暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

本文转载自:看世界杂志(ID:ksj-worldview)
暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

荷兰堤防系统

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

今年夏季,河南遭受暴雨洪涝灾害。在欧洲,今年也洪水泛滥,造成很大损失。极端天气造成的洪涝灾害成为全球许多国家面临的挑战。关于治水策略,经常面临水患威胁的国家也在探索路径。如荷兰近年提出“还地于河”的理念,英国在积极推进“海绵城市”建设。通过本文,我们可以借鉴这些国家抗洪排涝的经验和做法。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

荷兰:从“与水争地”到“还地于河”

荷兰是世界有名的低地之国,全境有1/4的土地海拔不到1米,1/4的土地低于海面。除南部和东部有一些丘陵外,绝大部分的地势都很低洼,部分地区甚至是围海造地形成的。荷兰也是“风车之国”,过去荷兰人在河道上建起风车,利用风能抽干河水,形成可供居住和农用的“圩田”。据统计,全荷兰约有3000处大小圩田,可见荷兰人“与水争地”历史悠久。

 

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

抽水风车是荷兰人用来排干沼泽地区(通常位于海平面以下)并形成“圩田”的早期技术

在1250~1950年的700年里,荷兰筑堤填海得到的土地,大约是55万公顷;而由于海水水位上涨、土地侵蚀、下陷等原因,所失掉的土地大约是50万公顷。也就是说,过去荷兰人凭借高超的水利工程填海造田所创造出来的土地,在大自然的运作之下,有九成又陆续被大海讨了回去。

荷兰的治水发展,有两次重要的里程碑事件:一次是在1953年,发生了荷兰历史上最严重的水患,造成将近2000人丧生。因此,荷兰政府决定进行“三角洲计划”,封闭莱茵河口以及须耳德河口,修复补强原有的堤防系统和海岸沙丘,制定了整个荷兰水灾防御的空间规划。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

1953年,荷兰历史上最严重的水患导致荷兰一个沿海城镇被淹没

这种筑堤排水、与水对抗的思维模式,一直到20世纪末,有了重大的改变。1993年,荷兰林堡的马斯河谷又发生严重水患,超过180平方公里的土地积水1.5米,共8000多居民被疏散,损失超过1亿欧元。荷兰成立皇家委员会,调查这次水患。

1994年1月,报告出炉,委员会提出水利专业的建议:疏浚河床,设立滞洪区和加盖堤防。岂料,事隔2年后,在林堡河岸再一次几近溢堤,24万居民被疏散。从这以后,荷兰人开始思考,单靠水利技术,无法解决这些问题,长期以来以“对抗”水灾为思维主轴的“三角洲计划”应该有所改变。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

“三角洲计划”的堤防系统

依照过去的工程逻辑,只要加高加强堤防,就可以高枕无忧,但荷兰现有的堤防设计标准已经相当高,可是在气候不可预测的情况下,谁也不知道洪水会不会经常来报到,加高堤防已经走进了死胡同。荷兰人开始转换思路,设法降低水位。在不加高堤防和增加其他硬件工事的情况下,减轻灾害发生唯一的方法就是增大河川本身承载洪水的容量。于是,荷兰人提出“还地于河”政策。

荷兰政府选定低洼的莱茵河流域执行“还地于河”计划,并制定“国土规划重点决策”来确立计划的整体方针,阐明莱茵河流域在水患管理、景观整体规划,以及生态环境改善上的目标,着重以土地使用管理而非水利工程来降低水患风险,并强化环境质量。“还地于河”计划的主要做法包括:加大原本限制河流宽度的两岸堤防间距以增加行水空间、复育洪泛平原、降低河岸的高度等。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

一开始,“还地于河”计划遭到当地民众强烈反对。但是荷兰政府提供了相当优厚的补偿条件,并倡导“可持续的沟通”,确保所有的地方方案都由下而上产生:由地方政府及民众提出设计规划方案,而非由中央政府主导。最后,“还地于河”计划终于得到民众的支持与配合。

位于莱茵河南岸的城市阿纳姆更改堤防设计,将堤防后退200米,恢复旧有河道的曲度,并将两块湿地加以连接,复育水生栖地,并提供两栖类小型动物迁移的路径。这一项目共增加了将近600万平方米的蓄洪面积,以及每秒1.5万立方米的泄洪量。

另一个例子,是位于人口稠密的荷兰中部大城市乌特列支附近的湿地保护区维斯特布鲁克。这处保护区平坦开阔,水道纵横,水道中布满了各式各样的水生植物。荷兰人利用水生植物演替的原理,在保护区边缘设置一些大型的池子,同时在这些池子里栽种芦苇等不同演替阶段的水生植物,再用地下水管连通这些池子,以渐进的方式净化引入家庭污水,而这些池子在暴雨骤降时,也可以发挥很好的缓冲效益,避免河水漫淹。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

位于乌特列支附近的湿地保护区

在这样一个庞大的“还地于河”计划中,该如何结合沿岸的城市规划,是计划的核心。以荷兰古城奈梅亨为例,这个北面临河的古城,由于城市东边是保护区、西边及南边都已发展饱和,只能跨过河往北边发展,但同时它也位于河床蜿蜒的转折点之上,因此也是“还地于河”计划中河道拓宽的重点。拓宽的河道,将由原本的300多米,加宽为700多米,这加大了南、北城区的区隔,增加了城市跨河发展的难度。

为了解决这样的问题,“还地于河”计划,也同时整合奈梅亨的交通系统,以环形路网整合新旧城区,并考虑现行聚落,保留部分沙洲,作为串连南北城区的中途岛,并计划以这个岛为基础,结合北岸的新区,以拓宽的河道作为休闲游艇港,不仅替北边城区塑造优美的城市景观,也带动了新区的发展。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

奈梅“还地于河”计划中,堤防被移回,并于瓦尔河沿岸挖了一条旁路水道(图中左侧)以拓宽河道

事实上,面对似乎越来越难以控制和防范的水患课题,不只是荷兰开始改变观念,英国、德国、法国、比利时等国家也开始扬弃过去以工程防堵为主的治水手段,改以顺应河川作用力的方式来减低水患威胁。在“还地于河”的政策中,最关键的工作是恢复河流原有的洪泛平原的蓄洪及生态功能。

在欧洲,复育洪泛平原已经成为水患管理的主要工作之一。例如:奥地利在1996~1998年对境内的多瑙河和多瓦河进行500公顷的洪泛平原复育;德国的布略得河复育工作,除将截弯取直的河道恢复曲度外,还复育一连串的湿地。英国、法国、波兰等国家也都有已经完成或是正在进行中的相关计划。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

英国:“海绵城市”缓解洪涝

仅在2007年夏天,英格兰地区就有5.5万所房屋被毁,其中2/3是由于城市排水系统过载造成的排水失控。随着全球气候变化,情况还在进一步恶化。近年,英国的极端天气统计数据频频“破纪录”,鉴于此,“海绵城市”理念逐渐走入英国。

“海绵城市”是通过现代雨洪管理等手段,解决城市排水、水安全、水资源等问题,最终在城市实现接近自然界那样的循环与平衡。建设“海绵城市”的好处包括:改善水质、增加对地下水的补给、保护河道和固碳等,最大的附带好处就是规避洪水。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

“海绵城市”示意图

2012年,英国环境、食品和农村事务部结合2010年《洪水管理法案》,提出“可持续城市排水系统”(Su DS)的实施建议,经过近3个月的专家和公共咨询,该部还拟定了Su DS的国家标准,以推动落实这一系统。这种可持续城市排水系统,就是如今英国“海绵城市”的主要实现形式。

与世界上其他类型“海绵城市”的实现方式相比,英国的Su DS特点在于注重“蓄、滞、渗”。“蓄”就是收集雨水。在此背景下,建立雨水回收系统成为英国政府力推的一项重要举措。目前,英国政府已经把是否建立雨水回收系统、达到相当的可持续利用标准,纳入到新建住房的评估体系当中,通过《住房建筑管理规定》等法律规定,间接促进家庭雨水回收系统的普及。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

住房雨水回收系统示意图

在2006~2015年间,英国政府针对新建房屋设立1~6级的评估体系,要求所有的新建房屋至少达到3级以上的可持续利用标准才能获得开工许可,而其中最重要的提升等级方式之一就是建立雨水回收系统。2015年之后,英国政府为更有针对性地控制水资源利用效率,直接要求单一住房单元的居民每天设计用水量不超过125升才能获得开工许可。这一规定也要求开发商和居民更加积极地在家中建立雨水回收系统。

在重视家庭雨水回收利用的同时,英国也在大力推动大型市政建筑和商业建筑的雨水利用。最为典型的就是伦敦奥林匹克公园,通过回收雨水和废水再利用等方式,可以完全满足225公顷园区的灌溉用水需要。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

伦敦奥林匹克公园

英国政府和雨水再利用管理协会调研认为,英国利用雨水回收系统在提升水资源利用率方面仍有巨大的潜力。数据显示,以当前伦敦地区典型住房计算,在伦敦地区年均600毫米降水量情况下,每所房屋(屋顶面积100平方米)每年可回收5.4万升雨水。

英国政府预计,如果所有新建住宅都设置雨水收集装置,未来英格兰地区年均回收雨水量将达到2.8亿立方米;如果新建商业用地也设置类似的装置,则回收数量能够翻倍。此外,伦敦的几大水务公司也在伦敦周边建立起30多个大型人工蓄水湖,帮助缓解泰晤士河的排水压力。

在“海绵城市”的理念中,另一个不可忽视的方面,就是通过扩大绿化面积、推广可渗水铺地材料、建设“雨水花园”等方式,实现绿化涵养水源。“雨水花园”也被称为生物滞留区域,是指在园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域,以树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水,降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。

暴雨袭击地球,如何抗洪排涝?

民宅里的“雨水花园”

统计显示,在全球同等规模城市中,伦敦的绿化率名列前茅。在英国生活过的人都有这样的感觉:大到市政公园,小到私家的英式庭院,绿色、景观和生态和谐都细致入微地体现其中。绿化率高,民众又有园艺和绿色意识,“海绵城市”的推行就有现实基础和公共基础。

文章来源:《中国国土资源报》

1、本文只代表作者个人观点,不代表星火智库立场,仅供大家学习参考; 2、如若转载,请注明出处:http://www.xinghuozhiku.com/51225.html

(2)
上一篇 2021年7月23日 上午11:19
下一篇 2021年7月23日 下午12:20

相关推荐

发表回复

登录后才能评论