麦积山位于甘肃省天水市东南,距市区约45公里,地处秦岭山脉西延部分北侧。麦积山石窟始建于后秦,直接开凿在麦积山南侧的垂直崖体之上,至今已有1500年以上的历史。麦积山石窟以其丰富、精美的佛教造像而闻名,被誉为“东方雕塑陈列馆”,是第一批全国重点文物保护单位。2014年6月22日,麦积山石窟作为“丝绸之路:长安-天山廊道的路网（Silk Roads:the Routes Network of Chang’an-Tianshan Corridor）”中的一处遗址点成功列入《世界遗产名录》。麦积山石窟因其特殊的地形与所处气候环境,石窟区内长期存在水分渗漏。麦积山石窟的大规模加固工程主要在19世纪70年代开始,该时期我国对麦积山石窟岩体进行了全面的“喷锚支护”。整个麦积山石窟区崖体覆盖了一层混凝土罩面。如今,“喷锚支护”工程完成已接近40年,石窟的渗水病害时刻威胁着文物的保存,需要开展水害治理工作,以满足文物本体精细保护的客观需求。本研究对渗水病害的产生机理进行研究,为水害治理工作的开展提供理论基础。本研究的主要工作有:（1）在2019年7月以及8月,对麦积山石窟各出水点的渗水水量进行监测,分析渗水水量与降雨量之间的响应关系,并推断水分在山体内的渗流过程;（2）对同一时期各出水点渗出的水,以及旱季各出水点周围存在的结晶盐进行化学分析,确定渗水病害的化学特征;（3）开展室内模拟浸泡试验,对岩石及混凝土浸泡液的pH、电导率、易溶盐含量进行了测定,综合分析了水分从进入山体到从出水点渗出为止的化学演化的过程。石窟区内各出水点渗水量与降雨之间的响应关系的分析结果表明:降雨对石窟渗水的出水量的影响显著。降雨发生后,会产生两次出水高峰,造成两次出水高峰的渗流路径相互独立。各出水点的流量与降雨的响应关系可以分为:快速滞后响应、延迟滞后响应、持续零响应三种基本类型,多种响应关系相互叠加,构成了复杂的响应体系。前两种响应类型符合裂隙排泄的特点,第三种响应类型符合孔隙排泄的特点。石窟区内各出水点水中的主要阳离子为Na⁺,主要阴离子为HCO₃^-与CO₃^2-,水分蒸发形成的结晶盐主要为碳酸钠水合物。石窟出水的pH=7.80¹1.69,电导率EC=513³540μs/cm。随流量的增大,出水的pH与EC整体呈下降趋势,具体表现为pH与EC的下限基本维持不变,上限会逐渐降低,并最终向pH=7⁸、电EC≈500μS/cm收敛。因此水分从进入山体到排出的化学演化过程主要分为两个阶段,第一阶段为水分的pH、电导率达到特征收敛值的阶段,第二阶段为水分的pH、电导率进一步上升的阶段。对岩芯以及混凝土的室内模拟浸泡试验的结果表明:山体内水质演化的第一阶段主要发生在距崖体表面较远的位置,主要为水-岩相互作用;水质演化的第二阶段主要发生在水分从深层向崖体表面渗流的过程中,主要为水-混凝土相互作用。水分从山体内到出水点的渗流过程符合低位裂隙渗流型、高位裂隙渗流型、封闭渗流型三种渗流模式的描述,三种渗流模式分别对应快速滞后响应、延迟滞后响应、持续零响应三种渗水水量与降雨的响应类型。