會員。CMAS設立了三個委員會，“運動委員會”負責協(xié)調(diào)各會員國

11、、共同訂立釣魚、蹼泳、水球、水中曲棍球等的國際競賽規(guī)則。“技術(shù)委員會”負責訂立“標準化”的水肺潛水訓練規(guī)則及國際認證系統(tǒng)；“科學委員會”提供經(jīng)費執(zhí)行有關(guān)“潛水科技”方面的研究計劃。 培訓視頻1各潛水俱樂部介紹3、考古潛水水計劃、考古潛水水計劃 潛水計劃：潛水計劃： 對潛水工作在人員、深度、時間、潛水間隔、減壓站停留時間等方面的安全而有效的安排。 潛水減壓表潛水減壓表 是制定潛水計劃的根本依據(jù)。是制定潛水計劃的根本依據(jù)。3、考古潛水水計劃、考古潛水水計劃 潛水減壓方案是潛水員完成水下作業(yè)任務后上升減潛水減壓方案是潛水員完成水下作業(yè)任務后上升減壓的依據(jù)，它直接關(guān)系著潛水員的安全與潛水作業(yè)效率，壓的

12、依據(jù)，它直接關(guān)系著潛水員的安全與潛水作業(yè)效率，因而各國都根據(jù)本國潛水員的身體條件以及所處海域、因而各國都根據(jù)本國潛水員的身體條件以及所處海域、海況特點，制訂出各自的潛水減壓表，而且每隔數(shù)年修海況特點，制訂出各自的潛水減壓表，而且每隔數(shù)年修訂頒布一次。訂頒布一次。常規(guī)空氣潛水深度一般限于常規(guī)空氣潛水深度一般限于60m以淺。根據(jù)潛水員以淺。根據(jù)潛水員上升減壓時減壓方法的不同，分上升減壓時減壓方法的不同，分水下階段減壓（又稱標水下階段減壓（又稱標準減壓）準減壓）與與水面減壓水面減壓。采用水面減壓時又因潛水員在水。采用水面減壓時又因潛水員在水面加壓艙內(nèi)呼吸氣體的不同而分為面加壓艙內(nèi)呼吸氣體的不同而分為艙內(nèi)吸氧減壓艙內(nèi)吸氧減壓與與艙內(nèi)艙內(nèi)吸空氣減壓