荷蘭洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的彈性策略

黃 波,馬廣州,王俊峰

(1.山東黃河勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東濟(jì)南 250011;2.黃河水利委員會(huì)新聞宣傳出版中心,河南鄭州 450003; 3.國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心,北京 100083)

荷蘭洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的彈性策略

黃 波1,馬廣州2,王俊峰3

(1.山東黃河勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東濟(jì)南 250011;2.黃河水利委員會(huì)新聞宣傳出版中心,河南鄭州 450003; 3.國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心,北京 100083)

加高堤防是洪水防御的主要方式,也是洪水管理的主要措施,但是其在提高防洪安全、減小洪災(zāi)概率的同時(shí),洪災(zāi)的潛在損失卻越來越大,洪水風(fēng)險(xiǎn)越來越高。面臨洪水威脅的荷蘭,隨著防洪標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,持續(xù)的加高堤防遇到越來越多的爭議和挑戰(zhàn),防洪觀念和洪水管理策略需尋求改變。洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的彈性策略是以現(xiàn)有堤防為基礎(chǔ),通過調(diào)整土地利用方式、分區(qū)滯洪及設(shè)置綠色河流等措施,達(dá)到提高河流泄洪流量、降低洪峰水位、減小洪災(zāi)損失和降低洪水風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。彈性策略與加高堤防相比在提高防洪安全、減小災(zāi)害損失以及改善生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展方面具有明顯優(yōu)勢(shì),對(duì)我國大河的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理提供了有益的借鑒和啟發(fā)。

洪水災(zāi)害;風(fēng)險(xiǎn)管理;彈性策略;分區(qū)蓄洪;綠色河流;荷蘭

荷蘭位于萊茵河三角洲,是典型的低地國家,全國25％的土地位于海平面以下,超過一半的土地需要人工堤防來確保防洪安全,防洪區(qū)內(nèi)居住著大約1000萬人口,并分布著大量的工業(yè)企業(yè)。洪水風(fēng)險(xiǎn)是荷蘭始終面對(duì)的挑戰(zhàn),但是他們以獨(dú)有的勤勞和智慧歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)的艱苦努力,到20世紀(jì)末已建成了高標(biāo)準(zhǔn)的洪水防御工程體系,同時(shí),完善的預(yù)警預(yù)報(bào)、堤防安全檢查與評(píng)估體系以及先進(jìn)的管理手段確保了整個(gè)三角洲的防洪安全。

然而,洪水風(fēng)險(xiǎn)依然存在,高標(biāo)準(zhǔn)的堤防依然面臨考驗(yàn)。1995年萊茵河遭遇了有歷史記錄以來的第二大洪水,河口的洪峰流量達(dá)到12060 m3/s,僅次于1926年的12 600 m3/s,洪峰水位幾乎與堤頂持平,因無法確保堤防安全,沿岸25萬居民進(jìn)行了緊急疏散。另外,一項(xiàng)預(yù)測(cè)顯示,由于全球氣候變化的影響,萊茵河的設(shè)計(jì)流量(洪水頻率為1/1 250的洪峰流量)將會(huì)從20世紀(jì)90年代的15000 m3/s提高到2100年的16800～18000m3/s[1],那么,堤防是不是還需要繼續(xù)加高?

除了氣候和環(huán)境方面的變化之外,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的變化也使越來越多的人口和財(cái)產(chǎn)面臨洪水的風(fēng)險(xiǎn)。1900年荷蘭的人口是500萬,而到2001年已達(dá)到1600萬;1900年時(shí)絕大多數(shù)居民都集中居住在少數(shù)幾個(gè)城市,而現(xiàn)在人們對(duì)居住環(huán)境、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、休閑娛樂的期望和需求都在改變,這就導(dǎo)致人口分布更廣,區(qū)域人口密度更大,防洪壓力也就越來越大。有研究部門對(duì)沿河最大的一個(gè)圍區(qū)進(jìn)行了洪水災(zāi)害后的經(jīng)濟(jì)損失估算,在1990年時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失不到700萬歐元,但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展到2000年的經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)超過1 000萬歐元。如果以每年2％的經(jīng)濟(jì)增長率計(jì)算,洪水災(zāi)害的潛在損失約30 a就要翻一番。

隨著洪水防御手段的發(fā)展和進(jìn)步,洪水災(zāi)害發(fā)生的頻率在不斷降低,但是災(zāi)害損失卻隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而急劇增大,這就使得人們對(duì)當(dāng)前的河流管理和防洪策略進(jìn)行思考并尋求改變,一方面需要“還河流更大空間”,如降低灘區(qū)、清除河道障礙來增大泄洪能力;另一方面需要進(jìn)行總體的防洪規(guī)劃,通過控制性的洪水減小總體風(fēng)險(xiǎn)和災(zāi)害損失,實(shí)現(xiàn)“與洪水共存”,也就是洪水風(fēng)險(xiǎn)管理中的彈性策略[1]。

1 荷蘭洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的歷史及現(xiàn)狀

公元1000年之前,萊茵河三角洲區(qū)域完全處于自由的狀態(tài),人們居住在自然形成的高地或堤壩上,頻繁的洪水成了人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。之?人們開始逐漸修筑堤壩保護(hù)相對(duì)較小的生活區(qū)域,直到公元1400年,基本形成了沿萊茵河兩岸封閉的堤防。在之后的時(shí)間里,萊茵河堤防經(jīng)歷了無數(shù)次的決口、修復(fù)、加高、加固的循環(huán)過程,形成了目前保障荷蘭安全的洪水防御系統(tǒng)?，F(xiàn)在的荷蘭,全國由53個(gè)圍區(qū)(由堤壩圍成的防洪區(qū)域)組成,其中10個(gè)圍區(qū)毗鄰萊茵河的3條分支。在過去的2個(gè)世紀(jì),萊茵河在三角洲地區(qū)經(jīng)歷了多次大規(guī)模的河道及河床的整治和改造工程,使萊茵河現(xiàn)在完全被控制在狹窄的河槽當(dāng)中。

隨著社會(huì)的發(fā)展和無數(shù)次大洪水的考驗(yàn),萊茵河的堤防也在不斷地加高。起初,堤防的高度僅是為了滿足防御最近經(jīng)歷的一次最大洪水的要求,但是,從20世紀(jì)50年代開始采用一個(gè)可接受的洪水頻率來確定安全標(biāo)準(zhǔn),即將洪水頻率為1/1250 (1250年一遇)的洪峰流量作為防洪設(shè)計(jì)流量(15000 m3/s),該流量是對(duì)近100年來有歷史記錄的洪水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上計(jì)算而來的。然而1995年的大洪水,使萊茵河堤防經(jīng)歷了極其嚴(yán)峻的考驗(yàn),25萬人因洪水威脅緊急撤離。此后,通過重新統(tǒng)計(jì)計(jì)算,將洪水頻率為1/1 250洪水的設(shè)防流量從15000 m3/s提高到了16 000 m3/s。這就說明了這種統(tǒng)計(jì)方法對(duì)氣候的波動(dòng)異常敏感,不管是局部的還是全球性的變化。另外,以100a的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)極小概率事件進(jìn)行預(yù)測(cè)具有極大的不確定性,據(jù)估測(cè),洪水頻率為1/1 250的洪峰流量在13 500～18000 m3/s之間的準(zhǔn)確率只有90％[2]。

在荷蘭眾多的圍區(qū)當(dāng)中,有的是完全由堤環(huán)封閉而成,有的則與高地連接,覆蓋面積從最小35 km2到最大600 km2不等,那么潛在的洪水損失單從量級(jí)上看就會(huì)有顯著的差異。同時(shí),潛在的淹沒水深差別也明顯,與高地毗連的圍區(qū)淹沒水深不足2 m,而下游沿岸的某些圍區(qū)淹沒水深會(huì)超過6 m,如果考慮經(jīng)濟(jì)地位、發(fā)展?fàn)顩r等因素,洪水損失的差異更是巨大。

雖然目前的防洪安全遠(yuǎn)未達(dá)到理想的狀態(tài),但是進(jìn)一步加高堤防還是遇到了巨大的阻力,一方面人們有個(gè)普遍的共識(shí)就是“堤防越高,災(zāi)難越重”,同時(shí)防洪工程對(duì)自然、文化和景觀都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響;另一方面,防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高會(huì)激發(fā)受保護(hù)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)投資,而社會(huì)公眾“安全意識(shí)”的提高又會(huì)對(duì)堤防提出新的要求,因此,為了避免這種負(fù)面的循環(huán),迫切需要改變防洪的發(fā)展方向,尋求一種可持續(xù)的、更符合未來發(fā)展需要的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理策略。

2 洪水風(fēng)險(xiǎn)及彈性策略

2.1 洪水風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)一般被定義為是危害性及其后果的產(chǎn)物。當(dāng)自然現(xiàn)象不能對(duì)人或財(cái)產(chǎn)發(fā)生影響時(shí),風(fēng)險(xiǎn)就不存在,只有當(dāng)人或財(cái)產(chǎn)受到損失時(shí),災(zāi)難才會(huì)發(fā)生。洪水如果發(fā)生在無人居住也無人類財(cái)產(chǎn)的地區(qū),就不會(huì)造成災(zāi)難;大洪水如果發(fā)生在事先準(zhǔn)備充分的地區(qū),也不會(huì)造成災(zāi)難性后果;反之,在準(zhǔn)備不足的地區(qū)即便是中度的洪水,也會(huì)造成破壞性的災(zāi)難。因此,風(fēng)險(xiǎn)通常由三大因素決定:①危害事件,即具有威脅性的自然事件,包括事件發(fā)生概率;②環(huán)境因素,即生活在有關(guān)地區(qū)的人員及其財(cái)產(chǎn);③脆弱程度,即對(duì)災(zāi)害的破壞性力量缺乏抗拒能力[3]。用最簡單的形式表達(dá),洪水風(fēng)險(xiǎn)就是洪水發(fā)生概率與洪災(zāi)損失的乘積,因此,洪災(zāi)發(fā)生概率的確定以及洪災(zāi)發(fā)生后果的評(píng)估是洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的兩個(gè)主要方面,這種評(píng)估洪水風(fēng)險(xiǎn)的方法就為降低洪水風(fēng)險(xiǎn)及洪水風(fēng)險(xiǎn)管理指明了方向:一方面是降低洪災(zāi)發(fā)生的概率,這就是傳統(tǒng)的加高加固堤防和控制洪水的策略;另一方面就是減小洪災(zāi)造成的破壞和損失,這就需要采取相應(yīng)的措施,如進(jìn)行防洪區(qū)的空間規(guī)劃,調(diào)整土地的利用方式,增大泄洪流量,降低洪水水位,減小淹沒水深等。

2.2 彈性策略

彈性是指在經(jīng)歷干擾和影響之后,系統(tǒng)恢復(fù)到早期平衡狀態(tài)和發(fā)展模式的能力。彈性是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程,應(yīng)具備在外力干擾下的抵抗能力(穩(wěn)定性)以及外力撤銷后的恢復(fù)能力(可持續(xù)性)。在洪水風(fēng)險(xiǎn)管理中,彈性是指包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然生態(tài)和河流在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)在洪水中的抵抗及恢復(fù)能力[3]。因此,與傳統(tǒng)的洪水管理概念中的“防御”與“控制”相比,彈性策略是一個(gè)綜合的、廣泛的概念,涉及洪水影響區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然、地理等各個(gè)層面。

在河流的下游地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)是永遠(yuǎn)存在的,而且隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,物質(zhì)財(cái)富不斷積累,防御措施不斷強(qiáng)化,洪水災(zāi)害的潛在損失越來越大,洪水的風(fēng)險(xiǎn)沒有降低反而不斷提高。因此,采取相應(yīng)的彈性策略,使整個(gè)系統(tǒng)保持應(yīng)有的“彈性”,在保持對(duì)洪水一定抵抗能力的同時(shí),力求在災(zāi)害中使損失最小并且能迅速恢復(fù)應(yīng)有的功能,這是洪水風(fēng)險(xiǎn)管理所追求的目標(biāo)。

近年來荷蘭倡導(dǎo)的“彈性”的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理,就是在現(xiàn)有的防洪工程體系以及防洪安全標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,調(diào)整局部地區(qū)的土地利用方式,給河流更大的空間,以“與洪水共存”的理念靈活應(yīng)對(duì)超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的洪水。在無需加高堤防的情況下,通過區(qū)域的空間規(guī)劃,對(duì)圍區(qū)進(jìn)行分割及功能劃分,以有限區(qū)域內(nèi)的暫時(shí)性的洪水來達(dá)到削減洪峰、增大流量、降低水位的目標(biāo),從而在總體上減小災(zāi)害損失,降低洪水風(fēng)險(xiǎn)。

3 彈性的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理策略

根據(jù)荷蘭洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的歷史及現(xiàn)狀,在當(dāng)前的防洪安全標(biāo)準(zhǔn)下,洪水風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是發(fā)生超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)洪水的風(fēng)險(xiǎn),即發(fā)生流量大于16000 m3/s的洪水;二是洪水流量低于設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),在高水位狀態(tài)下堤防出現(xiàn)破壞的風(fēng)險(xiǎn)。第一種風(fēng)險(xiǎn)涉及整個(gè)三角洲的防洪標(biāo)準(zhǔn)以及空間規(guī)劃,屬于防洪策略或理念的范疇;第二種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的洪水管理主要屬于技術(shù)性的范疇,即如何加固堤防,發(fā)現(xiàn)并消除堤防的薄弱環(huán)節(jié)等。目前荷蘭對(duì)全國53個(gè)圍區(qū)的堤防進(jìn)行詳細(xì)的安全檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,每5年發(fā)布1次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告,確定每個(gè)圍區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及風(fēng)險(xiǎn)程度并提出應(yīng)對(duì)措施,這是當(dāng)前降低洪水風(fēng)險(xiǎn)的重要措施之一。

彈性的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理策略針對(duì)的是第一種風(fēng)險(xiǎn),就是在當(dāng)前的防洪安全標(biāo)準(zhǔn)下,如何應(yīng)對(duì)未來超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的洪水。目前的大型圍區(qū),只有1道大堤防線,一旦發(fā)生洪災(zāi)將全部被淹沒,災(zāi)后損失巨大。若對(duì)圍區(qū)進(jìn)一步區(qū)劃并分割成若干較小的部分,當(dāng)發(fā)生超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)根據(jù)其當(dāng)前土地利用的類型及現(xiàn)狀,確定不同分區(qū)的淹沒順序、淹沒水深及淹沒頻率,來達(dá)到滯洪、削峰或增大泄洪流量的效果,這樣在不加高堤防的情況下,通過局部控制洪水,提高總體安全標(biāo)準(zhǔn),減小總體損失,降低洪水風(fēng)險(xiǎn),這就是彈性的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理。當(dāng)前在荷蘭倡導(dǎo)的通過空間規(guī)劃來降低洪水風(fēng)險(xiǎn)的彈性管理策略主要為分區(qū)滯洪策略和綠色河流策略[4]。

3.1 分區(qū)滯洪策略

分區(qū)滯洪策略就是通過模擬各種超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)洪水的發(fā)展過程并對(duì)災(zāi)害損失進(jìn)行測(cè)算,然后將沿岸的所有圍區(qū)進(jìn)一步劃分,并將一部分列為滯洪區(qū),確定分區(qū)的淹沒順序、淹沒水深及淹沒頻率,使其他區(qū)域洪水頻率達(dá)到極小(＜1/10000),達(dá)到比之前更高的安全標(biāo)準(zhǔn)。

分區(qū)的主要目的是實(shí)現(xiàn)滯洪和削峰,那么分區(qū)的淹沒順序應(yīng)該是從上游到下游,因?yàn)椴豢赡芡ㄟ^下游分洪來保護(hù)上游區(qū)域。這樣從上而下堤防的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)逐漸提高,比如德國北部為1/200,荷蘭南部為1/500,荷蘭東部為1/1 250～1/2000,河口及沿海地區(qū)達(dá)到1/10000。圍區(qū)的總體規(guī)劃需遵循以下原則:土地的利用方式需優(yōu)先符合防洪功能的需要,但土地現(xiàn)有的開發(fā)利用狀態(tài)也是決定圍區(qū)規(guī)劃的決定性因素。發(fā)展成熟、建設(shè)開發(fā)密集的城區(qū)不可能允許發(fā)生人為性的洪水,一些對(duì)國計(jì)民生非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施也不允許經(jīng)常遭受洪水的影響。

根據(jù)不同的洪水頻率,將沿河的大型圍區(qū)進(jìn)一步分割,這樣就將大片的連續(xù)區(qū)域分化成更多較小的區(qū)塊,因而縮小了洪水的影響范圍,減小了洪水造成的損失。當(dāng)遭遇高水位洪水時(shí),分割后的圍區(qū)將按照既定的預(yù)案按順序進(jìn)行分洪,并控制淹沒水深。蓄滯洪圍區(qū)的數(shù)量由洪峰的水位以及洪水的持續(xù)時(shí)間決定,實(shí)施順序首先從上游開始,通過上游削減洪峰來減小下游流量,降低下游水位。為了減小損失,高頻率滯洪區(qū)應(yīng)設(shè)在經(jīng)濟(jì)破壞較小的地區(qū),如農(nóng)業(yè)或自然保護(hù)區(qū),而城市則應(yīng)該位于洪水淹沒頻率較小的區(qū)域。表1為分區(qū)面積和災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失的對(duì)比。

由表1可以看出,絕大多數(shù)的災(zāi)害損失發(fā)生在少部分區(qū)域,即大部分區(qū)域受洪水影響較小,比如41號(hào)圍區(qū),一半的面積承受了95％的損失,而其余部分只遭受了5％的損失。從表1還可以看出,一些分區(qū)的目的是用來削減洪峰,以較小的代價(jià)換取其余地區(qū)更高的安全標(biāo)準(zhǔn),比如43號(hào)圍區(qū)的1、2、3分區(qū)單位面積的損失量非常小,其余地區(qū)的單位面積損失量極高,但是得到了極好的保護(hù)(洪水頻率小于1/10000)[5]。

表1 分區(qū)面積與災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失對(duì)比[5]

將來的土地利用方式需逐步適應(yīng)新的洪災(zāi)發(fā)生概率,但是在實(shí)施這項(xiàng)措施的時(shí)候,經(jīng)濟(jì)還是優(yōu)先考慮的因素,滯洪或生態(tài)的功能位于其次,對(duì)于某些被保護(hù)的區(qū)域土地利用方式還是以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主導(dǎo)。這樣,在規(guī)劃確定洪水頻率時(shí)就應(yīng)該和地區(qū)的發(fā)展類型相結(jié)合,比如在粗放型的農(nóng)業(yè)區(qū)、休閑度假區(qū)或自然生態(tài)區(qū)洪水頻率大于1/100,精細(xì)農(nóng)業(yè)區(qū)為1/100～1/500,園藝種植或小規(guī)模居住區(qū)為1/500～1/2000,工業(yè)和居住區(qū)應(yīng)處于最高的保護(hù)范圍之內(nèi)(＜1/2000)。

3.2 綠色河流策略

綠色河流策略也是依靠控制性的洪水來達(dá)到減少受淹面積、降低災(zāi)后損失的目的,但是與分區(qū)滯洪策略不同,它是通過在河槽以外劃定一個(gè)較寬敞、狹長的區(qū)域作為分洪道,進(jìn)行控制性分洪,來增大泄洪流量,降低主槽的洪峰水位。綠色河流通常為沿河的自然保護(hù)區(qū)或農(nóng)業(yè)區(qū),其淹沒損失較小并可在洪水過后迅速恢復(fù),除了在泄洪時(shí)期以外,它常年保持綠色和無水狀態(tài),因此被稱為綠色河流。

綠色河流通常設(shè)定在淹沒損失最低的區(qū)域,其淹沒概率會(huì)比當(dāng)前的狀態(tài)顯著增大,但是對(duì)其余地區(qū)的貢獻(xiàn)也非常明顯。表2為幾個(gè)代表性圍區(qū)中綠色河流與其余地區(qū)在面積及淹沒損失方面的對(duì)比,可以看出綠色河流所發(fā)揮的作用,如43號(hào)圍區(qū),綠色河流區(qū)域占了圍區(qū)面積的12％,但可以挽救全區(qū)97％的淹沒損失;下游的24號(hào)、38號(hào)、41號(hào)圍區(qū)則分別以23％、67％和40％的面積保護(hù)了95％、80％ 和95％的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[5]。

綠色河流在應(yīng)用時(shí)具有3種不同的模式:自然發(fā)展型、生物多樣型及多功能型。自然發(fā)展型除了發(fā)揮綠色河流泄洪功能所必需的堤壩或進(jìn)、出水口建筑物之外,不需要建設(shè)其他工程,而且此區(qū)域不需要進(jìn)行主動(dòng)性的管理工作,可以在沒有人為干預(yù)的情況下自然發(fā)展;生物多樣型需要人為的干預(yù)措施,例如修筑低壩或者開挖水道以促進(jìn)在當(dāng)前水域較為稀有的植物和在此棲息的物種的生存和發(fā)展;多功能型除了其本身具有的自然功能之外還可以發(fā)揮其他功能,例如休閑、運(yùn)動(dòng)或者農(nóng)業(yè)等。以上3種綠色河流模式在洪水中的損失情況差異明顯,對(duì)于自然發(fā)展型和生物多樣型,由于區(qū)域內(nèi)沒有居民以及農(nóng)業(yè)活動(dòng),其洪水破壞或損失幾乎減小為零;而對(duì)于多功能型,由于區(qū)域內(nèi)允許一定數(shù)量的居民生活并且可以從事農(nóng)業(yè)活動(dòng),洪水對(duì)其造成的破壞或損失要視洪水情況以及土地利用方式對(duì)洪水的適應(yīng)程度而定。

3.3 對(duì)比和評(píng)價(jià)

以上兩種彈性洪水風(fēng)險(xiǎn)管理策略與傳統(tǒng)的洪水管理方法(加高加固堤防)相比,從開始實(shí)施到完全建立是一個(gè)漫長的過程,對(duì)實(shí)施后的可持續(xù)性進(jìn)行評(píng)估也需要相當(dāng)長的時(shí)間。彈性策略的可持續(xù)性評(píng)價(jià)通常包含以下幾個(gè)方面:成本(投資和維護(hù))、靈活性(對(duì)外部和內(nèi)部環(huán)境變化的適應(yīng)性)、洪水風(fēng)險(xiǎn)(預(yù)期的總體損失)、對(duì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的影響、環(huán)境質(zhì)量等[6]。

a.在成本方面,兩種彈性策略所需的工程費(fèi)用相對(duì)較高,它需要修筑大量新的堤壩,調(diào)整鐵路、公路與堤壩的交叉連接,對(duì)淹沒頻率增高地區(qū)的居民或土地?fù)碛姓哌M(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)?但總體安全標(biāo)準(zhǔn)會(huì)顯著提高;持續(xù)的加高加固堤防策略成本比較低,可在隨后的某些階段靈活實(shí)施,但其成本也會(huì)大幅度地逐步提高,隨著氣候的不斷變化也具有極大的不確定性,而且將來會(huì)留下巨大的隱患。

b.在洪水風(fēng)險(xiǎn)方面,不同策略之間差異明顯。堤防加高策略的洪災(zāi)概率基本保持穩(wěn)定,但是潛在的損失會(huì)不斷增加;分區(qū)滯洪策略意味著在當(dāng)前圍區(qū)的某些區(qū)域洪水頻率會(huì)增大,但圍區(qū)總體的淹沒損失會(huì)很小,結(jié)果會(huì)引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)投資向受保護(hù)的區(qū)域轉(zhuǎn)移,總體的洪水風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著降低,但是從經(jīng)濟(jì)角度看,短期成本遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)收益[7]。綠色河流策略可以降低洪水水位和淹沒水深,但同時(shí)也把大的圍區(qū)分割開來,另外,土地利用方式的調(diào)整以及向受保護(hù)地區(qū)的轉(zhuǎn)移也涉及成本的問題。

表2 綠色河流與其余地區(qū)面積及淹沒經(jīng)濟(jì)損失對(duì)比[5]

c.對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)遇及影響方面,不同的策略因所處地區(qū)的不同差別也較大。堤防加高策略可以將投資分散在整個(gè)區(qū)域,而另外兩個(gè)策略可以集中在受保護(hù)的區(qū)域,這取決于工農(nóng)業(yè)發(fā)展的總體狀況,對(duì)大區(qū)域宏觀經(jīng)濟(jì)的影響差別不大。

d.在環(huán)境及景觀方面,加高加固堤防的策略越來越受到公眾的指責(zé)和批評(píng),古老的堤防以及沿河兩側(cè)很多的文化遺產(chǎn)被忽視,同時(shí)也破壞了荷蘭典型的河道景觀。彈性的洪水管理策略雖然也需要修筑大量的堤壩,但是它通常位于生態(tài)功能區(qū)或河流原有故道,而且通過精細(xì)規(guī)劃和采取不同的方式可以使堤壩與現(xiàn)有的自然地形和景觀相融合。

通過以上的對(duì)比可以看出,如果發(fā)生超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的洪水(洪峰流量大于18000 m3/s),彈性策略的總體損失會(huì)明顯小于傳統(tǒng)的防洪策略,尤其是綠色河流策略,雖然短期內(nèi)其實(shí)施的成本巨大,但是從長期來看其平均成本會(huì)逐漸降低,而且在改善生態(tài)、提高環(huán)境質(zhì)量以及可持續(xù)發(fā)展方面具有明顯優(yōu)勢(shì)[8]。

4 結(jié) 語

荷蘭及萊茵河三角洲與其他的大河下游及三角洲相比,在洪水風(fēng)險(xiǎn)方面都面臨類似的問題,在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和洪水管理方面也存在相似的矛盾。比如黃河,下游防洪管理也采用歷史統(tǒng)計(jì)的方法確定一個(gè)設(shè)防流量(鄭州花園口為22000 m3/s),并以此為基礎(chǔ)確定下游的堤防高度和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),隨著小浪底水庫的運(yùn)用(2001年)以及下游標(biāo)準(zhǔn)化堤防的建設(shè),目前的防洪標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到了1/1 000的水平,但洪水風(fēng)險(xiǎn)依然在逐步提高并存在極大的不確定性,荷蘭倡導(dǎo)的彈性的洪水管理策略可以為黃河的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理提供某些借鑒和啟發(fā):

a.從目前來看,黃河中游干流水庫的興建將在未來的一段時(shí)期內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮防洪減淤的功能,并對(duì)遏制下游河槽的淤積抬高、改善下游河道的泄洪能力發(fā)揮重要作用,但是中游地區(qū)特有的水土易流失性以及水土保持工作的艱巨性決定了下游河槽長期內(nèi)淤積抬高的趨勢(shì)很難逆轉(zhuǎn),加上氣候變化造成的洪水流量的不確定性,未來下游堤防仍然存在不滿足設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的必然性,洪水風(fēng)險(xiǎn)依然巨大,那么繼續(xù)加高需要的成本以及造成的問題、矛盾和影響更是無法預(yù)測(cè)。因此,從長遠(yuǎn)來看彈性的洪水管理策略是必需的和必要的,這需要下游長遠(yuǎn)的、總體的防洪及發(fā)展規(guī)劃。

b.黃河下游兩岸之間的廣闊灘區(qū),在遭遇大洪水時(shí),發(fā)揮著滯洪、泄洪的重要功能,但是灘內(nèi)約180萬居民的生命財(cái)產(chǎn)安全也面臨重大威脅,灘區(qū)的防洪功能為下游地區(qū)的安全提供了保障,但是較高的洪水頻率也對(duì)灘區(qū)群眾造成巨大損失,這就需要彈性的防洪策略將風(fēng)險(xiǎn)和損失減到最小,對(duì)灘區(qū)進(jìn)行防洪和安全的總體規(guī)劃,一方面要在有條件的地區(qū)盡可能地將群眾遷至灘外,以充分發(fā)揮灘區(qū)在滯洪和泄洪方面的功能;另一方面對(duì)沒有條件實(shí)施移民的區(qū)域要確保群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,如加強(qiáng)安全撤退道路建設(shè),確保大洪水時(shí)人員及時(shí)疏散和撤離,對(duì)灘內(nèi)的村莊進(jìn)行相對(duì)集中的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),加高加固房臺(tái)抵御中小洪水的破壞及減小損失等;同時(shí)還應(yīng)盡快制定和實(shí)施對(duì)灘區(qū)群眾的洪水賠償和補(bǔ)償政策以及與洪水相關(guān)的人身、財(cái)產(chǎn)、醫(yī)療保險(xiǎn)等,以確保灘區(qū)群眾的生產(chǎn)生活和正常發(fā)展。

[1]VIS M,KLIJN F,de BRUIJN K M.Resilience strategies for flood risk management in the Netherlands[J].Intl J River Basin Management,2003,1(1):33-40.

[2]de BRUIJN K M,GREEN C,JOHNSON C,et al.Evolving concept in flood risk management:searching for a common language[C]//BEGUM S,STIVE M J F,HALL J W. FloodRiskManagementinEurope.Berlin:Springer Netherlands,2007:61-75.

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[4]VIS M,KlIJN F,van BUUREN M.Living with floods: resilience strategies for flood risk management and multiple land use in the lower rhine river basin[M].Delft:NCR Publication,2001.

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[6]PLATE J.Flood risk and flood management[J].Journal of Hydrology,2002,267:2-11.

[7]MIDDELKOOP H,RIZA,I,NCR N,et al.The impact of climate change on the river Rhine and the implications for water management in the Netherlands[M].Lelystad:RIZA, 2000.

[8]Flood risks and safety in the Netherlands(Floris),Floris [R].Delft:Dutch Minestry of Transport,Public Works and Water Management,2005.

Resilience strategies for flood risk management in the Netherlands

//HUANG Bo1,MA Guangzhou2,WANG Junfeng3(1.Shandong Yellow River Institute of Reconnaissance,Design and Research,Ji'nan250013,China;2.News Media and Press Center,Yellow River Conservancy Commission,Zhengzhou450003,China;3.Patent Examination Cooperation Center of the Patent office,SIPO,Beijing100083,China)

Dike heightening is a major method of flood prevention,and is also a major measure of flood management.By using this method,the safety standard of flood control can be raised and the flooding probability can be reduced with an increase in the potential damage and the flood risk.The Netherlands,facing with flood threats and rising standards of flood control,is encountering more and more disputes and challenges for continuous dike heightening.Its flood control concepts and management strategies demand changes.Resilience strategies for flood risk management are based on the current dike system.The objectives such as increasing discharge capacity,reducing peak level,decreasing flood damage and flood risk can be achieved by adjusting the ways of land use,flood detention with dike-ring compartmentalization and green river strategies.Comparing to the dike heightening,resilience strategies have more advantages on increasing flood control safety, decreasing flood damage,improving ecosystem and sustainable development.The resilience strategies can provide a useful reference and inspiration on the river flood risk management in China.

flood hazard;risk management;resilience strategy;retention in compartments;green river;the Netherlands

10.3880/j.issn.10067647.2013.05.002

TV877;TV122

A

10067647(2013)05000605

20130315 編輯:熊水斌)

黃波(1972—),男,山東淄博人,高級(jí)工程師,碩士,主要從事水工設(shè)計(jì)及洪水風(fēng)險(xiǎn)管理研究。E-mail:837604211@qq.com