吴昊,瓦地生态创始人、CEO。
治水首要的是学习水本身。给水留以空间,其实也就是给我们自己的发展留以空间。
各位好,我是一名景观设计师,也是一位水利工程师。我在平时的工作中会参与很多项目,有的项目是一条河道,有的项目是一片湿地或者一座校园。甚至我们还很有兴趣的研究起在CBD大厦中如何节水养鱼虾。
这些工作都是密切围绕着水展开的,根本出发点是解决水的问题。那么水的问题有哪些呢?
01 防治洪水的两个手段
我们常见的水问题无非就是水大了,洪水来了;水少了,土壤干旱了、地下水下降了;水脏了,就是水污染了,甚至现在还有核辐射的问题。
2023年8月份京津冀一带发生了持续性的特大暴雨,损失最严重的是涿州市,那里大面积的城市和村庄都被淹了。
涿州距离北京的市中心很近,只有70公里。大家可以看到整个流域图,小清河流域、大石河,还有下游的北拒马河、白沟河,流量都非常大。
涿州市东侧的白沟河流量达到了7500立方米每秒,这是历史上很少见的数据,而这里的河道最大的过流能力只有几百立方米每秒。
如果一条河的承载能力只有几百立方米每秒,流量却猛增到7500立方米每秒,那么我们可以想象到,水会漫流到堤坝外或者是岸线外,淹没周围的城市和村庄,所谓的洪水猛兽就产生了。
在水利工程学上,我们应对的方式一般有哪些呢?首先大家能想到的就是加固加高堤防系统,把水挡住。
因为堤防本质上是一个挡水的构筑物,可以保证我们的安全。但是加固和增高堤防,是不是越高越好呢?并不是。
我们业内有一个说法叫作“堤防窘境”。当洪水越来越大,堤防越来越高,就会带动周边城市发展得越来越密集。
▲ F:洪水,D:距离,H:堤防高度,G:财产,M:人们的意识
比如像雄安、保定这些重要城市,一旦堤防发生了危险,随着城市越来越密集,遇到的风险和损失就会越来越大,这就是所谓的堤防悖论(窘境)。
水利工程常用到的第二个应对洪水的手段,就是洪泛区和蓄滞洪区。如果河道边上有一个低洼地,洪水可以漫过去、淹过去,我们就叫作洪泛区,英文里叫Floodplain。
如果堤防有一个“闸口”,可以把洪水引到更大的一块低洼区,暂时储存起来,这块区域我们叫作蓄滞洪区,待洪水洪峰过后,再把蓄滞洪区的水挪回到主河道中。
我们在河道水位很高的时候,就会启用河道两侧的蓄滞洪区。比如为了应对这次海河流域的大水,国家就启用了很多个蓄滞洪区。
▲ 城市堤防及河道两侧的被淹没区(图源网络)
但是这样也存在一个问题,就是很多的群众和村庄要因此搬离,周围的人们付出了很大的代价。也就是说,在蓄滞洪区的规划层面和管理层面,我们面临着人、地、空间三者矛盾的问题。
所以总体来说,在洪水如何治理这个问题上,首先加高堤防还是必须的手段,因为很多城市和村庄还没有足够好的防护系统,需要先给这些地方最基本的保障,但是未来我们也不能过度依赖堤防。
第二,我们要启用蓄滞洪区,但是是否洪水来了人们就要搬走,这些区域是否注定是人们必须要逃离的家园?我们能否把蓄滞洪区变成一个人、水、自然共存的地方呢?
02 荷兰的洪水治理
我们把目光投向荷兰,大家都知道荷兰是低地之国,有1/3的土地低于海平面。其实在中世纪的时候,它是一个一天能被淹三次的地方,非常低洼。
现在的荷兰是一个堤防之国。大家看到下面这张图中一层一层红色的包围线都是堤防,所有的城市都被堤防保护起来了,它的堤防建设水平相当高。
像阿姆斯特丹、鹿特丹这些城市都是一万年一遇防洪标准,全国的平均水平应该是1250年一遇,世界上其他地方是没有这样一个标准的。
我在荷兰工作学习多年,发现荷兰人非常喜欢到堤防上骑自行车,堤防已经成为了整个荷兰自行车休闲网络的一部分。
荷兰的堤防系统已经建得很完善了,但是即使如此,荷兰人依然看到了这个系统存在的问题。因为莱茵河上游从荷兰贯穿而过入海,海平面上升,咸潮入侵,莱茵河的水量不断增加,给荷兰的未来带来了洪水的隐患。
我们来看一下荷兰奈梅亨这座城市的堤防改造案例。奈梅亨位于荷兰莱茵河上游,处在莱茵河的一个大拐弯,所以它的防洪压力是很大的。
人们就研究说能不能在城市空间中划出来一块地,让洪水来的时候有足够多的空间可以通过或者蓄存。
于是工程师们就在城市里挖出来了一条新的支流,相当于把原来主河道的大堤往北移了300多米,然后把这块空间留给了水,支流与主河道之间还留了一座岛,叫城市的中心岛,用来发展旅游休闲和一些高品质的居住房。
当洪水来临时,水可以从溢洪坝淹没过去,走这条新的支流,相当于扩大了洪水可以流动的断面。
▲ 红圈:被淹没的溢流坝
经过这样一个改造,洪水时的平均水位可以下降34公分左右,是一个很了不起的变化,整个城市在洪水面前非常安然自如。
还有一个有趣的现象就是,在没有洪水的时候,这些新开辟的河道空间也被人很好地利用了起来,比如这里在夏天可以成为露天的沙滩,甚至可以发展一些可持续的有机畜牧业。
有一些小道在洪水来了后就被淹了,但设计师做了一些高的汀步,这样在水位高的时候大家可以从上面通过。
当然你会发现有一个有意思的事情,就是在水涨上来的时候,很多人会主动来到河边体验,接近自然。在平时没有水的时候,这些通行道路上的人反而很少。这个项目展示了一种多元空间,是一种很好的应对洪水的策略。
有人会问,荷兰也是一个农业大国,它有大片的农业用地,和咱们很多地方一样,那它的农业是不是能够和洪水很好地共处呢?另外一个在贝赫马斯河的项目或许可以回答这个问题。
大家可以看到,在贝赫马斯河的河道旁边有一个550公顷的田地。
▲ 图片来源:《river space design》
荷兰人做了一件事,就是把原有的堤坝区域主动降低了,让洪水可以淹没农田,
当然了,与此同时在离河道更远的地方,又新修了一座更高的堤防,同时把所有的村庄搬到了这边比较高的一侧。
这样的话,当洪水来袭的时候,既可以利用农业的空间,同时保护了农民的利益。据统计,他们的经验是,一般洪水来了以后,大概4到5周农业就可以恢复正常,大概每25年会被淹没一次。
类似的大大小小的项目在荷兰还实施了30个,它们被统称为“还地于河”。
如果我们看向未来,水系统或者防洪的薄弱点不单单是我们所说的堤防不够高的问题,其实我们也可以主动去创造更多的洪泛空间来消解洪水。
作为设计师和工程师,我们要做到的就是非常精准地去“拿捏”和调节洪水,让水流向该去的地方,给水以空间。最重要的是要创造一种视角,一种统筹人、水、生态和经济等多方面的视角,去思考如何让我们的空间变得更加多元。