夏季洪澇泛濫?看看低地之國荷蘭是如何防洪治水的|史上最全
夏季一到,各地的防洪防汛工作就開始緊張起來。一直以為洪澇是南方諸省的特產,可是今年卻不想竟然也禍患到西安甚至東北。每年國家花在防洪防汛上的人力物力財力都數不勝數,但是洪災仍然如女性朋友的大姨媽一樣-總是如期而至。
我國固然幅員遼闊,地形複雜,氣候多變,所以洪澇水患也難以一概而論。
俗話說,「他山之石,可以攻玉」,荷蘭是個小國,但是治水方面,無出其右,故而「水管理」是荷蘭馬德羅丹小人國內的一大特色。小荷人天天呆在荷蘭小人國里,每日里看著來自世界各地的朋友來小人國進行「水管理」方面的「朝聖」,小荷人覺得有必要給中國的朋友們介紹一下這個多雨低地之國是如何進行防洪治水的。
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I. 荷蘭與水
荷蘭是典型的低地之國,境內有三分之一的土地低于海平面,隨時遭受著海水倒灌的危機;另一方面,荷蘭位於萊茵河和馬斯河倆大河流的下游,又深受洪澇之患。
如果沒有攔海大壩的話,荷蘭境內近半土地將會被淹,包括荷蘭最繁華的Randstad區域(荷蘭GDP55%出自此)大部分土地,荷蘭中部城市Utrecht將會搖身一變成為沿海城市。
荷蘭是歐洲幾大河流的下游,其中包括萊茵河、馬斯河等。
荷蘭境內主要河流
荷蘭氣候濕潤,常年降雨,年氣溫8.9 °C,年均降雨量為782mm。
來源:http://Climate-data.org
荷蘭人與水鬥爭的歷史可以追溯上千年。早在公元前約325年,古希臘探險家皮亞希斯遊覽低地國家(荷蘭和比利時)時,就寫道:
在這裡,斗水而亡的人員數遠高於那些與人作戰犧牲的人數。
II. 荷蘭洪澇情況
如此地理環境下,荷蘭人民歷史上吃盡了洪澇的苦頭。1800-1900年間,荷蘭的洪災尤其多,這主要是因為此間荷蘭和德國在萊茵河和馬斯河上修建大量的發電站,以及日益繁忙的水上航線。進入二十世紀,因為戰事頻繁且洪水不斷,導致水利工程懈怠。1953年,一場大洪水奪去了1853人的性命,荷蘭政府從戰後復甦的焦慮轉移到水利之上,因而有了20世紀堪稱最偉大的工程之一:荷蘭三角洲工程(Deltawerken,1958年),並與荷蘭更早期的另一水利工程荷蘭南海工程(Zuiderzeewerken,1913年)齊列美國土木工程協會的「現代世界的七大奇蹟」。
1953年,Zeeland附近的一處堤壩被洪水沖毀
這個震驚世界的工程包括了在Maeslant、Haringvliet、Brouwers、以及Oosterschelde等四大出海口建立第一防線的大壩,以及在河流較上游處興建第二、第三防線的大壩。該工程不僅可以阻擋強勁海潮、排放河水、讓船隻通過,也是連接出海口三角洲各島之間的橋樑,成為荷蘭西南部的交通要道。在今日,荷蘭三角洲這個偉大的工程也為荷蘭帶來許多遊客。
標紅色處為三角工程的水利設施
Haringvliet攔海大壩
Oosterschelde攔海大壩
荷蘭Maeslantkering攔海大壩,兩座倒V型鐵門橫卧水面,並且可以自由旋轉,以便對此河流段進行水位、運輸、風浪等的調節管理。該倆座「鐵門」大小分別與一座埃菲爾鐵塔相似,但是可以自由移動,為世界上可移動的最大結構體之一。
Maeslantkering攔海大壩的1:250的微縮模型在荷蘭馬德羅丹小人國中陳列展示,該工程施工6年完成,而這個微縮模型耗時6個月。
荷蘭最近的一次洪水為1995年,受災面積為170平方公里,共計25萬人被遷徙,損失共4億歐元(主要為遷徙人員安置費用)。這一次災情卻將荷蘭的防洪治水工程引向了另一個方向。
III. 荷蘭治水
古代荷蘭人治水主要是三大塊:運河、大壩和排水。開挖運河對主河道進行分流疏通;大壩主要是用來防洪,通過水壩對河水進行疏通、圍堵等,荷蘭的首都阿姆斯特丹的名稱就來自大壩,Amsterdam 為建在Amstel河上的dam(大壩)。排水則與荷蘭的地形相關,荷蘭的土地,尤其是西邊沿海地帶,很多都是泥炭沼澤(peat bogs),荷蘭人民所謂的「造田」也即將這些沼澤、水塘里的水抽干,然後進行填土或者土壤改良,使之成為肥沃的農田,而這也是荷蘭古代風車的主要用途。
17世紀時,荷蘭人民利用風車排水造田示意圖
鹿特丹附近的Kinderdijk小孩堤防風車村,就是這一進程中的典型工程,也於1997年列入聯合國科教文組織世界遺產名錄,並且其微觀模型放入荷蘭馬德羅丹小人國進行陳列展示。
荷蘭馬德羅丹小人國中的「小孩堤防」
巨大的海堤蜿蜒在荷蘭海岸線,堤外是遼闊的北海,碧波萬頃,堤內溝渠縱橫,湖泊眾多,風車聳立,一排海上田園風光,不但帶來極大經濟效益,更是荷蘭旅遊文化亮點之一。荷蘭三角洲工程衛星圖,左邊是藍色的北海,右邊綠色的是圍墾的農田和房舍,倆者之間是一道道的攔海大壩;攔海大壩以內同時有各類湖泊、沼澤用以蓄水、蓄洪。
荷蘭圍墾吁田一景;房屋都須嚴格按照政府規劃,建在指定的高地上
荷蘭吁田一景
到19世紀,荷蘭開始大量使用蒸汽水泵,泵水效率大大提高,圍海造田的步驟也加快了很多,這一進程也是荷蘭水利行業走向世界領先的萌芽階段,誕生了一大批水利工程設計、施工、管理、設備等企業或生產商,比如荷蘭知名的工程諮詢公司Grontmij(Sweco 荷蘭前身),1913年成立時主要是進行「造田」工程( Gront是荷蘭語「土壤」的意思,mij代指荷蘭單詞ontginning「改良」)。
在荷蘭,過去60年間的洪水管理應是相當成功的,雖然由於氣候變化、工業發展等因素導致治水情況更為嚴峻,但是只有三次洪水(1953年,1993年,1995年),人員傷亡也並不大。在荷蘭,洪水管理不僅僅是水利工程,荷蘭政府和社會給予了全面的規劃和支持,涉及到城市規劃、洪水預警、災後管理、政府管理、立法、大壩維護、融資、學術機構、非盈利組織等多方面的合作。因為小荷人想既然介紹了,就介紹全面一些,接下來會對荷蘭洪水管理體系進行全面介紹,讀者可以挑自己感興趣的章節細讀,或者直接跳到文末參與我們的「贏取廈門往返荷蘭機票「活動哦。
一、21世紀治水理念:還地於河 Ruimte voor de Rivier (2001-2015)
20世紀荷蘭主要是執行了倆個大型水利工程計劃:荷蘭南海工程(Zuiderzeewerken, 1913年)和三角洲工程(Deltawerken, 1958年),這期間還有針對這倆項工程的擴建、維護等大大小小十數個大型工程。但是這裡想主要介紹下本世紀荷蘭的一大工程:還地於河。
前文說到,古代荷蘭的歷史主要是與水作鬥爭的歷史,」圍海造田「是荷蘭的一大特色之一。但是1993年和1995年的倆場洪水之後,荷蘭國會於1996年通過了新的《防洪法案》,荷蘭的相關機構對全國所有的防洪設施和萊茵馬斯倆條荷蘭的水文進行重新勘測,調查結果給出了一個新的水利工程建議:還地於河,即給河流創造更多的空間。
「還地於河」項目主要是拓寬河道,拆除河面、河岸建築物等,共分為8個大塊:
1. 降低河灘,這樣在河汛期間,河流即有更多的活動空間;
2. 加深夏季河床,這主要是在Stadsbrug和Eilandbrug倆座橋樑之間的Ijssel水域進行加深;
3. 增加蓄洪池,防範雨量過多或是因閘門關閉時部分水段水位突然上升時的洪澇風險;
4. 堤防內移,同樣是給予河流更多的活動空間;
5. 降低防波堤及將其平行移防,使得河流更易排放過多水量;
6. 建設河流分支,疏解主河道水量;
7. 拆除或修改河面障礙物,提高水流速度;
8. 在無法拓寬河灘的情況下,加固堤防。
「還地於河」項目之一,將堤壩外移,擴大河灘,給荷蘭更多活動空間
二、洪澇風險管理:空間規劃與城市發展-規劃比應急更重要
自1995年的洪澇之後,政府和相關部門不僅對所有防洪相關水利設施等進行查檢、加固、檢測等,還出台了嚴格法律,嚴禁在洪泛區建房子,所有在湖畔、海濱的房子都必須加上防洪設施如加高地基、加築護堤等,在某些人口密集區域如阿姆斯特丹、鹿特丹政府還出台了一系列漂浮建築等。此外,政府規定,一個新的城市規劃項目,必須至少留有6%的空間予以蓄水,以備雨量過多之時防止洪災或者城市積水。
洪水預測模型,上圖為洪水前,下圖為洪水後,可以對比出漂浮建築可以有效防範洪水。
總結出來,空間規劃時必須充分將降雨量、洪水避險以及風險管理放進規劃考量內。在進行洪水風險分析時,荷蘭主要套用「分層安全理論「:
1. 防洪設施:修建防洪設施保障居民人身和財產安全,並對防洪設施進行嚴格監控修復,降低潰堤等概率;
2. 空間規劃:在空間規劃時,就分化出洪泛區,嚴禁在洪泛區建立新住宅;並充分考慮到洪水可能性、雨水過量時城市的蓄水功能等;對水邊的房屋進行特殊處理;
3. 洪水預警:建立一套健全的洪水預警機制,例如如何對民眾進行疏導、遷徙,以及災後修繕等。
三、洪水預測與預警
說到水管理,大部分人都對荷蘭的水利工程耳熟能詳,但是光有高精尖的水利技術是不夠的,對洪水的預測,以及預測之後的預警防範也是避免人員傷亡、財產損失的有力措施。
荷蘭有一套完善的洪水監測預測機制,在重要區域都設有水位監測儀等;氣象學家和水文學家一般在一棟樓里辦公。可能到來的洪水一般可以提前幾日預測到。
出於荷蘭靠海以及境內荷蘭密布的地形,荷蘭的洪水預測預警主要分為倆塊:風暴潮洪水和河流洪水。
荷蘭風暴潮洪水預警溝通流程圖:
來源:SVSD, Jan Kroos, 2012
分別對於馬斯河和萊茵河洪水預測的預警時間,左邊為小時,右邊為天數。
來源:Sprokkereef, 2010
實時風速監控衛星圖
來源:KNMI
對於Ijssel湖泊的風速預測圖
來源:KNMI
對於IJsselmeer區域湖泊某日的水位預測圖
來源:Rijkswaterstaat
對於IJsselmeer區域湖泊某日的風浪預測圖
來源:Rijkswaterstaat
對於IJsselmeer區域水位和浪高的預測模型,紅色虛線為預警線
來源:Rijkswaterstaat
洪水預測總覽圖
來源:Deltares
同時,中央政府和地方政府也多次組織民眾進行洪災演習,調動民眾參與到預警、自救當中。這其中最為顯著的一次是在2007年,該演習是為了檢測國家洪水預警、遷徙人員、安置、救援、決策制定、風險溝通等各機構的協同性,並且調動民眾的參與性,演習持續了一周,但是準備工作歷時倆年,共有15000名專業人士參與準備。該類國家級別的演習每隔5年會進行一次,而區域型的就更頻繁一些。
四、水利支出
荷蘭的水利支出只要是來自國家財政,1960年,荷蘭政府規定約1%的國家GDP用作水利管理。
但是,任何一個項目、決策都需要制定具體的規劃和投資回報分析等。
以下是三角洲工程的一個成本-收益分析圖。
來源:Deltares
有的時候,能向議會證明這項投資是值得的還不夠,還需要告訴議會錢是怎麼花的。下面這個軟體就應用而生,對項目進行虛擬運營,可以對項目的各個環節做出模型以及預算分配等。
IIII. 荷蘭水利經濟收益
荷蘭人在水利上的投入是巨大的,光「還地於河」工程就耗資22億歐元。但是這些昂貴的投資,除了保家衛國以外,經濟回報也是可觀的。
1. 水運航運
荷蘭位靠北海,坐擁歐洲最大港口-鹿特丹港,來自世界各地的貨物在鹿特丹卸載再由水陸倆棲於24小時內分發至歐洲所有主要的工業和經濟中心。鹿特丹的輝煌不得不說得益於荷蘭的水利工程:荷蘭境內密布的運河不僅僅是治水良方,還給鹿特丹港口的四通八達提供了無與倫比的支持。
荷蘭運河上繁忙的貨運航線
荷蘭的內河航運堪稱全球矚目,占歐洲(歐盟27國)貿易船運的54%。荷蘭船隊擁有船舶6,500艘(歐洲總數為13,500),是歐洲規模最大、最現代的船隊。每年通過鹿特丹港口駛向海洋的船舶有34,000艘左右,另有133,000艘船舶開往內河。 在荷蘭,運輸服務(貨物和人員運輸)約佔荷蘭服務出口的22%, 佔總出口價值的4.2%。約610,000人服務於直接運輸行業( 如算上支持性活動,則服務人數高達715,000)。2010年,瑞士洛桑國際管理學院(IMD Business School) 將荷蘭的水運基礎設施質量列為全球第二。荷蘭在2010年世界銀行全球物流績效指數(基於評選國 的海關部門的效率效力、運輸質量、物流IT基礎設施,以 及船運的便捷性和可負擔性)的評比中位列第四。
2. 技術出口
荷蘭成功的水管理項目讓各國對荷蘭的水管理技術趨之若鶩。荷蘭三角洲工程的專家們目前正在協助美國新奧爾良重建堤壩, 而且已經在倫敦、威尼斯和聖彼得堡修建了洪水防護系 統。
荷蘭約有1500家企業在水管理技術領域直接開展業務,另有450家企業間接參與其中。相應的全職從業人數達到8萬名,這一數字對像荷蘭這樣的小國家意義重大。荷蘭所有水管理技術企業每年貢獻170億歐元的營業額, 其中近40%來源於海外。
3. 旅遊
荷蘭國土面積大概41,500平方公里,其中7,700 平方公里是河流。星羅棋布的運河,一望無際的吁田,風車、水壩以及海岸線,給予了荷蘭獨一無二的旅遊資源。每年有大量的遊客慕名前來,運河遊覽,參觀水壩等。
荷蘭吁田一景
阿姆斯特丹運河一景
4. 水文環境
水利工程不僅保護了居民,同時還給居民創造了更為美好的居住環境。在荷蘭,很多城市、村莊都泗水而成,城內又輔以運河、小橋,渾然天成,居民們每日穿橋過河,濃濃的煙火氣息。
岸邊的村莊
城市內的運河,運河倆岸遍布餐廳、酒吧、商店、市場等,只因一道河即讓」城市生活更為美好「
荷蘭比較典型的中產家庭的小院,現在荷蘭的年輕人養車的越來越少,但是對於一條小船的渴望卻在逐年加深
荷蘭的水利管理博大精深,不是我小荷人一篇文章即能介紹完整。但是總結來說,一個成功的治水體系不僅仰賴於高精尖的水利工程,更需要高瞻遠矚的治水理念,預測、預警、風險管理、災難管理等各體系的高效配合,最重要的是對生命的敬畏,對人文的關懷;而荷蘭案例也充分證明:一個成功的治水體系不僅可以保家衛國,還能帶來經濟收益、人文價值等。如果想對荷蘭的水管理進行更為直覺的體驗,歡迎管理荷蘭馬德羅丹小人國!
又到了我們每月的互動活動。本月主題為「荷蘭水管理」。讀者們可以將您與荷蘭的水的故事或者對於荷蘭水管理的見解通過後台發送給小荷人,本周小荷人會進行搜集整理,發布出來,邀請公眾投票,票數最高者將獲得荷蘭馬德羅丹小人國入園門票一張,並將成為「廈門往返荷蘭機票「的三位競逐者之一哦!上月獲獎者為瑞竹晨同學,恭喜他/她!瑞竹晨同學、本月獲獎者以及下月獲獎者中將有一位獲得廈航往返荷蘭機票,往返荷蘭機票獲獎者將於9月30日公布。
參與活動細節:
1. 請掃描本文結尾圖片中的二維碼,進入本公眾號(微信ID: MadurodamNL),並發送您與荷蘭的水的故事或者對於荷蘭水管理的見解給後台,故事發送截止日期為北京時間2017年8月15日晚上12點,阿姆斯特丹時間2017年8月15日下午6點;
2. 故事選集將以圖文形式於2017年8月18號在本公眾號發布,發布同時投票開始;
4. 投票截止日期為2017年8月25日北京時間晚上12點,阿姆斯特丹時間下午6點;
5. 獲獎者將於2017年8月28日公布,並於同日發送獎品(電子門票);
6. 此輪獲獎者將會自動進入「穿越獎」僅有的三位獲獎候選人名單中;此位獲獎者不再進入接下來的其它4期活動,未獲獎者可以繼續參與我們接下來的互動;
7. 「穿越獎」獲獎者第一位人選將於2017年9月30日公布,並發送機票票券,敬請期待;
8. 沒有在此3期活動中獲得獎品的讀者可以繼續關注我們的公號,參與下一輪(2017年10月、11月、12月)的活動,同樣有小人國門票和機票作為大獎等候你哦!已經獲得」穿越獎「讀者,請不要繼續參與,把機會留給其他朋友哦!
本次活動最終解釋權歸荷蘭馬德羅丹小人國(Madurodam B.V.),具體活動細則請參見荷蘭印象,小國大世界|廈航價值千歐往返荷蘭機票等你贏
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