城市洪水正日渐成为瑞士首要议题
气候变化正促使瑞士改变其应对城市洪水的方式。而随着洪水内涝风险与日俱增,目前全球各地正积极采用创新方法来降低风险。
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对于伯尔尼州梅尔赫瑙(Melchnau)许多老年人来说,1986年可谓永生难忘。因为他们都曾经历过一场可称之为“集体创伤”的无妄之灾。
身为一名业已退休离任的土木工程师,克里斯蒂安·艾彻(Christian Eicher)职业生涯的绝大部分时间都致力于城市防洪排水工作。他向瑞士资讯SWI swissinfo.ch介绍道,根据历史记录,当年6月20日,梅尔赫瑙遭遇了一场特大暴雨。“短短一小时以内的降雨量就超过了50毫米,瞬间将梅尔赫瑙市的街道淹没成一片汪洋水泽。房屋和草地被淹没在洪水中,道路被撕开了一道道如创伤般的口子,城市主干道上的积水最深超过了1米。”
“当时,本地政府在制定城市防洪计划方面缺乏经验,也不知道需要花多少钱。尽管如此,我们还是委托制作了一份早期的‘风险地图’,其中包括对极端径流量的估算,但并没有采取具体的后续措施来减少洪水流量或防止洪水泛滥,”艾彻解释道。
仅仅大约二十年后,2007年和2010年,强雷雨和异常降雨量导致了大面积的洪水破坏和交通中断。艾彻对这两场洪水进行了跟踪调查,通过拍照记录下洪涝现场,以显示过去数十年来洪灾的发生频率和破坏性,并向市政当局提交报告,就可能采取的行动方案提出了一些初步建议。
城市洪水已成全球性问题
梅尔赫瑙市在瑞士并非个例。据伯尔尼大学自然风险移动实验室(the Mobiliar Lab for Natural Risks at the University of Bern)外部链接介绍称,在过去40年间,放眼瑞士全境,五分之四的城市都曾相继遭遇过洪涝灾害,约三分之二(62%)的建筑物坐落于地表径流路径区域,七分之一的居民居住在易遭受洪水侵袭的民宅中。
瑞士再保险研究院将洪水视为“次生”灾害外部链接,即比地震和飓风等主要原生灾害(primary perils)更难以监测的孤立、高频率、中小型事件。但这并不意味着它们不会造成重大损失。
瑞士联邦森林、雪和景观研究所(WSL)自1972年以来一直致力于系统记录和分析洪水造成的财产和人身损失。根据其2021年发布的一份报告外部链接所述:“在瑞士,洪水是造成经济损失最高的自然灾害”。2005年8月侵袭瑞士的“世纪洪水”,造成了该研究所灾害损失数据库中有史以来的最高记录-约30亿瑞郎(折合人民币约为237.74亿元)。
气候变化,已将城市洪水问题推上了地方政府议程的最前沿,并促使全球各地陆续寻求和实施创新解决方案。2022年刊登于科学期刊《自然-通讯》(Nature Communication)的一篇论文外部链接指出,当前全球有18亿人-即全世界人口总数的23%-生活在直接面临百年一遇洪水风险的地区。联合国减少灾害风险办公室(United Nations Office for Disaster Risk Reduction)发布的报告显示,仅2000年至2019年期间粗略估算,洪水造成的全球损失外部链接累计高达6510亿美元;在此期间,重大洪涝灾害事件的次数外部链接也由2000年的1,389起增加到2019年的3,254起,足足增加了一倍多。值得注意的是,预计截至21世纪末,洪水事件造成的损失或增加20倍外部链接。
其他国家应对城市洪水的主导策略
澳大利亚自上个世纪80年代以来,便一直以其防洪措施和创新型水管理方法-俗称的“水敏性城市设计”(Water Sensitive Urban Design)而闻名。该策略通过分散式基础设施(譬如绿色屋顶、透水路面、人工湿地和雨水罐等)来减少雨水流量并增加土壤湿度。其他国家也在推行类似的概念,其中就包括英国的“可持续城市排水系统”(Sustainable Urban Drainage System)、美国的“低影响开发”(Low Impact Development)和新加坡的“活跃、美丽和清洁水域计划”(Active, Beautiful and Clean Waters Programme)。
丹麦哥本哈根正在采取一种新颖的策略来防止泛滥洪水频发。耗资18亿欧元(约合人民币139亿元)、正在推进中的Skybrudsplan,即“城市大暴雨防涝管理计划”(Cloudburst Management Plan)外部链接,旨在将这座城市改造成一块“海绵”:其核心理念是通过重新设计城市公共空间和基础设施,使其能够像海绵那般在城市遭遇强降雨期间吸纳和滞蓄大量雨水,并在需要时将蓄存的水释放到水循环系统中加以利用。
而目前在中国,70个快速发展的城市外部链接也已经或计划采用“海绵城市”这一概念来控制雨水径流和管理水循环系统,进而降低洪水风险。
中国海绵城市的建设始于2015年。彼时,包括武汉、重庆、厦门、济南在内的16个城市获批成为首批海绵城市建设试点城市;中国政府也制定了一个雄心勃勃的目标:到2030年,中国80%的城市地区必须具备海绵城市的要素,并吸收至少70%的降雨。
海绵城市,无疑是一项耗资庞大的“巨无霸”项目。中国官员曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1-1.5亿元。而首批试点城市计划在最初三年的总投资就已经达到了惊人的865亿元。如果按照2030年城市建成区逾80%的面积须达到海绵城市的目标要求,那么总资金将累计高达16000亿元。
然而,随着近年来海绵城市这一概念在中国的遍地生根、日益普及,它却遭遇了诸多质疑和争议。尤其是每年雨季来临时,有些海绵城市依然出现严重的洪水内涝:2021年7月,河南郑州因极端暴雨引发严重洪涝,最高峰时每小时降雨量达到了惊人的201.9毫米,最终导致死亡及失踪人数398人,直接经济损失409亿元。这场洪灾给当地市民带来了难以消弭的恐惧和心理创伤。而数据显示,截至2020年,郑州市在建设海绵城市项目领域的总投资已达到近535亿元。而就在过去的2023年,包括北京在内的华北地区多个城市遭遇严重洪灾。
这些实例不免引发公众质疑:投入庞大巨资建设的海绵城市,真能有效抵御洪涝灾害吗?“海绵城市”究竟是概念炒作,还是短暂失灵?
对此,中国城市规划学会委员兼暨南大学公共管理学院教授胡刚表示,郑州的内涝防治设计仅针对重现期为50年一遇的洪水,而这也意味着,海绵城市只能对小型或中型降雨发挥作用,一旦遇到百年一遇甚至像郑州市所经历的重现期为千年一遇的特大暴雨,它实际上是无力应对的。这也促使学界开始讨论,面对未来城市人口和基础设施日益密集式集中,是否应当进一步提高海绵城市的防洪阈值,从设计角度增强其承受能力。
而另一种声音-譬如曾兼任中国30多个省市政府的高级城市规划顾问的美籍建筑规划专家饶及人-则认为,无需为了防止一场千年一遇的洪水而建设一个平日999年都没有太多作用的基础设施。中国最早倡导“海绵城市”理念的北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚也在近期采访中表示,目前,中国65%的城市地区每年都会遭受不同程度的洪水侵袭,不能因为海绵城市在百年一遇的洪水面前偶尔失效,就否认它存在的意义。海绵城市从诞生之日起,就不应该扮演彻底能够解决城市水患问题的完美角色,没有任何一套防洪策略或工程,能够完全抵御洪水。
优先考虑城市规划
与这些国家相比,瑞士在实施洪水管理策略方面则显得相对滞后。直至2018年,瑞士联邦环境局(FOEN)才携手保险业开始共同绘制并发布了首份覆盖瑞士全国范围的地表径流危害分布地图。
据瑞士官方统计,1970年至2008年间,瑞士每年对防洪基础设施的财政投入保持在在5000万至2.3亿瑞郎之间(介于3.93亿至10.08亿元人民币之间)。然而2008年以来,用于该领域的拨款大幅增加,在2.5亿至4亿瑞郎之间(19.65亿元至31.45亿元人民币)波动。然而,这些巨额投入还远远不足以抵消一次极其罕见的特大洪水可能造成的损失。瑞士联邦民防总局(FOCP)于2020年发布的一份报告显示,一场非常罕见的洪水事件或给瑞士带来超过100亿瑞郎(约合人民币786.15亿元)的损失。
虽然瑞士略有几年的落后,但近年来,气候变化也给瑞士的城市规划者和城市雨水管理者带来了一系列挑战。“瑞士只是在最近几年才意识到冲积洪水对基础设施和社会经济活动的重大影响,”瑞士联邦水科学与技术研究所(Eawag)兼职教授兼城市洪水和水文信息学研究组负责人若昂·莱唐(João Leitão)说道。尽管一般来说,每次冲积洪水造成的损失比河道洪水造成的损失要小;但从长期来看,由于冲积洪水发生的频率较高,其累积影响可与河道洪水相媲美。
瑞士城市和居民区“成长的烦恼”,也加剧了城市洪水的风险。住房建筑必须跟上人口增长和城市化的步伐。世界银行提供的数据外部链接显示,瑞士的城市人口在1960年至2022年期间几乎翻了一番。目前,瑞士近四分之三的人口外部链接居住在城市地区,该国约80%的经济活动都集中在城市里。
根据他在梅尔赫瑙的观察,艾彻表示,不渗透表面的增加减少了渗透。他说:“由于混凝土和沥青覆盖了曾经被草地和土壤覆盖的区域,大雨带来的水无处可去,从而导致洪水泛滥。”
人口和基础设施日益密集式集中在城市地区,也让瑞士面临潜在洪水事件可能带来的更大的经济损失。据瑞士联邦环境局新闻发言人罗宾·珀尔(Robin Poëll)介绍,目前瑞士约有20%的人口居住在因靠近河流湖泊而面临洪水风险的区域,与此同时,全国约30%的工作岗位和四分之一的物质资产(8,400亿瑞郎)都位于这些地区。
鉴于洪水事件的发生概率及其可能带来的潜在损失,“洪水已成为瑞士的主要风险之一,防洪是瑞士政府议程的重中之重,”珀尔坦言。
洪水风险管理职责分配复杂
就在瑞士政府加大对防洪基础设施财政投资建设的同时,瑞士研究人员也意识到,仅依靠传统的城市洪水管理方法,可能已不再足以确保城市防洪排涝和应急保障能力。因此,他们也开始积极探索应对城市洪水的新策略。
伯尔尼大学自然风险移动实验室于2018年启动了一项名为“洪水风险研究计划-从理论到实践”(Flood-Risk Research Initiative – From Theory to Practice)的研究项目,旨在开发一系列涵盖洪水动力学、洪水潜在损失评估在内的工具。这些工具不仅能够对即将发生的洪水发出预警,还能对它们的影响进行预测,其中包括洪水何时上涨和褪去、或对沿途人口、工作场所、建筑物和道路产生多大程度的影响。
“这是第一次我们得以直观地识别洪水事件在瑞士全境任何地区可能造成的潜在损失,甚至可以精确到每个社区,”参与该项目的伯尔尼大学教授安德烈亚斯·季施(Andreas Zischg)表示,“我们可以在这个开发出的工具中清楚看到何时、何地以及有多少人可能需要疏散,何处的道路何时可能会因洪水变得无法通行。当地民事指挥团队、保险公司、物流公司和其他机构就可以利用这些信息,来推进风险沟通、救援培训和行动层面的规划。”
2019年,莱唐和他领导的团队经开发、测试和改进,推出了一款全新的可直接投放市场销售的设备CENTAUR(Cost-Effective Neural Technique to Alleviate Urban Flood Risk)。该设备可轻松被安装在城镇现有的排水系统中,以降低城镇地区局部洪水风险。
其核心是通过将复杂的计算技术与流量控制装置相结合,以对现有排水系统管道容量的使用进行优化,从而在城市积水内涝灾害高风险期间减缓和储存水量,局部缓解洪水风险。
然而迄今为止,还没有任何一个瑞士城市引入这款设备,尽管它已在葡萄牙第四大城市科英布拉(Coimbra)和英国极少数城市落地生根。莱唐表示,瑞士城市冲积洪水风险管理的责任分配很复杂,而且在城市的新区和老区并存着不同类型的排水系统,这可能是难以探索新型冲积洪水管理解决方案的原因。
与德国或奥地利等其他实行联邦政治制度的国家一样,瑞士洪水风险管理的特点是各级政府和各部门之间复杂的职责分配。此外,水资源管理和水利工程创新方法的引入,还会涉及到城市规划、能源、自然保护等诸多领域。
但事情正在逐渐发生变化-尽管进展略显缓慢。部分瑞士城市已经开始在新项目中引入海绵城市概念,以减轻洪涝灾害。莱唐列举了瑞士废水和水资源保护专家协会的“海绵城市项目”为例:该项目在瑞士推广使用蓝色和绿色基础设施,以减少洪水和雨水排放,并改善生态系统服务。
现如今,当艾彻再次驻足于梅尔赫瑙的河畔时,他可以看到明显的变化。2021年,当地政府决定投资超过400万瑞郎(约合人民币3182万元)实施综合防洪项目,包括建设四个蓄水设施和拓宽河道,以降低小溪漫过河岸的风险。”亡羊补牢,为时未晚,”他说。
(编辑:Virginie Mangin/gw,编译自英文:张樱/gj)
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