浅谈橡胶坝对河流水质和生态环境的影响
时间：2021-01-17 22:03:45 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：橡胶坝的出现为人类发电、储水等人类生产、生活带来巨大的便利，但是随着数量的逐渐增多，橡胶坝对环境的影响问题也逐渐成为人们关注的重点。为此笔者对橡胶坝相关文献进行整理研究，发现修建橡胶坝后对水质有一定程度改善，但修建的橡胶坝上可能会产生重金属富集风险;此外，橡胶坝的修建还可能会给生态系统带来一定负面影响，在一定程度上降低生物的多样性。
关键词：橡胶坝;生态环境;水质
中图分类号：S181文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815042
收稿日期：2020-06-28
作者简介：王璐（1989-），中级工程师。研究方向：环境监测与分析。
橡胶坝的产生可追溯于20世纪50年代末，其是随着高分子合成材料工业的发展而新兴的一种水工建筑物。世界上首座橡胶坝于1958年在美国研究建造[1]，时至今日，世界各国已建立起数万座橡胶坝，从而达到发电、分水、临时引水、阻挡泥沙、灌溉等目的。
随着社会经济的发展，人类的大规模筑坝拦截行动，已逐渐发展成为河流生态环境受人类活动影响最显著、最广泛、最严重的事件之一[2]。根据初步统计，目前全世界已建成数十万座大中型水坝，随着橡胶坝数量的急剧增加，越来越多的专家、学者开始更深入思考橡胶坝在蓄水、阻泥的过程中是否会对水质以及生态环境产生一定影响，未来对于橡胶坝的建立是否更应该谨慎思考。
1橡胶坝概述
橡胶坝工程，是一种采用新型高分子合成材质制成的坝体建筑。使用强度合成纤维物做受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成胶布，将其用锚固定于底板上成封闭状的坝袋。然后将其与河床固定，沉入海床，在需要堤坝时注入水或空气形成堤坝。起到溢流、控制上游水位、发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等作用[3]。在不需要阻隔断水时，只需要把水或空气放空，即可恢复河流原样。在城市供水、园林美化、防汛以及灌溉等方面有着极为广泛地应用[4]。
橡胶坝主要用途：用作灌溉系统的大型进水闸、分水闸、节制闸等;灌溉渠道的临时饮水坝;低水头的滚水坝;在多沙河灌溉区上的挡沙水闸;代替河道上的水闸;加高水库的溢洪道，增加蓄水量和发电水头;代替船闸系统的闸门;挡潮堤坝;临时围堰;晒盐场的挡水堤;自来水或污水处理厂的控制闸门;在河道上建橡胶坝形成人工湖，美化环境等。橡胶坝因其优点众多得到广泛地应用，但是随着橡胶坝数量的增多，许多河流逐渐表现出受人类严重干扰的问题。越来越多的专家、学者对橡胶坝也产生了一些新的思考，越来越多橡胶坝的产生，在一定形式下对环境必然会产生一定程度影响。
2修建橡胶坝对水质的影响
修建橡胶坝后，对水质改善具有一定的积极作用。建坝后，水量聚集、沉降、吸附作用会有一定增强，但也有研究表明泥沙沉积将会加大河道中重金属的富集。
2.1橡胶坝对氨氮、CODCr等理化指标的影响
选取英额河（流经清原县城段）最上游的一个橡胶坝为研究对象，设置4个监测点位，测量监测点位的CODCr和氨氮，初步研究橡胶坝对河流水质的影响。通过对监测数据进行整理分析，坝前氨氮浓度升高，CODCr浓度降低。分析发現，水流流至坝前时，流速逐渐降低，甚至会在坝前变为静水区，使得氨氮在此进行一定富集而出现浓度升高的现象;而CODCr易吸附在悬浮固体上，浓度随悬浮固体的沉降而减小[5]。
橡胶坝建成前后的新薛河和大沙河水质均出现变好的趋势，CODCr由原本的30～40mg·L-1下降至25mg·L-1左右，全年满足地表三类水标准。分析发现，可能是由于建坝后水量蓄积满足了河流的生态水量。河流生态用水量充足，水利停留时间延长，增加了河流的物理沉降、化学沉降、生物降解的时间、效率和总量。且随着时间的延长，水中微生物、植物的吸收降解作用也会逐渐增强，因此橡胶坝中的水质出现变好的趋势[6]。
分析闸坝、滚水坝和大坝（水电站、水库）等对河流水质的影响研究发现，河流在进入闸坝影响范围内，CODCr沿水流方向明显下降;氨氮沿水流方向则缓慢上升;且闸坝内水体中部分污染物均有一定程度降解，对水体起到了净化作用[7-9]。
2.2橡胶坝对重金属的影响
研究小埠东橡胶坝对沂河临沂城区蓄水段沉积物重金属分布和富集的影响。利用柱状沉积物采样器在橡胶坝前2km处（对照）和坝前50m处分别采取原位柱状沉积物，在比较分析典型重金属Cu、Pb、Cd、Cr、Hg和As分布特征的基础上，对重金属污染程度及潜在生态风险进行评价。分析数据发现，橡胶坝的建成改变了沉积物重金属的分布及富集状况，促进坝前沉积物中重金属的富集，且Hg和Pb浓度最大，具有极强的生态危害[10]。
3修建橡胶坝对生态环境的影响
修建橡胶坝后，可能给生态系统带来一定负面影响，在一定程度上降低生物的多样性。
通过对英额河上橡胶坝的研究发现，橡胶坝的运行把河流分成流水生境和相对静止生境2种，使大型底栖动物群落结构发生明显变化，对物种数、总个体数和生物多样性指数都产生一定影响，在一定程度上降低了大型底栖动物的多样性[5]。
同时，橡胶坝的建成进一步促进河流生态系统的破碎化，影响鱼类等迁徙、组织物种扩散和连续性，导致河流缓冲区域内物种多样性降低。筑坝也导致河流日流量急剧变化，降低下游栖息地和水生态系统的生产力和河道冲刷，大量颗粒泥沙在河道中沉降，改变了下游河床基质，降低下游孵卵栖息地的生态环境质量，从而影响鱼类、底栖动物等的生存[11-15]。
4结论
橡胶坝的建立及后续运行对水质有一定的改善作用，可为人类带来很多益处，但是越来越多橡胶坝的建成在无形中也会为生态环境带来一定影响，对生物多样性等带来危害。因而相关管理部门在今后对橡胶坝的建设及管理中，应充分考虑其对河流水质和生态环境的影响，在改善水质的同时，最大程度降低其对环境的影响，更好地发挥橡胶坝的作用。
参考文献
[1] 高本虎.国内外橡胶坝发展概况和展望[J].水利水电技术，2002，10（33）：5-8.
[2]Petts G. Impounded rivers：perspectives for ecological management[M].New York：
Wiley，Chichebster，1984.
[3]陈静.初步认识橡胶坝[J].橡胶资源利用，2017（05）：15-23.
[4]陈波.浅谈橡胶坝工程安全的影响因素与防治措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017（23）：128.
[5]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.
[6]马遵莉.橡胶坝在河流水体自净中的应用研究[D].山东：山东大学，2011.
[7]左其亭，高洋洋，刘子辉.闸坝对重污染河流水质水量作用规律的分析与讨论[J].资源科学，2010，32（02）：261-266.
[8]陈永灿，刘昭伟，王志刚，高千红.三峡水库蓄水期间近坝区域水流及水质特性分析[C].中国水利学会水力学专业委员会、中国水力发电学会水工水力学专业委员会、国际水利工程与研究协会中国分会.水力学与水利信息学进展2009.中国水利学会水力学专业委员会、中国水力发电学会水工水力学专业委员会、国际水利工程与研究协会中国分会：中国水力发电工程学会，2009：28-36.
[9]王錦旗，王国祥，葛绪广，李振国，郭长城.河道滚水坝对水体溶解氧及有机物浓度的影响[J].中国给水排水，2006，22（09）：53-55.
[10]李宝，孙春意，孙智慧，刘阳.小埠东橡胶坝对沂河临沂城区蓄水段沉积物重金属分布的影响[J].水土保持学报，2014，28（04）：243-246，268.
[11]毛战坡，王雨春，彭文启，周怀东.筑坝对河流生态系统影响研究进展[J].水科学进展，2005，16（01）：134-140.
[12]夏军，赵长森，刘敏，王纲胜，张永勇，刘玉.筑淮河闸坝对河流生态影响评价研究——以蚌埠闸为例[J].自然资源学报，2008（01）：48-60.
[13]邓海军.橡胶坝在江西某河流生态治理工程中的应用[J].河南水利与南水北调，2018，47（08）：13-15.
[14]鲍海霞.拦河闸坝在北方河流城镇景观设计中的运用[J].水利规划与设计，2016（03）：74-76.
[15]杨行运.橡胶坝工程在信阳市生态水利建设中的作用[J].城市道桥与防洪，2013（12）：104-106，12.
（责任编辑常阳阳）
