«Защитное противопаводковое сооружение – Головинский вал, 1866 г.», представляющий собой уникальное инженерное сооружение, расположенное на левом (северном) берегу реки Тьмаки.
Исторический район города Твери - Затьмачье, в силу своего низменного положения, страдал от ежегодных паводков на реке Тьмаке. От паводков гибли люди и скот, размывало земельные угодья. По сведениям краеведа Г.А. Кочетовой уже в 1852 г. канцелярией Тверского губернатора были выделены средства в размере 33500 рублей на строительства земляного вала для защиты от паводков. Руководить проектом был назначен архитектор Нефедьев, которому предписывалось «…начать строительство вала вдоль северной, северо-восточной и северо-западной сторон Затьмацкой части от Старицкой заставы до Тьмацкого моста».
Однако фактически работы по созданию земляного вала были начаты только в середине лета 1865 г., а закончились весной 1866 г., как раз перед началом паводка.
Оконченный постройкой земляной вал представлял собой инженерное сооружение длиной около 5 км и высотой на разных участках от 1 до 7 метров. Вал тянулся по левому берегу реки Тьмаки от Беляковского переулка до речного устья и далее по правому берегу Волги (Краснофлотская набережная и улица Карла Маркса), замыкаясь на берегу Тьмаки.
На постройку вала городской голова – потомственный почетный гражданин, купец и меценат Алексей Федорович Головинский (1810-1871) пожертвовал из личных средств 10 тысяч рублей.
Весной 1867 г. вал не без некоторых повреждений, но, в целом, успешно выдержал первое значительное поднятие уровня воды, о чем было подробно сообщено в местных «Ведомостях»: «Лед срывал дерн, оголял песок вал, вал разрушался и давал течь. Архитектор Нефедов и полицмейстер Губченко руководили работами 70 рабочих по укреплению слабых мест. А вода между тем не убывала, как бы издевалась, она то опускалась, то поднималась на вершок или два. И работающие, и жители не видели конца борьбы. К ночи в субботу на Светлое Христово Воскресенье были приведены солдаты Капорского полка. Всю ночь солдаты простояли на валу, ожидая работы, здесь они и встретили светлый праздник… Когда отошла обедня, увидели, что вода убыла на несколько четвертей, к полудню вода упала еще больше, вал был безопасен, Затьмачье спасено».
В благодарность жертвователю А.Ф. Головинскому, весной 1867 г. защитному противопаводковому сооружению было дано сохранившееся до настоящего времени наименование – Головинский вал. На приведение вала в порядок А.Ф. Головинский тогда же в конце 1860-х гг. пожертвовал еще 2 тысячи рублей.
На валу также был установлен знак с памятной надписью: «Вал Головинский. Вал. Вал построен иждевением Тверского Городского Головы Потомственного Почетного Гражданина и Кавалера Алексея Федоровича Головинского». Знак, сохранившийся до настоящего времени, изначально представлял собой гранитную колонну, четырехгранный верх которой был увенчан медным шаром. Сперва колонна находилась на месте бывшей Старицкой заставы (в начале Головинского вала), затем была перенесена к церкви Николы на другой конец вала, в 1960-е гг. оказалась помещена между мостами через Тьмаку. А в настоящее время колонна располагается на набережной реки Тьмаки в непосредственной близости от Покровской церкви.
По всей видимости, на протяжении последней трети XIX – первой четверти XX вв. конструкция Головинского вала регулярно поновлялась и служила для предотвращения ежегодных подтоплений территории Затьмачье. Вплоть до настоящего времени фрагменты конструкции, в значительной степени продолжают сохранять свой исторический облик.
По состоянию на последнюю треть XX в. пойма Тьмаки была занята огородами и картофельными полями, а в начале XXI в. – была неблагоустроенной и характеризовалась наличием нерегулируемого озеленения. Однако с 2016 г. начал создаваться и благоустраиваться ландшафтный парк «Тьмака» и береговая линия.