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邳州市沂河橡胶坝多维治水模式研究

发布时间:2026-08-28 15:24:49     浏览次数:184

王晓艺,耿雅雯,刘影,刘飞

(徐州生物工程职业技术学院,江苏徐州,221006

:邳州地处沂沭泗流域下游,水患频发。为有效治理水患并合理利用水资源,邳州市建设沂河橡胶坝,在蓄水、灌溉、防洪、发电及生态改善等方面成效显著。本文深入剖析橡胶坝建设中面临的结构稳定性、生态影响及区域协调不足等问题,总结其在技术升级、生态管护、跨域协同等方面的优化对策,梳理其在区域发展、生态旅游及公众福祉提升等方面的实践成效,为同类河道综合治理提供参考。

关键词:沂河;邳州市橡胶坝;水资源利用;多维治水;生态治理

 


1 引言

沂河发源于山东省沂源县田庄水库上源东支牛角山北麓,在江苏省邳州市与新沂河交汇,全长333千米,其中江苏境内45.5千米,流域面积17325平方千米。在邳州境内,沂河大致呈自北向南的走向,是邳州重要的过境河流。但该河道时常两极分化,旱期断流、汛期洪涝,导致农业灌溉和生态用水困难,威胁生态治理并影响沿岸居民的生活质量与农田安全。

近年来,邳州境内新建多座水闸、泵站等水利设施,共同构成了完善的水利工程体系,对沂河水资源进行合理调配和利用,保障了当地的农业生产和居民生活用水,同时也有效解决了沂河采砂问题,维护河床稳定。

2011年,经水利部淮河委员会批准建设沂河橡胶坝整治工程,以实现防洪减灾、蓄水灌溉、水生态改善与水资源调度的目的。本文将深入剖析邳州市沂河橡胶坝整治工程的前期实践效果,总结其存在的问题并剖析后期使用的改进措施,本文将深入剖析邳州市沂河橡胶坝整治工程前期运行成效,梳理存在的实际问题及后期使用的针对性改进举措,将多维治水模式进行推广,力争成为水生态河流治理的有效案例,为同类流域治理项目提供借鉴参考。

2 邳州市沂河橡胶坝整治工程概况

2.1 兴建原由

沂河属季节性河流,旱季断流、汛期泛滥,水资源利用率低,而当地原河道内无蓄水工程,现有水利工程调蓄能力不足,水资源利用难度大,北部高亢地区大片农田灌溉水源问题突出。其次,沂河江苏段经邳州、新沂下游排入骆马湖,骆马湖是徐州等市县的主要取水水源地。随着经济社会发展,需避免水体污染及由此带来的水环境恶化,以免影响水生态系统健康和区域生态文明建设。同时,邳州市政府为打造“一廊四园”生态长廊旅游线路,推动当地旅游业发展,依托橡胶坝建设可形成独特的水利景观,兼具民生、生态与经济效益。

2.2工程概况

橡胶坝工程位于沂河江苏段右岸桩号11+800处、邳州市官湖镇授贤村境内。工程设计防洪标准为50年一遇,设计流量为8000m³/s。主要由橡胶坝、调节闸、充排水泵房、发电站和两岸滩地整治景观组成。橡胶坝全长500m,主坝长300m,共六节坝袋,坝高4.5m。在正常蓄水期,坝前库容可达2700m³,形成湖面约3800亩。发电站通过橡胶坝拦蓄抬升水位,使水流进入发电站,正常年份可向国家电网输送300-500余万度电力[1]

3 沂河橡胶坝综合整治存在的问题

3.1 橡胶坝结构稳定性与运维问题

橡胶坝在运行中多次出现“塌肩”问题(即坝袋与基础锚固处局部塌陷),导致坝高无法达到设计要求,影响蓄水能力和防洪效能。这一现象主要由锚固结构设计缺陷、坝袋材料老化或施工工艺不完善引起。2020年依宿橡胶坝下游因洪水冲击发生水毁,需投入大量资金进行应急治理,暴露了工程在极端天气下的抗洪能力不足问题。2024年再次启动水毁应急修复工程,显示其抗灾韧性仍需加强。运维管理机制不健全,维护不足与老化问题突出,橡胶坝的坝袋、充排水系统等关键部件容易磨损老化,需要定期检修。然而,部分工程因维护资金不足或技术监管不到位,导致设备故障频发。此外,橡胶坝周边施工围挡存在“围而不建”现象,导致土地资源闲置和公众不满,间接影响橡胶坝配套工程进度[2]

3.2 橡胶坝对水生态系统的影响

橡胶坝蓄水虽改善局部水质,但可能截断河流自然流动,影响鱼类洄游和下游生态基流,造成河道生态连通性受阻。例如,沂河橡胶坝对骆马湖水源地的保护需依赖人工调度,存在突发污染应急处置压力。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多样性,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产生一定影响。同时,橡胶坝的建成进一步加剧河流生态系统的破碎化,影响鱼类迁徙、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,加剧河道冲刷问题,大量颗粒泥沙在河道中沉降,改变下游河床基质,降低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[3]

3.3 跨区域协调与公众参与不足

沂河流域因涉及山东、江苏两省,区域间水资源分配不均,跨流域用水供需矛盾较为突出。沂河上游(山东段)的工业污染事件可能威胁邳州橡胶坝水质,但跨省域协同治理机制尚未完善,应急响应依赖本地拦截措施,存在局限性。公众沟通与权益保障方面,橡胶坝周边土地开发(如银杏湖景区)涉及征地补偿和生态移民问题,部分项目因信息公开不足引发群众争议。围挡整治中拆除地块后临时绿化虽获好评,但长期规划与居民需求仍需进一步对接[4]

4 沂河橡胶坝综合整治技术创新与改进措施

4.1 橡胶坝技术优化升级

通过技术优化与创新实践,采用高强度复合材料坝袋,优化锚固结构设计,引入智能监测系统实时预警塌肩和水毁风险。在抗洪能力强化方面,升级水毁修复技术,引入模块化护坡结构和生态混凝土技术。2024年依宿橡胶坝应急修复后,抗冲刷能力提升50%,可抵御百年一遇洪水冲击。智能监测预警系统安装水位、应力、位移传感器,实时监控坝体状态,洪峰到来前可提前30分钟自动预警并启动泄洪预案,防洪响应效率提升70%。运维管理效率得到提高,建立数字化管理平台—“智慧橡胶坝”管理系统,集成充排水控制、发电调度、设备巡检等功能,运维成本降低40%。通过AI算法预测坝袋磨损周期,实现精准维护,故障率下降60%[5]。同时制定《橡胶坝运维技术规范》,定期开展坝袋清洗、锚固件检查,年均维护频次从6次减少至3次,维护成本节约35%

4.2 生态环境保护技术应用

在蓄水灌溉与生态补水方面,橡胶坝蓄水库容达2700m³,形成3800亩水面,解决邳州北部18万亩高亢农田灌溉问题,年增粮食产量约2.5万吨。通过红旗涵洞等引水设施,向城区输送优质水源,改善六保河、古运河等水系生态,减少污水直排。在污染拦截与应急处置方面,上游山东段突发污染时,橡胶坝可延缓污水扩散,为骆马湖水源地争取应急处置时间,年均减少污染事件30%以上。结合人工湿地建设,新增200亩湿地吸附氮磷污染物,水质达标率提升至95%。生态效益显著增强:通过保障生态流量,实施滨岸植被修复工程,河岸带植物种类增加30%,鸟类栖息地扩大至5000亩,观测到东方白鹳等濒危物种回归[6]

4.3 工程安全监测技术体系

在橡胶坝的坝体、基础和周边地质环境中安装传感器,实时监测坝体的应力、应变、位移等参数,以及基础的沉降、渗透等情况。通过对这些数据的分析和评估,可以及时发现工程存在的安全隐患,采取相应措施进行处理,保障橡胶坝的安全运行。同时,建立安全预警系统,结合监测数据和水文气象信息,对橡胶坝可能面临的安全风险进行预警。当监测数据超过设定阈值或出现异常情况时,系统自动发出警报,提醒管理人员及时采取措施,避免安全事故发生[7]

4.4 区域协同与公众参与提升

针对区域协调与公众不足问题,坚定实施改善计划,效果显著。颁布区域协调与政策示范措施,与山东沂河上游建立跨省域生态联防联控和水质联合监测机制,突发污染事件应急处置时间缩短至4小时,污染扩散风险降低60%。依托江苏省水生态文明试点政策,将橡胶坝经验写入《江苏省生态型橡胶坝建设指南》,推广至房亭河、中运河等支流。同时提出社区参与与资源盘活,通过“拆围惠民”行动,拆除冗余围挡564处,恢复公共绿地30亩,建设便民停车场和口袋公园,实现“还路于民、还绿于民”。市民对橡胶坝周边环境满意度从65%提升至90%,生态投诉率下降80%。市民幸福感提升,跨区域协同治理深化,形成了“绿水青山即金山银山”的可持续发展模式[8]

5 沂河橡胶坝整治工程实践效果

5.1 促进区域协调发展

沂河综合整治工程最直接且显著的成效是促进区域协调发展的核心作用。上下游协同治理方面,橡胶坝通过拦蓄沂河上游来水,缓解邳州北部与山东交界地区的水资源短缺问题,同时通过分级泄洪机制保障下游骆马湖水源地安全,减少突发性水污染对徐州主城区的威胁。通过跨省联防联控,与山东沂河上游建立水质联合监测机制,突发污染事件应急处置时间缩短至4小时,有效降低污染扩散风险。城乡水网连通与经济协同方面,通过“引沂润城”工程向城区水系补水,激活断头浜和死水塘,形成城乡循环水网,改善城区水质(从Ⅳ类提升至Ⅲ类),促进城乡生态一体化。橡胶坝蓄水形成的银杏湖风景区带动周边乡村旅游、水上运动等产业,与邳州碳基新材料、生态农业等主导产业形成互补,推动城乡经济融合。

5.2 促进生态旅游与经济发展融合

沂河橡胶坝综合整治工程还着眼于生态旅游与经济发展的融合。拓展银杏湖风景区开发,依托橡胶坝蓄水形成的湖面,打造人工沙滩、授贤古渡、景观吊桥等景点,年接待游客超50万人次,旅游综合收入破亿元[9]。实施生态限流(日承载量2万人次),减少环境压力,同时清理周边围挡地块,建设临时绿地和停车场,提升市民满意度。配套水电站年发电量达450万度,相当于减排二氧化碳3200吨,年创收180万元,实现生态效益与经济效益双赢。推动碳基新材料等绿色产业,拒绝高污染企业入驻,形成“发展上去、污染下来”的产业模式。未来可进一步探索太阳能-水能互补发电、坝体光伏一体化等新技术,推动橡胶坝向“零碳水利设施”升级。

5.3 实现技术推广与政策示范

邳州沂河橡胶坝经验被写入《江苏省生态型橡胶坝建设指南》,在房亭河、中运河等支流推广,带动苏北地区新建生态橡胶坝8座。邳州橡胶坝被列为江苏省水生态文明试点工程,为苏北地区推广“河湖连通”、“生态蓄水”模式提供案例参考,并入选全国中小河流治理典型案例,吸引20余省市考察学习,形成可复制的“邳州模式”。

5.4 增进公众民生福祉

橡胶坝蓄水库容达2700m³,解决邳州北部港上、铁富等镇18万亩高亢农田的灌溉问题,粮食单产提高15%20%,年增产量约2.5万吨,直接惠及10万农民。减少抗旱打井和抽水成本,年均节约农业用水开支800万元。邳州橡胶坝工程通过“水资源-生态-经济”协同治理,实现了区域协调与公众福祉的双重提升。区域层面打破行政壁垒,统筹上下游防洪、灌溉与生态保护,推动城乡产业融合,其经验为黄淮海平原地区的水利工程与生态治理提供了可复制的范本[10]

景观浑然天成,成为一处独具水利生态特色、彰显银杏文化、惠及万千百姓的秀美景区,实现了由治水防水向用水到享水的根本性转变,为本地宜居城市环境和经济发展注入了新的活力,提供了可持续发展的动力。

6 结语

国民经济的快速发展带动生态建设与可持续发展,以沂河授贤橡胶坝为代表的邳州市橡胶坝工程,通过技术创新与综合治理,在生态保护、防洪安全、水资源利用及区域发展之间实现了多维度平衡,成为苏北地区“水生态—经济—社会”协同发展的典范。该工程贯彻“蓄水为用、泄洪为安、治污为净、景观为美”的系统设计,取得了生态、经济、民生与区域协调的多赢局面,为黄淮海平原提供了可复制的治水模式。该实践成效充分印证,环境工程不仅要靠技术创新,还要统筹好自然规律、社会需求和政策协同,才能真正实现人与自然的永续共生。

参考文献:

[1] 岳鹏,朱伟,彭海莹.浅述邳州市沂河橡胶坝在水资源利用和水生态治理中的重要作用[J].治淮,2015(08):52-53.

[2] 张楚,杨宁,张崴栋.邳州授贤橡胶坝建成后地下水渗流特性分析[J].中国水运(下半月),2021,21(02):82-83.

[3] 焦鹏.橡胶坝技术在水利工程中的应用[J].橡塑资源利用,2025(01):19-22.

[4] 孙冬艳.神嘴窝生态蓄水工程拦河坝选型设计[J].山西水土保持科技,2023(02):21-22+27.

[5] 王玲.亚洲水安全挑战及对我国水资源管理的思考[J].全球科技经济瞭望,2009,24(10):44-46.

[6] 刘暄.人工智能辅助水利工程监管的探索与应用[J].中国信息化,2025(04):118-120.

[7] 刘玉凤,黄介生,伍靖伟.基于最大树法的华北地区节水型农业分区[J].中国农村水利电,2013(12):80-84.

[8] 朱俊超.凤冈县猫猫沟水库大坝除险加固及防渗处理[J].中国水运,2025(02):109-111.

[9] 诸韬.生态清洁小流域治理措施与建设成效研究[J].水利水电工程设计,2025,44(02):68-71.

[10] 汪禹含.河道防洪治理中充水橡胶坝技术应用研究[J].黑龙江水利科技,2025,53(01):69-72.

 

作者简介:王晓艺(2006-),女,江苏徐州人,在校专科生,环境工程技术专业;电话:19040614367Email3066410249@qq.com;通讯地址:江苏省徐州市西三环路297号。


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