關于十堰市城區河道建設橡膠壩的調查報告

熊亞琪++韓瑾玨

一、研究背景

“堰”，指攔水用的堤壩。十堰，即十道攔水堤壩。十堰市城區所在地原名陳家街，清代中葉，人們在陳家街東側的百二河（河名）攔河筑壩，沿河先后筑起頭堰、二堰、三堰、四堰等共十道堰。十堰市作為地名，便由此而來。

十堰城區是沿著百二河兩側發展起來的。新中國成立以前，十堰城區所在地僅為沿百二河分布幾千人規模的小鎮。百二河為天然河道，河道上的十道堰主要是以農業灌溉為主（如圖1a）。上世紀六十年代，由于國家興建二汽，市政建設將河灘全部改為水泥硬化河床，只保留中間溝渠通水，水泥河灘上設臨時批發市場（如圖1b）。后來，由于市場的廢棄物污染河流，批發市場被取締，枯水季節水泥河床便成為市民休閑散步的場所（如圖1c）。為了提高城市的形象，地理實踐小組在指導教師的帶領下，通過調查研究，根據流經城區百二河的地形、河道及河流水文特征，將流經城區的河道設計以景觀為主、兼顧防洪的親水景觀，以橡膠壩的形式將十堰城區還原成真正的“十堰”。

二、研究方法

1.問卷調查

進行百二河是否應該建設親水景觀的調查時，多數市民表示：“這哪里像條河，只能叫做溝。一條穿城而過沒水的河，城市總感覺缺少那么點靈氣！”在市政府征求2014年市民最希望得到解決的問題時，“希望百二河有水”成為熱點建議。在本校高一年級的問卷調查中，高達92%的同學關注百二河的有水工程，希望百二河碧波蕩漾的一天早日到來。

2.實地調查

百二河是亞熱帶氣候區河流，發源于十堰市茅箭區大川鄉老龍埡，由南向北經大川、十堰匯入神定河后流入漢江，全長約25 km。其中流經十堰主城區的河段長5 km。河床最窄處有30 m，最寬達80 m。主城區河段落差25 m，河道平直，各段坡度大體一致，大部分河床深約2～3 m。河岸為壘石豎岸。流經市區的百二河水量小、河水淺。

3.資料收集

初步收集、整理建壩地區的地形、氣象、水文、工程地質、水文地質、內外交通、流域（或地區）水利綜合利用規劃、社會經濟和環境評價等基本資料。如收集壩址選擇資料得出：綜合考慮地形、地質、水流、泥沙及環境影響等因素，壩址宜選在河段相對順直、水流流態平順及岸坡穩定的河段；不宜選在沖刷和淤積變化大及斷面變化頻繁的河段。另外，壩址選擇還應考慮施工導流、交通運輸、供水供電、運行管理、壩袋檢修等條件。

三、設計方案

通過調查研究和收集資料，以及與教師進行討論后，筆者得出的設計方案為：在流經主城區5 km河道上設計橡膠壩12道，從主城區的三堰河段開始直至六堰河段，每道橡膠壩高2 m，每座壩體上下游水位落差1.8 m，總落差21.6 m。各壩之間的距離不完全相等，河床坡度小的河段，兩壩之間的距離較遠；河床坡度較大的河段，兩壩之間的距離較近（如圖2）。

蓄水后的岸線分類設計，塑造多樣性親水景觀。另外，在城市夜景設置中，市區內沿岸普通照明，推薦使用“投光加輪廓光”相結合的方式對沿岸綠化、堤岸以及步行道路進行基本亮化處理。令人欣喜的是，從十堰市政府網獲悉“有水工程”已提上議事日程，百二河綠波蕩漾不再是夢，對百二河的未來充滿深深期待！

四、問題分析及解決途徑

1.水量水質問題

通過實地調查，對百二河的兩大突出問題：水質差、水量小，有了基本認識。

由于十堰地區降水季節變化大，枯水期水量很小，1953年，百二河流經城區的上游修筑了一座百二河水庫，起到調節河流豐枯的作用。如果在河道上修建橡膠壩，枯水期蓄水，則水量少的問題便可迎刃而解。

關于水質問題，表1為小組收集的百二河沿線主要污染性工廠及污染源。

據向污水處理廠了解：十堰市神定河污水處理廠（位于百二河下游）是國家南水北調中線前期主要準備工程之一。該工程將城區污水全部匯入管網，直接排入河道的污水幾乎為零。工程設計規模為日處理污水16.5萬m3，該工程使城區95%以上的污水得到凈化處理，采用目前國際上先進的A/O法生物處理工藝，既改善城市的生態環境和投資環境，又有效地保護下游南水北調中線源頭丹江口水庫的水質。

2.泥沙淤積問題

泥沙淤積是各類水壩建設需要考慮的重要問題，泥沙淤積小則危害壩體安全，大則喪失蓄水功能。

百二河流域為亞熱帶山區，多海拔在800m以下的低山，年降水總量豐富，植被覆蓋率高，且經過水源地退耕還林保護措施的實施，水土流失少，河流泥沙含量小。流經城區的上游還建有百二河水庫，通過水庫的調節作用，可以大大減少泥沙淤積。另外，流經城區河道的兩岸多為基巖，河床底部全部水泥硬化平整，泥沙不易淤積。橡膠壩的建設還可以通過泄洪沖沙解決泥沙淤積問題。

3.橡膠壩技術可行性問題

通過上網查詢得知，橡膠壩，又稱橡膠水閘，是用高強度合成纖維織物做受力骨架，內外涂敷橡膠作保護層，加工成膠布，再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋，通過充排管路用水（氣）將其充脹形成的袋式擋水壩，壩頂可以溢流，并可根據需要調節壩高，控制上游水位。1957年世界首座橡膠壩誕生于美國洛杉磯。我國于1965年下半年開始進行橡膠壩的研制建設工作并推廣。1966年6月我國建成第一座橡膠壩——北京右安門橡膠壩，壩高3.4 m，壩頂長37.6 m，該橡膠壩曾兩次更換壩袋，至今運行正常。隨著新材料、新技術的應用，橡膠壩適合十堰城區的親水景觀建設。

4.經濟投入問題

通過查閱資料，橡膠壩運用條件與水閘相似，與常規閘壩相比又有以下特點：一是造價低，可減少投資30%～70%，可節省鋼材30%～50%，水泥50%左右，木材60%以上。二是施工期短，壩袋只需3～15天即可安裝完畢，多數橡膠壩工程當年施工當年受益。三是維修少，管理方便，橡膠壩袋的使用壽命一般為15～25年。四是壩體為柔性軟殼結構，能抵抗地震、波浪等沖擊，且止水效果好，跨度大，汛期不阻水，可用于城區園林美化。

五、收獲及反思

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。在歷時一個假期的百二河調查活動中，從課題的提出到研究實踐，再到最后的定稿成文，學習和收獲的不僅僅是教材上的知識，更多的是“社會”這本大書的精華。“有志者，事竟成”，思考并行動著，盼望也等待著百二河能夠像余秋雨筆下的阿勒河一樣，成為十堰城市的“血脈”，是十堰靈氣、活力和品質之源。

此外，這段時間的共同調查與實踐，增進了生生之間、師生之間的感情，拉近了師生之間的距離。同時，培養學生的動手實踐能力與探索能力，增強了學生的責任感與主人翁意識。