橡膠壩的產(chǎn)生可追溯于20世紀50年代末，其是隨著(zhù)高分子合成材料工業(yè)的發(fā)展而新興的一種水工建筑物。世界上首座橡膠壩于1958年在美國研究建造，時(shí)至今日，世界各國已建立起數萬(wàn)座橡膠壩，從而達到發(fā)電、分水、臨時(shí)引水、阻擋泥沙、灌溉等目的。
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，人類(lèi)的大規模筑壩攔截行動(dòng)，已逐漸發(fā)展成為河流生態(tài)環(huán)境受人類(lèi)活動(dòng)影響最顯著(zhù)、最廣泛、最嚴重的事件之一。根據初步統計，目前全世界已建成數十萬(wàn)座大中型水壩，隨著(zhù)橡膠壩數量的急劇增加，越來(lái)越多的專(zhuān)家、學(xué)者開(kāi)始更深入思考橡膠壩在蓄水、阻泥的過(guò)程中是否會(huì )對水質(zhì)以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，未來(lái)對于橡膠壩的建立是否更應該謹慎思考。
1.橡膠壩概述
橡膠壩工程，是一種采用新型高分子合成材質(zhì)制成的壩體建筑。使用強度合成纖維物做受力骨架，內外涂敷橡膠作保護層，加工成膠布，將其用錨固定于底板上成封閉狀的壩袋。然后將其與河床固定，沉入海床，在需要堤壩時(shí)注入水或空氣形成堤壩。起到溢流、控制上游水位、發(fā)揮灌溉、發(fā)電、航運、防洪、擋潮等作用。在不需要阻隔斷水時(shí)，只需要把水或空氣放空，即可恢復河流原樣。在城市供水、園林美化、防汛以及灌溉等方面有著(zhù)極為廣泛地應用。
橡膠壩主要用途：用作灌溉系統的大型進(jìn)水閘、分水閘、節制閘等;灌溉渠道的臨時(shí)飲水壩;低水頭的滾水壩;在多沙河灌溉區上的擋沙水閘;代替河道上的水閘;加高水庫的溢洪道，增加蓄水量和發(fā)電水頭;代替船閘系統的閘門(mén);擋潮堤壩;臨時(shí)圍堰;曬鹽場(chǎng)的擋水堤;自來(lái)水或污水處理廠(chǎng)的控制閘門(mén);在河道上建橡膠壩形成人工湖，美化環(huán)境等。橡膠壩因其優(yōu)點(diǎn)眾多得到廣泛地應用，但是隨著(zhù)橡膠壩數量的增多，許多河流逐漸表現出受人類(lèi)嚴重干擾的問(wèn)題。越來(lái)越多的專(zhuān)家、學(xué)者對橡膠壩也產(chǎn)生了一些新的思考，越來(lái)越多橡膠壩的產(chǎn)生，在一定形式下對環(huán)境必然會(huì )產(chǎn)生一定程度影響。
2.修建橡膠壩對水質(zhì)的影響
修建橡膠壩后，對水質(zhì)改善具有一定的積極作用。建壩后，水量聚集、沉降、吸附作用會(huì )有一定增強，但也有研究表明泥沙沉積將會(huì )加大河道中重金屬的富集。
2.1橡膠壩對氨氮、CODCr等理化指標的影響
選取英額河（流經(jīng)清原縣城段）最上游的一個(gè)橡膠壩為研究對象，設置4個(gè)監測點(diǎn)位，測量監測點(diǎn)位的CODCr和氨氮，初步研究橡膠壩對河流水質(zhì)的影響。通過(guò)對監測數據進(jìn)行整理分析，壩前氨氮濃度升高，CODCr濃度降低。分析發(fā)現，水流流至壩前時(shí)，流速逐漸降低，甚至會(huì )在壩前變?yōu)殪o水區，使得氨氮在此進(jìn)行一定富集而出現濃度升高的現象;而CODCr易吸附在懸浮固體上，濃度隨懸浮固體的沉降而減小。
橡膠壩建成前后的新薛河和大沙河水質(zhì)均出現變好的趨勢，CODCr由原本的30～40mg·L-1下降至25mg·L-1左右，全年滿(mǎn)足地表三類(lèi)水標準。分析發(fā)現，可能是由于建壩后水量蓄積滿(mǎn)足了河流的生態(tài)水量。河流生態(tài)用水量充足，水利停留時(shí)間延長(cháng)，增加了河流的物理沉降、化學(xué)沉降、生物降解的時(shí)間、效率和總量。且隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，水中微生物、植物的吸收降解作用也會(huì )逐漸增強，因此橡膠壩中的水質(zhì)出現變好的趨勢。
分析閘壩、滾水壩和大壩（水電站、水庫）等對河流水質(zhì)的影響研究發(fā)現，河流在進(jìn)入閘壩影響范圍內，CODCr沿水流方向明顯下降;氨氮沿水流方向則緩慢上升;且閘壩內水體中部分污染物均有一定程度降解，對水體起到了凈化作用。
2.2橡膠壩對重金屬的影響
研究小埠東橡膠壩對沂河臨沂城區蓄水段沉積物重金屬分布和富集的影響。利用柱狀沉積物采樣器在橡膠壩前2km處（對照）和壩前50m處分別采取原位柱狀沉積物，在比較分析典型重金屬Cu、Pb、Cd、Cr、Hg和As分布特征的基礎上，對重金屬污染程度及潛在生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評價(jià)。分析數據發(fā)現，橡膠壩的建成改變了沉積物重金屬的分布及富集狀況，促進(jìn)壩前沉積物中重金屬的富集，且Hg和Pb濃度最大，具有極強的生態(tài)危害。
3.修建橡膠壩對生態(tài)環(huán)境的影響
修建橡膠壩后，可能給生態(tài)系統帶來(lái)一定負面影響，在一定程度上降低生物的多樣性。
通過(guò)對英額河上橡膠壩的研究發(fā)現，橡膠壩的運行把河流分成流水生境和相對靜止生境2種，使大型底棲動(dòng)物群落結構發(fā)生明顯變化，對物種數、總個(gè)體數和生物多樣性指數都產(chǎn)生一定影響，在一定程度上降低了大型底棲動(dòng)物的多樣性。
同時(shí)，橡膠壩的建成進(jìn)一步促進(jìn)河流生態(tài)系統的破碎化，影響?hù)~(yú)類(lèi)等遷徙、組織物種擴散和連續性，導致河流緩沖區域內物種多樣性降低。筑壩也導致河流日流量急劇變化，降低下游棲息地和水生態(tài)系統的生產(chǎn)力和河道沖刷，大量顆粒泥沙在河道中沉降，改變了下游河床基質(zhì)，降低下游孵卵棲息地的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，從而影響?hù)~(yú)類(lèi)、底棲動(dòng)物等的生存。
4.結論
橡膠壩的建立及后續運行對水質(zhì)有一定的改善作用，可為人類(lèi)帶來(lái)很多益處，但是越來(lái)越多橡膠壩的建成在無(wú)形中也會(huì )為生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定影響，對生物多樣性等帶來(lái)危害。因而相關(guān)管理部門(mén)在今后對橡膠壩的建設及管理中，應充分考慮其對河流水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的影響，在改善水質(zhì)的同時(shí)，最大程度降低其對環(huán)境的影響，更好地發(fā)揮橡膠壩的作用。
