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城市洪水日漸成為瑞士首要議題

2021年7月16日,瑞士沃州庫德雷芬鎮(Cudrefin)連日遭遇強降雨後,孩子們在該鎮被納沙泰爾湖淹沒的操場上玩耍。
2021年7月16日,瑞士沃州庫德雷芬鎮(Cudrefin)連日遭遇強降雨後,孩子們在該鎮被納沙泰爾湖淹沒的操場上玩耍。 KEYSTONE

氣候變遷正促使瑞士改變其應對城市洪水的方式。而隨著洪水積水風險與日俱增,目前全球各地正積極採用創新方法來降低風險。

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對伯恩州梅爾赫瑙(Melchnau)許多老人來說,1986年可謂永生難忘。因為他們都曾經歷過一場可稱之為「集體創傷」的無妄之災。

身為一名業已退休離任的土木工程師,克里斯蒂安·艾徹(Christian Eicher)職業生涯的絕大部分時間都致力於城市防洪排水工作。他向瑞士資訊SWI swissinfo.ch介紹道,根據歷史記錄,當年6月20日,梅爾赫瑙遭遇了一場特大暴雨。 「短短一小時內的降雨量就超過了50毫米,瞬間將梅爾赫瑙市的街道淹沒成一片汪洋水澤。房屋和草地被淹沒在洪水中,道路被撕開了一道道如創傷般的 口子,城市主幹道上的積水最深超過了1米。」

「當時,本地政府在制定城市防洪計畫方面缺乏經驗,也不知道需要花多少錢。儘管如此,我們還是委託製作了一份早期的『風險地圖』,其中包括對極端徑流量的估算,但並沒有採取具體的後續措施來減少洪水流量或防止洪水氾濫,」艾徹解釋。

僅僅大約二十年後,2007年和2010年,強烈雷雨和異常降雨量導致了大面積的洪水破壞和交通中斷。艾徹對這兩場洪水進行了追蹤調查,透過拍照記錄下洪澇現場,以顯示過去數十年來洪災的發生頻率和破壞性,並向市政當局提交報告,就可能採取的行動方案提出了一些初步 建議。

Melchnau 2019 / 1986
Melchnau 2019 / 1986 Mobiliar Lab for Natural Risks / BVE, Tiefbauamt Bern
Melchnau 2019 / 2007
Melchnau 2019 / 2007 Mobiliar Lab for Natural Risks / Christian Eicher
Melchnau 2019 / 2010
Melchnau 2019 / 2010 Mobiliar Lab for Natural Risks / Christian Eicher

城市洪水已成全球性問題

梅爾赫瑙市在瑞士並非個案。據伯恩大學自然風險移動實驗室(the Mobiliar Lab for Natural Risks at the University of Bern)外部链接介紹,在過去40年間,放眼瑞士全境,五分之四的城市都曾相繼遭遇過洪澇災害, 約三分之二(62%)的建築物坐落於地表徑流路徑區域,七分之一的居民居住在易遭受洪水侵襲的民宅。

瑞士再保險研究院將洪水視為「次要」災害外部链接,即比地震和颶風等主要原生災害(primary perils)更難以監測的孤立、高頻率、中小型事件。但這並不意味著它們不會造成重大損失。

瑞士聯邦森林、雪和景觀研究所(WSL)自1972年以來一直致力於系統性記錄和分析洪水造成的財產和人身損失。根據其2021年發布的報告外部链接所述:「在瑞士,洪水是造成經濟損失最高的自然災害」。 2005年8月侵襲瑞士的「世紀洪水」,造成了該研究所災害損失資料庫中有史以來的最高記錄-約30億瑞郎(折合美金33.05億元)。

氣候變化,已將城市洪水問題推上了地方政府議程的首要討論主題,並促使全球各地陸續尋求和實施創新解決方案。2022年刊登於科學期刊《自然-通訊》(Nature Communication)的一篇論文外部链接指出,當前全球有18億人-即全世界人口總數的23%-生活在直接面臨百年一遇洪水風險的地區 。聯合國減災辦公室(United Nations Office for Disaster Risk Reduction)發布的報告顯示,僅2000年至2019年期間粗略估算,洪水造成的全球損失外部链接累計高達6510億美元;在此期間,重大洪澇災害事件 的次數外部链接也由2000年的1,389起增加到2019年的3,254起,足足增加了一倍以上。值得注意的是,預計截至21世紀末,洪水事件造成的損失或增加20倍外部链接

其他國家應對城市洪水的主導策略

澳洲自上個世紀80年代以來,就一直以其防洪措施和創新型水管理方法-俗稱的「水敏性城市設計」(Water Sensitive Urban Design)而聞名。此策略透過分散式基礎設施(譬如綠色屋頂、透水路面、人工濕地和雨水罐等)來減少雨水流量並增加土壤濕度。其他國家也在推行類似的概念,其中就包括英國的「永續城市排水系統」(Sustainable Urban Drainage System)、美國的「低影響開發」(Low Impact Development)和新加坡的「活躍、美麗和清潔水域 計畫」(Active, Beautiful and Clean Waters Programme)。

丹麥哥本哈根正在採取一種新穎的策略來防止氾濫洪水頻繁。耗資18億歐元、正在推進中的Skybrudsplan,即「城市大暴雨防澇管理計畫」(Cloudburst Management Plan)外部链接,旨在將這座城市改造成一塊「海綿」:其 核心理念是透過重新設計城市公共空間和基礎設施,使其能夠像海綿那般在城市遭遇強降雨期間吸收和滯蓄大量雨水,並在需要時將蓄存的水釋放到水循環系統中加以利用。

而目前在中國,70個快速發展的城市外部链接也已經或計畫採用「海綿城市」這個概念來控制雨水徑流和管理水循環系統,進而降低洪水風險。

中國海綿城市的建設始於2015年。 彼時,包括武漢、重慶、廈門、濟南在內的16個城市獲批成為首批海綿城市建設試點城市;中國政府也制定了一個雄心勃勃的目標:到2030年,中國80%的城市地區必須 具備海綿城市的要素,並吸收至少70%的降雨。

海綿城市,無疑是一項耗資龐大的「巨無霸」計畫。中國官員曾公開透露,預計海綿城市建設投資將達到每平方公里1-1.5億元。 而首批試點城市計畫在最初三年的總投資就已經達到了驚人的865億元。如果以2030年城市建成區逾80%的面積須達到海綿城市的目標要求,那麼總資金將累計高達16,000億元。

然而,隨著近年來海綿城市這一概念在中國的遍地生根、日益普及,它卻遭遇了許多質疑與爭議。尤其是每年雨季來臨時,有些海綿城市依然出現嚴重的洪水內澇:2021年7月,河南鄭州因極端暴雨引發嚴重洪澇,最高峰時每小時降雨量達到了驚人的201.9毫米,最終導致死亡及失踪 人數398人,直接經濟損失409億元。這場洪災為當地市民帶來了難以消逝的恐懼和心理創傷。而數據顯示,截至2020年,鄭州市在興建海綿城市計畫領域的總投資已達近535億元。 而就在過去的2023年,包括北京在內的華北地區多個城市都遭遇嚴重洪災。

這些實例不免引發公眾質疑:投入龐大巨資建設的海綿城市,真能有效抵禦洪澇災害嗎? 「海綿城市」究竟是概念炒作,還是短暫失靈?

對此,中國城市規劃學會委員兼暨南大學公共管理學院教授胡剛表示,鄭州的內澇防治設計僅針對重現期為50年一遇的洪水,而這也意味著,海綿城市只能對小型或中型降雨發揮作用,一旦遇到百年一遇甚至像鄭州市所經歷的重現期為千年一遇的特大暴雨,它實際上是無力應對的。這也促使學界開始討論,面對未來城市人口和基礎設施日益密集式集中,是否應進一步提高海綿城市的防洪閾值,從設計角度增強其承受能力。

而另一種聲音-譬如曾兼任中國30多個省市政府的高級城市規劃顧問的美籍建築規劃專家饒及人-則認為,無需為了防止一場千年一遇的洪水而建設一個平日999年 都沒有太多作用的基礎設施。中國最早倡導「海綿城市」理念的北京大學建築與景觀設計學院院長俞孔堅也在近期採訪中表示,目前中國65%的城市地區每年都會遭受不同程度的洪水侵襲,不能因為海綿城市在百年一 遇的洪水面前偶爾失效,就否認它存在的意義。海綿城市從誕生之日起,就不應該扮演徹底能夠解決城市水患問題的完美角色,沒有任何一套防洪策略或工程,能夠完全抵禦洪水。

優先考慮城市規劃

與這些國家相比,瑞士在實施洪水管理策略方面則顯得相對落後。直至2018年,瑞士聯邦環境局(FOEN)才攜手保險業開始共同繪製並發布了首份涵蓋瑞士全國範圍的地表徑流危害分佈地圖。

根據瑞士官方統計,1970年至2008年間,瑞士每年對防洪基礎設施的財政投入保持在在5000萬至2.3億瑞郎之間(介於3.93億至10.08億元人民幣之間)。 然而2008年以來,用於該領域的撥款大幅增加,在2.5億至4億瑞郎之間(19.65億元至31.45億元人民幣)波動。然而,這些巨額投入還遠遠不足以抵銷一次極為罕見的特大洪水可能造成的損失。瑞士聯邦民防總局(FOCP)於2020年發布的報告顯示,一場非常罕見的洪水事件或給瑞士帶來超過100億瑞郎(約合美金110.17億元)的損失。

瑞士对防洪基础设施的财政投入
瑞士对防洪基础设施的财政投入 Kai Reusser / swissinfo.ch

「我們略有幾年的落後,」瑞士聯邦水科學與技術研究所(Eawag)兼職教授兼城市洪水和水文資訊學研究組負責人若昂·萊唐(João Leitão)說道。因為瑞士所遭遇的洪水事件,並不像其他擁有諸多沿海三角洲城市或海濱港口城市的國家那般頻繁和嚴重,而那些國家則因海平面變化、河流排水問題以及降雨強度等因素,特別容易受到洪水侵襲。然而近年來,日益加劇的氣候變遷為瑞士各地城市規劃者帶來了一系列挑戰。預報顯示,更多的降水將以降雨-而非降雪-的形式出現。作為一個擁有超過1,422平方公里的湖泊總面積和長達6.53萬公里的水道的國家,「如果我們任其發展,它(在洪水來臨時)迅速吸收洪水的能力將非常有限。」萊唐說。

瑞士城市和居民區「成長的煩惱」,也加劇了城市洪水的風險。房屋建築必須跟上人口成長和城市化的步伐。世界銀行外部链接提供的數據顯示,瑞士的城市人口在1960年至2022年期間幾乎增加了一倍。目前,瑞士近四分之三的人口外部链接居住在城市地區,該國約80%的經濟活動都集中在城市。

根據他在梅爾赫瑙的觀察,艾徹表示,不滲透表面的增加減少了滲透。他說:「由於混凝土和瀝青覆蓋了曾經被草地和土壤覆蓋的區域,大雨帶來的水無處可去,從而導致洪水氾濫。」

人口和基礎設施日益密集集中在城市地區,也讓瑞士面臨潛在洪水事件可能帶來的更大的經濟損失。根據瑞士聯邦環境局新聞發言人羅賓‧珀爾(Robin Poëll)介紹,目前瑞士約有20%的人口居住在因靠近河流湖泊而面臨洪水風險的區域,與此同時,全國約30%的工作 職位和四分之一的物質資產(8,400億瑞郎)都位於這些地區。

鑑於洪水事件的發生機率及其可能帶來的潛在損失,「洪水已成為瑞士的主要風險之一,防洪是瑞士政府議程的重點,」珀爾坦言。

洪水風險管理職責分配複雜

就在瑞士政府加大對防洪基礎設施財政投資建設的同時,瑞士研究人員也意識到,僅依靠傳統的城市洪水管理方法,可能不再足以確保城市防洪排澇和應急保障能力。 因此,他們也開始積極探索應對城市洪水的新策略。 伯恩大學自然風險移動實驗室於2018年啟動了一項名為「洪水風險研究計畫-從理論到實踐」(Flood-Risk Research Initiative – From Theory to Practice)的研究項目,旨在開發一系列涵蓋洪水 動力學、洪水潛在損失評估在內的工具。 這些工具不僅能夠對即將發生的洪水發出預警,還能對它們的影響進行預測,其中包括洪水何時上漲和褪去、或對沿途人口、工作場所、建築物和道路產生多大程度的影響。

「這是第一次我們得以直觀地識別洪水事件在瑞士全境任何地區可能造成的潛在損失,甚至可以精確到每個社區,」參與該計畫的伯恩大學教授安德烈亞斯·季施( Andreas Zischg)表示,「我們可以在這個開發出的工具中清楚看到何時、何地以及有多少人可能需要疏散,何處的道路何時可能會因洪水變得無法通行。當地民事指揮團隊 、保險公司、物流公司和其他機構就可以利用這些訊息,來推進風險溝通、救援培訓和行動層面的規劃。

2019年,萊唐和他領導的團隊經過開發、測試和改進,推出了一款全新的可直接投放市場銷售的設備CENTAUR(Cost-Effective Neural Technique to Alleviate Urban Flood Risk)。該設備可輕鬆安裝在城鎮現有的排水系統中,以降低城鎮地區局部洪水風險。

其核心是透過將複雜的運算技術與流量控制裝置結合,以對現有排水系統管道容量的使用進行最佳化,從而在城市積水內澇災害高風險期間減緩和儲存水量,局部緩解洪水風險。

然而迄今為止,還沒有任何一個瑞士城市引入這款設備,儘管它已在葡萄牙第四大城市科英布拉(Coimbra)和英國極少數城市落地生根。萊唐曾多次嘗試說服瑞士當局和保險公司,但均以失敗告終。不過他表示,瑞士當局的過度謹慎主要源於洪水風險管理職責的分配較為複雜,以及瑞士城市內新舊城區的共存,這無疑為安裝新設備增加了難度。

與德國或奧地利等其他實行聯邦政治體系的國家一樣,瑞士洪水風險管理的特徵是各級政府和各部門之間複雜的職責分配。此外,水資源管理和水利工程創新方法的引進,也會涉及城市規劃、能源、自然保護等許多領域。

但事情正在逐漸發生變化-儘管進展略顯緩慢。 部分瑞士城市已經開始引進全新試點計畫來減少和監測洪水。 萊唐舉了一個例子:2020年,蘇黎世西部的Griesserein Strasse街道與蘇黎世應用科學大學(Zürich University of Applied Sciences)合作,採用「海綿城市」概念對該街道進行了改造。該項目將於年底完成。

現如今,當艾徹再次駐足於梅爾赫瑙的河畔時,他可以看到明顯的變化。2021年,地方政府決定投資超過400萬瑞郎(約合美金440.67萬元)實施綜合防洪項目,包括建設四個蓄水設施和拓寬河道,以降低小溪漫過河岸的風險。「亡羊補牢,為時未晚。」他說。

(編者:Virginie Mangin/gw,編譯自英文:張櫻/gj,繁體校對:方常均)

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提问者: 张樱

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