洪水的故事
每年7-8月份,長江中下游的防洪汛期如期而至。2020年也不例外,各地水旱災(zāi)害防御應(yīng)急響應(yīng)級別正在不斷提升:重慶、武漢、南昌等地都在不斷出現(xiàn)超警戒線以上洪水,中下游各大湖泊也險(xiǎn)情不斷:鄱陽湖告急、洞庭湖告急、太湖也告急了……。
這不禁讓人想起了1998年的長江全流域的洪水,自那時(shí)起,各方也開始在流域?qū)用嫠伎既伺c水的關(guān)系。國務(wù)院頒布的根治長江水患32字方針:“封山育林、退耕還林;退田還湖、平垸行洪;以工代賑、移民建鎮(zhèn);加固干堤、疏浚河道。”


1998年長江全流域的暴發(fā)特大洪水 ©?圖片來自網(wǎng)絡(luò)

©?WWF/韋寶玉

洪水后的反思:人讓水出路,水給人活路 ©?張翼飛
1998年洪水之后,WWF也開始在流域?qū)用嫠伎忌L江的保護(hù),特別是在濕地保護(hù)、江湖連通、生態(tài)調(diào)度、流域綜合管理政策倡導(dǎo)等方面持續(xù)發(fā)力,希望與政府、企業(yè)、公眾一起能夠重塑長江作為一條“生命之河”的活力。
01 從神話中對洪水恐懼,到古人治水并學(xué)會洪水共處,到現(xiàn)代人對洪水的管理
大洪水在全世界許多文化和民族都流傳著各種傳說,兩河流域的美索不達(dá)米亞、恒河流域的古印度、黃河流域的華夏文明等都有不同時(shí)間出現(xiàn)的超級洪水的傳說。其中最著名的莫過于圣經(jīng)中記載的躲入“諾亞方舟”才能逃過的洪水,及中國歷史記載的大禹治水時(shí)期的洪水。

諾亞方舟 ©?圖片來自網(wǎng)絡(luò)

大禹治水 ©?圖片來自網(wǎng)絡(luò)
除了神話中的躲避洪水和治理洪水,在有文獻(xiàn)記載的古人治理洪水歷史中,人們也發(fā)現(xiàn)洪水在為人類創(chuàng)造利益,如富含泥沙的洪水流經(jīng)洪泛區(qū),為農(nóng)業(yè)帶來了肥沃的土地,為動物提供了棲息地,游牧?xí)r期的人類學(xué)會順應(yīng)偶爾發(fā)生的洪水。
隨著人口數(shù)量的不斷增長,越來越多的人開始在洪泛區(qū)內(nèi)永久定居了,并開始建立城市和集市,這時(shí)候洪水對人類的負(fù)面作用便開始顯現(xiàn),于是人類開始逐步采取措施,削減洪水的影響。
起初所采取的措施極為簡單,僅限于調(diào)整生活方式。隨著洪泛區(qū)人口的增長和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人類開始采取工程措施將洪水阻擋于居住區(qū)之外。但這些措施通常難以維護(hù),而且總是會有更大的洪水摧毀這些工程。千百年之后的今天,這些挑戰(zhàn)依然存在。

洪水管理實(shí)踐的歷史演變圖
(圖:《現(xiàn)代洪水風(fēng)險(xiǎn)管理》,李原園等著)
從人類應(yīng)對洪水最早的歷史記錄,直到20世紀(jì)后期,削減洪水影響的主要途徑仍是試圖控制洪水。人類修建堤防、泄洪渠道、大壩以及其他工程,控制由大暴雨和潮汐頂托引起的河道水位上升。
20世紀(jì)中葉,出現(xiàn)了一種新的方法,即通過采用工程和非工程措施,在預(yù)防洪水的同時(shí)減輕洪水帶來的災(zāi)害。隨著這個(gè)時(shí)期的人口增長和社會發(fā)展,洪災(zāi)損失持續(xù)上升,同時(shí)優(yōu)化防洪投資的呼聲也越發(fā)強(qiáng)烈。這時(shí)便需要一種新的理念,它不僅能夠識別出社會所面臨的災(zāi)害和后果,同時(shí)也能評估出所面臨風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重程度。
目前,這一新的理念,即洪水風(fēng)險(xiǎn)管理理念仍在不斷完善,但在短短不到30年的時(shí)間內(nèi),這一理念已經(jīng)被廣泛接受,成為應(yīng)對洪水風(fēng)險(xiǎn) (世界面臨的最大挑戰(zhàn)之一)的合理途徑。
02 氣候變化與洪水的故事
洪水的發(fā)生與氣候變化密不可分,一萬多年前,地球開始從第四季冰川走出進(jìn)入氣候溫暖的全新世以來,世界各地冰川逐漸融化,氣候轉(zhuǎn)暖,冰河大量融化泛濫,而且早期幾千年經(jīng)常還伴隨大雨滂沱,導(dǎo)致海平面上升了一百多米。在人類從漫長的新石器時(shí)期走向農(nóng)耕社會時(shí),面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是洪水。
據(jù)《科學(xué)》雜志報(bào)道,中國歷史的大禹治水期間發(fā)生的特大洪水是可能真實(shí)的,經(jīng)過調(diào)查和研究,中國古代曾經(jīng)發(fā)生過大洪水的說法是正確的。在世界范圍內(nèi),這算是最可怕的洪災(zāi)之一,其規(guī)模在近一萬年來是極為罕見的。
談氣候變化之前,我們首先要了解什么是氣候變化,它與天氣變化有何不同。馬克·吐溫曾說過:氣候是一直持續(xù)不斷的,而天氣僅能延續(xù)幾天的時(shí)間;而另一位作家海因萊因也說到:氣候是你所能期待的,而天氣是你所能感受的。這些描述都是文學(xué)的語言,那么科學(xué)語言是如何描述的呢?最簡單的說,天氣是指特定時(shí)間大氣的活動情況;氣候則是對月、季或年時(shí)間尺度上大氣狀況的一種估計(jì),是對多年觀察的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。



氣候變化的三種模式 ©?IPCC(2001)

不同氣候變化模式下引起“干旱-洪澇”的震蕩幅度大小不一

2011年春夏之季西南大旱與南方洪水同時(shí)發(fā)生 ©?網(wǎng)絡(luò)
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在2018年發(fā)布的特別報(bào)告中提出警告,全球溫度已高于工業(yè)化前水平1.5°C,全球升溫會導(dǎo)致極端天氣和氣候事件的頻率和強(qiáng)度增加。
全球氣候變暖,從而使得地表蒸發(fā)加劇、水循環(huán)加快,大氣持有水的能力增加。根據(jù)科學(xué)研究,地表溫度每升高1°C,空氣中就會增加大約7%的額外水蒸氣,這會導(dǎo)致降水強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、頻率等都會不同程度增加。
2019年《中國氣候變化藍(lán)皮書》也指出,過去50多年,中國極端日降水量事件的頻次呈增加趨勢,氣候風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)總體也呈升高趨勢;干旱和洪水等與氣候有關(guān)的災(zāi)害的發(fā)生也有所增加,而且其幅度還在擴(kuò)大。氣候變化使得我們經(jīng)常聽到的“百年一遇”的洪水似乎不再那么難得一見了。
03 人類活動與氣候變化雙重壓力下的科學(xué)防洪治水
當(dāng)然,氣候變化不是洪水產(chǎn)生的唯一因素,人類活動的影響也不容小覷,如一些不合理的堤壩對河湖生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)破壞、不科學(xué)的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及過度城市化及大規(guī)模的農(nóng)業(yè)開發(fā)導(dǎo)致的土地覆蓋的變化。
城市化過程會產(chǎn)生大面積的硬質(zhì)不透水下墊面,如道路,房屋、停車場等,短時(shí)間的降水會超過城市管道的負(fù)荷,從而導(dǎo)致城市洪水泛濫;無序的農(nóng)業(yè)或林業(yè)開發(fā),也使得水土流失,土壤侵蝕使得水庫和湖泊泥沙淤積,致使河床抬高,水位升高;過度放牧、圍湖造田等活動使得草原和濕地的破壞與退化,地下貯水能力嚴(yán)重下降,也會削弱生態(tài)系統(tǒng)蓄洪防澇的能力;在河流上游地區(qū)濫砍濫伐造成水土流失,使山坡喪失蓄水固土能力,誘發(fā)特大洪災(zāi)。
國內(nèi)外治水實(shí)踐以及防洪減災(zāi)策略的發(fā)展與演變歷程,有許多共同之處,都經(jīng)歷了以修建水庫、構(gòu)筑堤防、整治河道、設(shè)置滯洪區(qū)、開辟泄洪道等各種工程措施以圖控制洪水、減輕洪水災(zāi)害的歷史階段。隨著治水實(shí)踐的深入和對洪水及其災(zāi)害成因認(rèn)知水平的提高,人們逐漸認(rèn)識到再高標(biāo)準(zhǔn)的防洪工程仍會面臨失事的風(fēng)險(xiǎn),反思以 “控制洪水”為目標(biāo)的工程防洪減災(zāi)策略的局限性,開始理性地尋求更為科學(xué)合理的防洪減災(zāi)方略,逐步形成了以在控制洪水的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對人類自身行為、活動的規(guī)范約束,給洪水以出路,平衡協(xié)調(diào)人水關(guān)系的治水思路。
2003年,水利部針對我國新時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和新時(shí)期防洪形勢的深刻變化,提出了“防洪要從控制洪水,向洪水管理轉(zhuǎn)變”、“抗旱工作要從以農(nóng)業(yè)抗旱為主向城鄉(xiāng)生活、生產(chǎn)和生態(tài)的全面抗旱轉(zhuǎn)變”的兩大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,開始了中國新時(shí)期防洪方略革新和治水思路的調(diào)整,把以適度承擔(dān)洪水風(fēng)險(xiǎn)、人與洪水和諧共處為核心思想的治水理念貫徹到實(shí)際工作中。通過實(shí)施洪水風(fēng)險(xiǎn)管理,克服單純控制洪水的缺陷和不足,建立綜合防洪減災(zāi)體系,化解和合理承受洪水風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)資源、生態(tài)、環(huán)境相互協(xié)調(diào)發(fā)展,支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

洪水風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)劃與國家水資源總體規(guī)劃、 流域水資源總體規(guī)劃的關(guān)系圖
(圖片:《現(xiàn)代洪水風(fēng)險(xiǎn)管理》,李原園等著)
中國是洪澇災(zāi)害頻繁而又嚴(yán)重的國家,同時(shí)又是土地資源匱乏,人水關(guān)系十分復(fù)雜的國家,實(shí)施洪水風(fēng)險(xiǎn)管理尤為迫切和重要。
當(dāng)前,中國正處于從控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期,隨著防洪形勢的變化以及洪水風(fēng)險(xiǎn)意識的不斷增強(qiáng),對洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的思路、方法和技術(shù)等各個(gè)方面都有了更高要求,需要針對社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段所面臨的治水新問題,在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理等多個(gè)領(lǐng)域,從政策、法規(guī)、制度和技術(shù)等不同層面有效平衡協(xié)調(diào)利益與風(fēng)險(xiǎn),建立和完善防洪減災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理理論體系、技術(shù)體系、工程體系等體系以支撐和推進(jìn)中國洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的有效實(shí)施。
防洪從控制洪水向洪水管理的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變是社會可持續(xù)發(fā)展階段的歷史必然,先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已先行一步,有諸多成功經(jīng)驗(yàn)和有益教訓(xùn),對中國從實(shí)現(xiàn)控制洪水向洪水管理的轉(zhuǎn)變有重要的借鑒和參考價(jià)值。
04 借古鑒今,道法自然
—— 未來尋求“基于自然的解決方案”
幾千年前,持續(xù)的適應(yīng)過程使得個(gè)人和小團(tuán)體在集體的努力下得以與洪水和不斷變化的海平面和諧相處。人類和自然環(huán)境間的親密關(guān)系創(chuàng)造了一個(gè)可持續(xù)生存的環(huán)境,河流繼續(xù)哺育著大地和人類,有著豐富的魚類與野生動物。
洪泛區(qū)內(nèi)第一批定居者很快意識到應(yīng)對偶爾發(fā)生的洪水,最好的方法是將其住所建在河岸 (海岸)或洪泛區(qū)內(nèi)的高地上。這些高地通常是自然形成的,比如巖石或者河流泛濫后泥沙沉積形成的高地。但其中一些高地的高度有限,洪水來臨時(shí)居民仍然無法進(jìn)行日?;顒?。因此居民需要暫時(shí)前往洪泛區(qū)外更高的地方,直至洪水退去。
某些情況下,由于高地距離較遠(yuǎn),居民便墊高房屋讓洪水從底部流過,這樣居民就可以正常生活了。荷蘭的沿海地帶 (澤蘭省、弗里斯蘭省和格羅寧根省)、丹麥南部和德國在洪泛區(qū)內(nèi)修建了人工土墩(即所謂的“龜形土墩”)。這些土墩在洪水期便成了安全的避難所。歷史上,一些弗里斯蘭居民根據(jù)觀測到的海平面高度,在洪泛區(qū)內(nèi)修建了高出洪平原15米左右的人工土墩。
無獨(dú)有偶,北美洲也有證據(jù)表明,早在公元前100年,人們就曾在洪泛區(qū)內(nèi)修建過大型土墩,尤其是在密西西比河流域。這種土墩平時(shí)只是舉辦儀式的場所,洪水期間則可以作為避難所。這一龜形建筑的時(shí)期可追溯到公元前500年以前, 并一直作為主要的洪水風(fēng)險(xiǎn)管理方法,直到1200年用堤壩保護(hù)低洼地域這一方法被廣泛使用。

荷蘭萊茵河三角洲的“龜形土墩”
(圖:《現(xiàn)代洪水風(fēng)險(xiǎn)管理》,李原園等著)
隨著人口的增長, 人類開始在更大的村莊、城鎮(zhèn)和城市里聚居,糧食生產(chǎn)需求日益增加。由于作物種植和居民增多,洪泛區(qū)變得更加擁擠,無法承受周期性的洪水入侵。過去洪水只會對生活造成一些不便,但現(xiàn)在卻成為社會的一大挑戰(zhàn)。但由于洪水也為人類帶來巨大效益,所以人類仍然使用洪泛區(qū),如古埃及的農(nóng)業(yè)和灌溉。
尼羅河對早期埃及文明的重要性不言而喻, 尼羅河兩岸成熟的灌溉系統(tǒng)便是很好的佐證。這些灌溉工程的主要作用是引水灌溉,但其中很多兼有排泄尼羅河洪水的作用。政府部門負(fù)責(zé)招募勞工,進(jìn)行灌溉系統(tǒng)的建設(shè),并且開展科學(xué)研究以便更好地了解洪水和干旱的發(fā)生規(guī)律及特點(diǎn)。

尼羅河三角洲的灌溉系統(tǒng) ©?網(wǎng)絡(luò)
同一時(shí)期,在美索不達(dá)米亞、巴基斯坦和印度北部,發(fā)生著同樣的事情,目的都是為了保障人口增長帶來的用水需求,適當(dāng)時(shí)候也會嘗試?yán)霉喔裙こ虂硐鳒p周期性的洪水。
比如在很多情況下,尼羅河兩岸修建了小型的堤防來保護(hù)農(nóng)作物和人口聚居地。但很快人們便意識到,堤防需要進(jìn)行充分地維護(hù)以防止其快速老化。
此外,泥沙管理也很重要,這直接關(guān)系到渠道的過水能力和洪泛區(qū)營養(yǎng)沉積物的供應(yīng)。預(yù)防洪水和保持自然泥沙狀態(tài)之間矛盾的協(xié)調(diào)問題從此便成為了一個(gè)永久的挑戰(zhàn)。

河流有自己的生命節(jié)奏 ©?網(wǎng)絡(luò)

河流不是水渠,它蜿蜒曲折有自己的生命節(jié)奏 ©?WWF
現(xiàn)在雖然科技日益發(fā)達(dá),但人類面臨的威脅也越來越大:氣候變化、生物多樣性喪失、食物短缺等等。
回顧古人的做法,我們發(fā)現(xiàn)其充滿了生態(tài)智慧:不管是4000年前中國古人——大禹“治水”時(shí)采用“疏”的策略(疏通河道,拓寬峽口,讓洪水能更快的通),還是古代荷蘭人“避水”修筑的“龜形土墩”及古埃及在河泛平原“利水”而建的灌溉系統(tǒng),都是在學(xué)會與水和諧相處,給水以空間,給水以出路。
這些基于自然的解決之道(nature based solution)正是我們解決目前幾大危機(jī)的良方,在應(yīng)對洪水風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),提高氣候應(yīng)對的韌性、為生物多樣性提供更大的棲息地,也為依水而居的社區(qū)提供天然的食物……
古人這些與水相處之道,對今天我們的水資源管理,特別是未來應(yīng)對洪水管理可以提供非常有價(jià)值的借鑒。
由于全球人口不斷增長,在河流兩岸,包括一些蓄滯洪區(qū)也經(jīng)常住滿常住居民,在這些地區(qū),修筑一定的大堤是維護(hù)這些居民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保障,但如果考慮河流/湖泊自身的水文特征、洪泛平原的濕地生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)及生態(tài)服務(wù)功能、防洪的特殊要求等要素,如何優(yōu)化大堤的修建,在哪里修,以及修好大堤之后如何管理蓄滯洪區(qū)是一個(gè)值得深入研究的重大課題。目前國際上也有不少國家,如荷蘭、英國、南非等已開展了這方面的實(shí)踐。
2020年原本會召開多個(gè)與自然和環(huán)境相關(guān)的全球會議,因新冠疫情順延至2021舉行。因此,全球政府部門有諸多機(jī)會來評估生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及人類如何應(yīng)對生物多樣性喪失、生態(tài)系統(tǒng)退化及氣候變化的政策。
WWF作為全球最大的非政府環(huán)保組織之一,也在思考并探索“人與自然和諧新共識”(New Deal for Nature and People),“給水以空間”不僅僅是一種洪水管理的新思路,也是生物多樣性修復(fù)和管理的新模式,我們希望這種新的思路和模式能在昆明的《生物多樣性公約》第15次締約方大會、武漢舉行的《國際濕地公約》第14次締約方大會上,能推動各界達(dá)成相關(guān)協(xié)議,共同實(shí)現(xiàn)“人與自然和諧新共識”。

本文作者 任文偉
WWF北京代表處淡水項(xiàng)目主任。2000年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué),獲生態(tài)學(xué)博士學(xué)位。2001~2003年于東京大學(xué)從事博士后研究。發(fā)表專著6部,論文40余篇。

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