第四章-水中环境与考古潜水

1、海洋考古与探测海洋考古与探测海洋科学学院海洋信息工程系海洋科学学院海洋信息工程系沈蔚沈蔚 博士博士 水下技术在海洋考古上的重要性水下技术在海洋考古上的重要性 水下环境与潜水适应水下环境与潜水适应 考古潜水与潜水计划考古潜水与潜水计划 水下考古技术与海洋考古学水下考古技术与海洋考古学 水下考古是田野考古从陆上向水下的延伸水下考古是田野考古从陆上向水下的延伸 水下考古的技术问题水下考古的技术问题1、 水下考古技术与海洋考古学水下考古技术与海洋考古学 海洋考古海洋考古不等于不等于水下考古，水下考古，但实践上水下但实践上水下考古已成为海洋考古的专门技术：考古已成为海洋考古的专门技术： 海洋文化遗存主要

2、在水下；海洋文化遗存主要在水下； 水下考古技术水下考古技术 应海洋考古而产生，也主要应海洋考古而产生，也主要用于海洋文化遗存的调查与发掘中。用于海洋文化遗存的调查与发掘中。 水下考古技术已成为海洋考古学区别于水下考古技术已成为海洋考古学区别于其他考古学专题的一个显著特点。其他考古学专题的一个显著特点。2、水下考古也是一种田野考古、水下考古也是一种田野考古 水下考古也是田野考古从陆上向水下的水下考古也是田野考古从陆上向水下的延伸；延伸； 水下考古较陆地考古难度大的多，有负水下考古较陆地考古难度大的多，有负责的技术和更多的特殊内容。责的技术和更多的特殊内容。3、水下考古的技术问题、水下考古的技术问

3、题 潜水调查的水下环境与陆地有着显著差异，潜水调查的水下环境与陆地有着显著差异，涉及潜水物理学、潜水生理学、潜水医学涉及潜水物理学、潜水生理学、潜水医学等；等； 水下考古调查与发掘技术，涉及海洋物理水下考古调查与发掘技术，涉及海洋物理学、遥感物理学、海洋化学、海洋生物学学、遥感物理学、海洋化学、海洋生物学等；等； 出水文物保护，设计海洋化学、海洋物理出水文物保护，设计海洋化学、海洋物理学、海洋生物学等。学、海洋生物学等。二、水下环境与潜水适应二、水下环境与潜水适应 水下光线变化及其潜水适应水下光线变化及其潜水适应 考古潜水中的水深与压强考古潜水中的水深与压强 潜水工程中的水温与浮力潜水工程中的

4、水温与浮力 水下声波变化及潜水适应水下声波变化及潜水适应 水的运动对水下作业的影响水的运动对水下作业的影响 水下工作中需预防的有害生物与危险障碍物水下工作中需预防的有害生物与危险障碍物1、水下光线变化及其潜水适应、水下光线变化及其潜水适应 光的反射与散射光的反射与散射1、水下光线变化及其潜水适应、水下光线变化及其潜水适应 光的吸收及其变化光的吸收及其变化1、水下光线变化及其潜水适应、水下光线变化及其潜水适应 光的吸收及其变化光的吸收及其变化1、水下光线变化及其潜水适应、水下光线变化及其潜水适应 光的折射及其影响光的折射及其影响2、考、考古潜古潜水中水中的水的水深与深与压强压强2、考古潜水中的水

5、深与压强、考古潜水中的水深与压强 压力对呼吸系统的创伤压力对呼吸系统的创伤2、考古潜水中的水深与压强、考古潜水中的水深与压强 氧中毒、氮麻醉氧中毒、氮麻醉 常规潜水深度加深,致使氧、氮分压超过一定限度，对人的大脑和神经系统产生严重的生化作用，2ATA的氧气对大脑有强烈的烧伤烧伤作用，4ATA的氮气对神经系统有麻醉醉作用。2、考古潜水中的水深与压强、考古潜水中的水深与压强氮气的饱和与减压病氮气的饱和与减压病3、潜水工程中的水温与浮力、潜水工程中的水温与浮力4、水下声波变化及潜水适应、水下声波变化及潜水适应5、水的运动对水下作业的影响、水的运动对水下作业的影响 无毒有刺鱼类无毒有刺鱼类6、水下有害

6、生物与危险障碍物、水下有害生物与危险障碍物有毒鱼类有毒鱼类6、水下有害生物与危险障碍物、水下有害生物与危险障碍物带刺动物带刺动物6、水下有害生物与危险障碍物、水下有害生物与危险障碍物蜇人动物蜇人动物三、考古潜水与潜水计划三、考古潜水与潜水计划 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备l早在2800年前，阿兹里亚帝国的军队用羊皮袋冲气，由水中攻击敌军。l距今1700年前的中国史书魏志倭人传中，有渔夫在海里潜水捕鱼的场面描写。l到了1720年，一个英国人利用一只定做的木桶潜到水下20公尺深的地方成功地进行海底打捞。l160年前英国的郭蒙贝西发明头盔式潜水。l1924年开始使用玻璃做潜水镜， “面罩

7、式潜水器”。l在二次世界大战期间，开发了“空气罩潜水器” 。l二战末期，法国开发了开放式“空气潜水器”。指潜水者背负氧气筒，藉筒内氧气呼吸，长时间潜水的方法。调节装置调节装置+潜水仪表潜水仪表+气瓶气瓶+铅腰带铅腰带潜水者能屏息的时间里潜泳；利用呼吸管浮于水面潜泳面镜面镜+脚蹼脚蹼+呼吸管呼吸管三、考古潜水与潜水计划三、考古潜水与潜水计划 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备潜潜水水浮潜浮潜（SNORKELLINT）深潜深潜（SCUBA DIVING） 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备深潜（深潜（SCUBA DIVING）l管供重潜管供重潜l自携式轻潜自携式轻潜l管供轻潜管供轻潜

8、考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备深潜（深潜（SCUBA DIVING）l管供重潜管供重潜全套水肺潜水装备包括面镜、呼吸管、脚蹼、呼吸器、潜水仪表、气瓶、浮力调整背心和潜水服等，潜水员在开放水域潜水时，还会携带潜水刀、水下手电乃至鱼枪等必要的辅助装备。 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备l自携式轻潜自携式轻潜面镜、呼吸管、脚蹼 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备呼吸器、潜水仪表、气瓶 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备潜水仪表 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备潜水服和调整背心 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备开放

9、水域潜水时，还会携带潜水刀、水下手电乃至鱼枪等必要的辅助装备。 考古潜水及其常规装备考古潜水及其常规装备深潜（深潜（SCUBA DIVING）l管供轻潜管供轻潜 为什么要去水下为什么要去水下 水下有什么水下有什么 如何去水下如何去水下 潜水培训潜水培训 潜水活动潜水活动水下考古发掘水下考古发掘水下工程：油气管道、码水下工程：油气管道、码头、桥梁施、水库、大坝、头、桥梁施、水库、大坝、打捞、抢险（煤矿落水）打捞、抢险（煤矿落水）探险与娱乐探险与娱乐潜水活动图片潜水活动图片PADI（潜水教练专业协会）（潜水教练专业协会）成立于1966年，其教育系统普及地区为全世界各地区。PADI专注于开发与设计水

10、肺潜水训练课程及其训练教材，详细维护并记录每一个等级潜水员的资料，期望建立具备全球公信力的潜水员资格认证体系。 NAUI（水中教练国际协会）（水中教练国际协会）成立于1960年，其教育系统普及地区为全世界各地区。NAUI是由众多会员组成，其会员包括：潜水长、助教、浮潜教练、潜水教练。NAUI代表了“训练品质”、“教练能力”、“经由教育落实潜水安全”。 CMAS（世界水中活动联盟）（世界水中活动联盟）成立于1958年，其教育系统普及地区为全世界各地区；大部分潜水组织与CMAS交叉认定潜水员资格、等级。小部分潜水组织为CMAS技术委员会会员。CMAS设立了三个委员会，“运动委员会”负责协调各会员国

11、、共同订立钓鱼、蹼泳、水球、水中曲棍球等的国际竞赛规则。“技术委员会”负责订立“标准化”的水肺潜水训练规则及国际认证系统；“科学委员会”提供经费执行有关“潜水科技”方面的研究计划。 培训视频1各潜水俱乐部介绍3、考古潜水水计划、考古潜水水计划 潜水计划：潜水计划： 对潜水工作在人员、深度、时间、潜水间隔、减压站停留时间等方面的安全而有效的安排。 潜水减压表潜水减压表 是制定潜水计划的根本依据。是制定潜水计划的根本依据。3、考古潜水水计划、考古潜水水计划 潜水减压方案是潜水员完成水下作业任务后上升减潜水减压方案是潜水员完成水下作业任务后上升减压的依据，它直接关系着潜水员的安全与潜水作业效率，压的

12、依据，它直接关系着潜水员的安全与潜水作业效率，因而各国都根据本国潜水员的身体条件以及所处海域、因而各国都根据本国潜水员的身体条件以及所处海域、海况特点，制订出各自的潜水减压表，而且每隔数年修海况特点，制订出各自的潜水减压表，而且每隔数年修订颁布一次。订颁布一次。常规空气潜水深度一般限于常规空气潜水深度一般限于60m以浅。根据潜水员以浅。根据潜水员上升减压时减压方法的不同，分上升减压时减压方法的不同，分水下阶段减压（又称标水下阶段减压（又称标准减压）准减压）与与水面减压水面减压。采用水面减压时又因潜水员在水。采用水面减压时又因潜水员在水面加压舱内呼吸气体的不同而分为面加压舱内呼吸气体的不同而分为舱内吸氧减压舱内吸氧减压与与舱内舱内吸空气减压