新科学家杂志(New Scientist) 第181号2429期 2004年1月10日 页26
大坝不能真正防洪 我们还有什幺出路? Fred Pearce
Fred Pearce说,一旦滂沱大雨,筑了大坝的河流没法让洪水排泄,难怪坝子只好崩塌下来。是时候开放蓄洪区,让河流自然地排洪。
去年冬季,中欧发生了自中世纪以来最严重的洪灾。冬季的暴风雨来临时,洪水随之而来。就在数星期前,法国东南部的罗纳河(Rhone)堤防崩溃,15,000人逃离家园。看来水坝和堤防仍然缺乏,那幺欧洲人口稠密的蓄洪区的未来会是怎样?世界其它地方的人又可以从中汲取什幺教训?
也许我们需要新的角度对待洪水。传统上,水利工程师会选择A计划:把河流改造成高效能的水道,尽速把水从陆地排到大海,但是无论城市的排水道挖得如何大,河道如何被拓宽和拉直,堤防筑得如何高,洪水依然困扰我们,从密西西比河到多瑙河都是这样。每当洪水再来时,造成的灾害总是一次比一次严重。
无怪乎工程师逐渐采用B计划,减低洪水的威力,把水分散到田野、湖泊、蓄洪区和蓄洪层。进步的规划师会拆除堤岸、堤防和大堤,让洪水流到蓄洪区。他们恢复河流的迂回绕道和沼泽湿地,减低水流,并接上城市排水道,使洪水渗入地下。他们认为河流需要空间排洪,而城市也需要变得可以渗水。
荷兰奈梅亨(Nijmegen)大学的水利学家Piet Nienhuis认为,最近的洪灾让我们重新思考水利建设。以往当河流仍是曲折地流入大海,洪水迂回地穿过蓄洪区,滞留在湿地和内河三角洲后,便失去了势头和水量。可是今天,水不受妨碍的流入大海,意味着上游一旦下雨,水便会立即流向下游。
更差劲的是,每当我们关闭蓄洪区,流向下游的洪水变得更为猛烈和不受控制。堤防成为了最弱一环,让洪水更易地找到出口。工程师企图把复杂的河流水利学,化为水管的简单物理学,承诺这是保障安全,却已经造成了危机,加大了洪水的威力。
以欧洲改造最多的莱茵河为例,过去两个世纪,德国的工程师取缔了倒流,隔绝了蓄洪区,目的就是改善航道,加快洪水流出阿尔卑斯山脉,进入北海。今日,河流已经失去了7%的原来长度,水流加快了3分之1。当阿尔卑斯山脉下滂沱大雨,洪峰从多个支流同时汇入干流,本来支流相距甚远。而当5分之4莱茵河的蓄洪区都被堵住,水位不断上升,结果是洪水渐趋频繁,对处于蓄洪区的家园、办公室和道路的破坏越来越大。
美国的密西西比河也出现相同的情况。世界第二大河流集水区是穿过密西西比河流入墨西哥湾。尽管过去一个世纪花了70亿美元建造大堤,它的源头-老人河(Ol' Man River)的情况验证了作家马克吐温的格言:『万川汇聚,即使是世界上最大的矿场在后,也不能污染无序的溪流,也不能指挥溪流的方向,使它们服从。』
最近在罗纳河的洪水,只是欧陆平原上,过去六年来导致300亿欧元损失的一系列洪灾其中一次。2002年的严重洪灾仍然历历在目,记忆犹新。堤防不能保护布拉格和德累斯顿。欧洲的研究专员Philippe Busquin形容为『自中世纪以来中欧最严重的洪灾。』欧盟正试图改善雨势预报机制和更准确仿真雨势如何影响水流。这有助城市作出准备,但不能制止洪灾。
水利专家认为,要做到这点,你不单需要对河流,而且是整个地貌有全新的认识。英国环保署每年只多花1亿5千万镑在治理洪水,而2000年的洪水却导致了10亿镑的损失。他们的工作重点是如何运用自然的力量-水泥钢筋的建筑已经过时,代之而起的是湿地。
要使伦敦的外围免于洪水,署方拆掉了泰晤士河上游的堤岸,让牛津郡外围Otmoor的一个10平方公里古老蓄洪区蓄水。在接近伦敦的地方,花1亿建造了一块新的湿地,及沿着16公里蓄洪区建造了缓冲水道,保护了西伦敦Maidenhead的小镇,和伊顿学院的古老游乐场。在英格兰南岸,署方挖掘了信道,重新接连东塞克斯郡(East Sussex)的Cuckmere河上,150年前被堤峰隔绝的古老迂回水道。
奥地利也在进行规模更大的工程,是欧洲至今最大的河流复育工程。工程师在德拉瓦河(Drava)近阿尔卑斯山脉出口的60公里河道,重新建造蓄洪区。他们也正在拓宽河床,把河流引到已废弃的迂回河道、U形湖泊和满布芦苇的倒流。依照工程师计算,重新恢复的蓄洪区可至少容纳1000万立方米的洪水,减慢阿尔卑斯山脉山洪暴发超过1小时,保护下游远至斯洛文尼亚和克罗地亚的小镇。Nienhuis认为,『河流已经可以有更多容量。它们从洪水倾泻槽演变成洪水消减器。』
对于荷兰人来说,防洪是生存的大事。1993年,当这个大部分湿地和海床都干涸了的国家遇上洪水,可以说是这个国家最糟糕的事情。同样的洪水在1995年也发生了,使25万人逃离荷兰。Niehhuis表示,事后检讨总结道:『河流被拉直和土地的开发使洪水无处可流。』虽然荷兰仍然采用A计画,加固堤防,但同时也改变国家最牢不可破的形象,让工程师在堤防上钻孔,使6分之1的国土恢复自然状态,以保护其余的土地。
同样地,1995年洪水以后,德国开始寻找方法,在2020年前把莱茵河下游的洪峰水位降低70厘米。没有人知道这是否可能,但当局计划重新恢复莱茵河下游失去了的1500平方公里蓄洪区。干涸的田地将会变成芦苇田,种植水草迎接冬季的洪水。德国环境部长Jurgen Trittin在德累斯顿做了调研以后,在去年秋天宣布立法,『重新给予河流更多空间,否则它们便会来取响应得的。』
但是,在人口稠密的欧洲大陆,给河流归还土地是知易行难。英国密德萨斯(Middlesex)大学防洪研究中心的John Handmer表示,10分之1的欧洲人口是住在蓄洪区,当中包括500万英国人和4分之1匈牙利人口。在蓄洪区上的新发展项目遇到越来越多阻力。但对于已经住在那里的人,最佳办法还是设法在水流到河道前,减慢水流。这可能包括使不鼓励农民改善农田的排水道,甚至更激进的做法,就是重新规划欧洲的城市。
城市的规划往往容易造成洪水。城市铺满了水泥和管道,让雨水很快流进河道。但新一代的『软性工程师』则希望我们的城市易于渗水。柏林正是一个很好例子。自从统一以来,城市的大规模重建按照了新的规定,防止排水道在大雨过后超出负荷。在柏林工作的建筑师Harald Kraft认为,『我们视雨水为可以保存的资源,而不再是付出很大的代价,被人唾弃的东西。』
一个成功案例是由戴姆勒-克莱斯勒公司(DaimlerChrysler)在市中心负责的大型商业重建项目Potsdamer Platz。当地政府规定每公顷土地只可排水到水管每秒3公升,即是每次大雨的潜在排水量百分之1。如果项目不能达到标准,排水便会被储起来。所以,建筑师把楼房顶楼收集的雨水,用于冲厕和灌溉天台花园,而降下的雨水便会蓄于人工湖或透过渗水的行人道渗入地下。这种高技术的城市开发每年可多储存6分之1的雨量,而其余也可循环再用。
城市的新型住宅区正在采用类似的技术。在德国策伦多夫(Zehlendorf)市郊,从160个房子的天台、花园和行人道收集的雨水,会用于灌溉当地的公园,做到一滴不漏。而在Harzahn,那里有一个没有排水道的住宅区,1800家房屋建在30公顷的土地上,用鹅卵石铺的道路,让雨水穿过夹缝,渗入底下的泥土。
这种技术可否应用在整个城市?其中一个世界最大的市区-洛杉矶正在实验中。都会区百分之70的土地都是不能渗水。排水对这个城市是一个很大的考验。洛杉矶花了数以十亿美元挖掘大水坑,把河流水泥化,以便把雨水排走。最新的计划便是花2亿8千万美元在洛杉矶河筑起2米的围墙。可是很多社区依然洪水为祸。
同时,这个沙漠城市却把水从数百千米以外的北加利福尼亚州和阿里桑那州的科罗拉多河输送到水喉和泳池,和灌溉绿色地带。这是一个拙劣的规划。洛杉矶的环保人士Andy Lipkis说,『在洛杉矶,我们可以从雨水取得一半用水,可是都被排走。然后我们却花了数以亿计美元进口用水。』于是,他提倡渗水城市的概念,在他的屋子作示范。
Lipkis和其它民间团体,像洛杉矶河之友和Unpaved洛杉矶,都希望消除城市洪水的危机,并且把洪水化成城市的用水。这并不是一个梦。当局今天展开了一个1亿美元的计划,在太阳谷一个受洪水影响的社区试验渗水城市的可行性。计划就是收集降在数以千计车道、停车位和屋顶的雨水。停车位的雨水会用于灌溉树木,而屋顶收集的会灌溉花园和公园。而道路的排水道会变成满布沙石的坑道,让雨水补充城市的地下水源。结果是洪水少了,而城市多了水可用。
B计划说每个城市都应该是渗水的,每条河都应该有空间让它自然泛滥,而每个海岸线都应该成为自然的围墙。这看来是昂贵和像乌托邦。但当我们发现花了天文数字来建造排水道和使河流水泥化,才发现原来我们对水利是一窍不通。
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