浅谈橡胶坝对河流水质和生态环境的影响

摘  要：当前，橡胶坝对河流水质和生态环境的影响逐渐成为人们关注的焦点。本文深入分析了橡胶坝对河流水质和生态环境可能造成的影响，提出保护河流水质和生态环境的措施，以期为我国绿色环保型建设贡献一份力量。

关键词：橡胶坝;河流水质;生态环境

中图分类号：TV644文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）07-0000-00

0 引言

橡胶坝的出现离不开高分子材料合成技术，从20世纪50年代被发明应用后，其获得了不错的效果。从1958年美国建造的世界上第一个橡胶坝到现在，世界各国已经建成了成千上万的橡胶坝。实现了发电、配水、堵沙、灌溉等目的，极大地方便了人们的生活。

随着社会的不断发展，越来越多的筑坝拦截工程对、河流生态环境造成了不可逆的影响，这严重威胁着人们的生存环境。据统计，现阶段世界各地已建造了成千上万的大中型水坝，随着橡胶坝数量的增加，越来越多的专家学者发现了橡胶坝对河流水质和生态环境的影响，为了更好地保护环境，必须仔细研究橡胶坝带来的影响，并在以后的橡胶坝修建中引起重视。

1 橡胶坝概述

橡胶坝是使用新型高分子合成材料建造的水坝建筑。坝体内部使用坚固的合成纤维作为框架，涂上橡胶作为保护层，加工成胶带并将水坝袋密封在底板上。由于其具有造价低廉，施工简便等优势，被广泛用于供水供电、农业灌溉等领域，极大地方便了我国居民的日常生活。因此，一些中小型蓄水工程使用橡胶坝作为水坝类型，对我国一些水资源稀缺地区，可最大程度的利用水资源，同时在一定程度上改善该区域的生态环境。当前，我国已经进入了经济发展新常态的背景下，人们对绿色环保的意识越来越强，同时对水利工程的建设也提出了更高的要求。因此，在城市地区使用结构简单、施工方便、成本低廉的橡胶坝，对于美化、改善生态环境，节约资源和能源起着重要作用。

与普通大坝相比，橡胶坝的构造更加简单，并且可以充分蓄水，对于洪讯起着非常重要的作用。利用橡胶坝进行泄洪，可以解决城市河流的防洪和蓄水冲突，并且不会对生态环境造成太大破坏，这有利于生态环境的保护。此外简单、方便、实用、美观、经济的优势，使得橡胶坝遍布世界各地，被越来越多的使用。

我国的橡胶坝研究要追溯到1965年，并且在第二年就建成了诸如北京安门橡胶坝、广东洪秀全水库橡胶坝等工程，这都是我国对橡胶坝的早期研究成果。迄今为止，我国大概已经建造了700多個不种类型的橡胶坝，分布在我国各省市，并且其数量还在连年增长。在中国，除了少数充气橡胶坝外，其余均为充水式的橡胶坝。一般情况下，橡胶坝的高度不会超过5m，但在山东省临沂市有一个高度为5.5m，具有16个拉伸段的橡胶坝，每段长度为70m，总长度为1135m，此座建筑于1999年获得吉尼斯纪录的认证。

2 橡胶坝对河流水质的影响

橡胶坝建成后，对改善河流水质具有一定的积极作用。在长期的使用过程中，会使河流水量的蓄积，沉降和吸附作业增强，但是随着使用寿命的增加，河流中的泥沙不断沉积，增加了河流中的重金属含量，这对河流水质产生了一定负面影响。

2.1 橡胶坝对河流内氨氮指标的影响

河南省英格河的最上游有一橡胶坝，为了检测其对于河流水质的影响，设置了4个检查点，重点对于河流内氨氮含量进行检测，通过对河流内氨氮等指标的分析，初步总结出橡胶坝对河流水质的影响。

通过对检测数据进行分类和分析，发现流经橡胶坝的河流内氨氮浓度会增加。分析发现，随着水流到大坝前部，流速逐渐降低，甚至在橡胶坝前会变成静水区，在此处产生氨氮经过一定的富集后浓度增加。

检测数据表明，CODCr已从最初的30～40mg·L-1降至25mg·L-1左右，并且河流内水质水平在全年时间都达到了合格水平，这表明了在橡胶坝建成之后，河流的水质得到了一定程度的改善。分析发现，建造大坝后河流内部分水流蓄入坝内，满足了河流的生态需求。河流的生态用水量充足，用于水管理的停留时间更长并增加了河流的物理沉降、化学沉降和生物降解的时间和总量。随着时间的流逝，水中的微生物和植物的吸收和降解作用逐渐增加，橡胶坝的水质也会变得越来越好。

通过在对流经大坝，滚水坝的河流水质进行分析可知：河流在进入橡胶坝覆盖范围后，CODCr沿水流方向显著减少;氨氮指标沿水流方向慢慢上升;河流中的一些污染物有一定程度的降解，对于水体的净化起到了积极作用。

2.2 橡胶坝对河流内重金属的影响

将沂河临沂城区内重金属的含量作为研究和分析对象，使用柱状沉淀物采样器在橡胶坝（控制）前2km，坝前50m处，通过对几种常见的重金属Cu，Pb，Cd的比较研究其分布特征，分析了重金属污染的程度以及潜在的生态风险。经过分析数据，发现随着橡胶坝施工的完成，河流内中重金属的含量和分布特征都发生了改变，其中，Hg和Pb的富集含量都急剧上升，因此对河流生态环境的威胁较大[1]。

3 橡胶坝对生态环境的影响

橡胶坝建成后，由于其对重金属含量的影响导致生态环境的变化，进一步影响了河流内的生物多样性。通过对英厄河橡胶坝的研究，发现在橡胶坝的运行河流内的生物分布大致可以划分为静态和动态两种类型。其中作为静态的底栖动物群落结构发生了显着变化，个体总数，生物多样性指数在一定程度上有一定影响，减少了大型底栖动物的多样性。

同时，橡胶坝的建设影响了河流内水生生物的食物来源，对一些鱼类的生殖繁衍造成了影响，这导致河流缓冲区的物种多样性减少，对河流的可持续运行影响较大。橡胶坝的建设使得河流的水流量迅速变化，减少了下游生物和水生生态系统的生产力，大量的粗泥沙沉淀在河流中，改变了下游河床的底物并减少下游孵化栖息地的生态环境，影响鱼类和底栖动物的生存环境[2]。

4 橡胶坝的应用展望

大量的橡胶坝实践数据表明，其对于河流水质的改善有一定的积极作用，因此在过去的几十年中，橡胶坝被广大发展中国家和发达国家所广泛使用。与传统的水坝相比，橡胶坝施工简单，成本低廉，同时有利于生态环保。

隨着技术水平的提高，橡胶坝建造技术将日趋完善。根据橡胶池的特点，橡胶坝一般适合于跨度较大的水闸项目，高度低于5m。橡胶坝通常可用于以下领域使用：大型的进水口、排水口、控制口等;用于农业灌溉系统;临时灌溉排水池、低滚水坝、增加向水库的排放量、增加存储容量和发电用水量;代替船上锁定系统的闸门;潮汐屏障坝;波浪码头临时主干坝;盐场的挡水闸;自来水厂或污水处理厂的控制口;通过在河流上建设橡胶坝以形成一个人造湖，起到美化环境的作用[3]。

橡胶坝具有许多优点和广泛的应用范围，但是在特定的实践中仍然有许多问题需要解决。例如技术设计和生产高度大于5、m的橡胶坝，施工中的坝袋防震，改善坝袋的耐老化性和耐磨性以及如何修复坝袋，可移动橡胶坝的维修和保养，开发和应用，橡胶坝的自动控制等。

橡胶坝是基于高分子合成材料的发展而诞生的，因此也必然随着高分子合成材料工业的进一步发展而改善，此时橡胶坝的结构设计，材料选用，建造和管理将得到进一步改善[4]。

5 结语

综上所述，橡胶坝的建造对于人们的日常生活有很大帮助，可以给人们带来很多好处。但是，随着橡胶坝建设数量的不断增加，也会对生态环境产生一定影响，破坏河流内水生生物的生存环境，影响河流内生物多样性。因此，有关部门在橡胶坝的建设和管理中，必须考虑它们对河流水质和生态环境的影响，使用人工防护等手段减少其对河流水质的负面影响，充分发挥橡胶坝的积极作用。

参考文献

[1] 任嘉衍.伊河流域景观格局对水质的影响[D].开封：河南大学，2018.

[2] 王福鹏.基于浑河水质改善的橡胶坝调度及可调性研究[D].沈阳：沈阳建筑大学，2018.

[3] 吴智洋.污染河流的生态修复方法研究[D].北京：北京林业大学，2012.

[4] 刘志刚.橡胶坝对河流水质及大型底栖动物的影响[D].唐山：河北联合大学，2012.

收稿日期：2020-06-12

作者简介：周卫锋（1978—），男，天津人，本科，高级工程师，研究方向：水利水电。

Talking about the Impact of Rubber Dam on River Water Quality and Ecological Environment

ZHOU Weifeng

（China Hydropower Infrastructure Co.， Ltd.，  Tianjin  301700）

Abstract： At present， the impact of rubber dams on river water quality and ecological environment has gradually become the focus of attention. This paper deeply analyzes the possible impact of rubber dams on river water quality and ecological environment， and proposes measures to protect river water quality and ecological environment， with a view to contributing to my country's green environmental protection construction.

Keywords： rubber dam; river water quality; ecological environment