荷兰三角洲防洪策略的弹性设计丨west8,HNS等

前言

筑堤、挖渠和排水是荷兰三角洲地区传统的土地开发和防洪方式，伴随着须德海和三角洲工程而达到顶峰。在海平面上升、河流径流加大、土地沉降加剧等挑战下，洪水风险日益严重，在近些年来，荷兰逐渐形成具有全面综合、富有弹性的防洪范式：强调洪水管理和社会经济、城市发展之间的联系、注重防洪与自然共事。在此思想指导下，形成了一系列国家防洪战略：海岸线的加固、给河流以空间、增加储水区域等，这些防洪战略都注重自然过程、区域协调发展、给予水以更多的空间。

—— 郭巍、侯晓蕾

1. 扩张性的防洪传统：筑堤、挖渠和排水

荷兰的大部分国土是马斯河、瓦尔河、莱茵河等河流系统沉积作用形成的三角洲，在约 6 个世纪（1100-1700）的泥炭开垦中，广袤荒芜的湿地景观逐渐转化为井然有序的泥炭圩田，从 17 世纪开始的大规模湖床圩田的开垦，排干面积巨大的海湾、瀉湖群和泥炭湖，把泥泞的湖床转化为高度几何化的湖床圩田。

[1]

仅 1833 年到 1911 年间，荷兰就开垦了 3500 Km2 的泥炭和湖床圩田。

[2]

荷兰的圩田开垦一直持续到上个世纪 60 年代末期，目前共有圩田约 4000-块，单块圩田面积从数十公顷到数百平方公里不等， 其中不少圩田已经完全城市化。泥炭圩田和湖床圩田的开垦，首先建设环形圩堤，保护排干的土地免于洪水，堤内依据土地用途、地下水位、投资分配、耕作方式等方面开挖沟渠，堤外开挖运河（boezem）体系，通过泵站排走圩田内部多余的积水。

自古以来，支撑荷兰低地防洪的是由堤坝、水渠、运河和风车（泵站）组成的水利系统，这套体系如同精巧复杂和庞大的水利机器有效运转千年，在城乡水利规划、防洪等方面为荷兰人赢得世界性声誉。因此，筑堤、挖渠和排水成为荷兰三角洲地区传统的土地开发和防洪方式，称为“国家的艺术”（图 1）。

图 1 荷兰国土中最为重要的堤坝、运河和挡潮闸。

(图片来源：详见注释)

这种扩张性的防洪传统在 20 世纪伴随着须德海和西南三角洲两个超级工程而达到顶峰。须德海工程缩短了 300Km 的海岸线，开垦了 1700Km²的湖床圩田，并使须德海转变成为 1200Km²的淡水湖；而“旨在保证荷兰人民永久性的安全”的三角洲工程则关闭了荷兰西南部除鹿特丹港入口和安特卫普港入口之外所有的潮汐河口。自从 80 年代以来，这种扩张性的防洪模式，尤其是对须德海和西南三角洲的相关争议愈来愈大。

新时期防洪问题的挑战

2.1 土地沉降与气候变化

圩田的开垦传统同时导致了先天性的防洪问题：土地沉降。泥炭作为海绵状不稳定的土壤类型，容易因排水而沉降，目前三角洲区域的泥炭圩田普遍低于阿姆斯特丹标准基准面（NAP）约 1-2.5m。而湖床圩田由于先天区位和开垦方式，高差尤甚，并随着排水而进一步加大，目前则普遍低于阿姆斯特丹标准基准面（NAP）约 3m，最深的地区达到海平面以下 6.87m（图 2）。

图 2 荷兰三角洲地区的圩田标高约一半在海平面以下。

(图片来源：详见注释)

泥炭圩田和湖床圩田由于排水，目前大多数每年沉降约 0.5cm-1cm。圩田开垦及其沉降使得荷兰约 25%的国土低于海平面，另有约 25%的国土标高不高于海平面以上 1m。降雨、堤坝侧渗和因地表高程低于海平面形成的巨大地下水压，使得圩田和城市一直处于水患威胁之中，滨海地区还面临着越来越严重的海水侧渗压力。

这些问题伴随着气候变化而进一步扩大：海平面上升，导致原本河流动力较弱的莱茵河-马斯河入海困难加大，沉淀加速，河流水位增高，增加水患威胁；圩田土地沉降导致进一步增加高差，排水压力加大，据速算，预计未来若干年圩田及其上的城市排水能力至少需要提升 10-15%，才能保证圩田安全。荷兰政府在 2007 年组织的三角洲委员会研究气候变化带来的影响。委员会估计，到 2100 年海平面将上升 0.65-1.3m，而海平面上升 1m，发生平均海拔 4m 的洪水可能性将增加 40 倍。

[4]

2.2 城市化与洪水风险

在荷兰，从三角洲工程开始通常用洪水风险进行洪水的战略管理，它适用于荷兰的几乎所有环堤系统。简而言之，洪水风险就是洪水发生概率与洪灾损失的乘积，因此，洪灾发生概率的确定以及洪灾发生后果的评估是洪水风险管理的两个主要方面。尽管三角洲地区的防洪工程作用明显，将洪水发生概率降低到千年一遇甚至更低，但是人口和经济发展使得洪水后果的严重性日益加剧。按照目前 2%-2.5%的经济增长率，每过约 30 年，同样的洪水造成的损失将会增加 1 倍。

[5]

传统的加高堤防的刚性策略一方面对沿线的自然、文化和景观价值造成不利影响，另一方面则导向“堤越高、灾越大”的后果。1993 年和 1995 年的莱茵河洪水便是极大的教训，随着气候变化，莱茵河洪峰流量将从 20 世纪 90 年代的 15000m³/s（相当于 250 年一遇的洪水）增加为 2100 年的 16800m³/s（最小预测流量）至 18000m³/s（最大预测流量）。

[5]

河流水位将因为越来越高的洪峰流量和海平面而升高，与此同时，防洪地区的脆弱性将会因为人口的增长、经济的发展，和累计不断的地面沉降而增加。这就要求荷兰三角洲地区在防洪方面有必要改变原有策略，形成新的范式。

3 防洪范式的转变

荷兰从第二批国家水资源白皮书（WMWR）开始将防洪水利与经济和生态问题联系起来，并引入了综合管理水资源和水系统的方法。第三批 WMWR 水利政策的战略目标是不再局限于“安全宜居的国家”，而是鼓励“健康和可持续水系统”，洪水治理仍然居于重要优先地位，将在所有目标、价值的背景下仔细评估洪水，使用水资源。第四批 WMWP 通过引用使规划更加透明的方法来强调水资源管理和社会之间的联系。在 21 世纪，一个全面的政府对水资源管理的研究不仅关注技术适应性，而且也关注其引起的公众支持，考虑行使政治权利和利用制度资源的可供选择的方法，并思考未来的投资。

[4]

在技术方面，越来越多的防洪政策强调与自然共事，并逐渐形成了一些共识：如果有选择，不要去触及未曾开发的河口和三角洲；如果已经有过人类干预的历史，试图采用最灵活的方法来保证安全和发展；选取可逆以及包含自然过程在内的当地措施等。

[4]

为了做到这些，必须给水留出更多的空间，这也成为很多国家及区域空间规划的指导原则。这意味着一个将水视为对手，为之斗争千年的传统逐渐转化为将水变成盟友的范式。

4 主要防洪战略

目前，荷兰的防洪战略主要聚焦于不同形式滨海水防线的探索、河流泄洪建设、圩田和相关城镇中的滞洪，这意味着城市发展、景观组织的前提是必须面对防洪滞洪，并且，需要保留水的吸引力，这使得城市规划、景观设计和水利工程能够组织在一起。通过水的整合，城市和乡村的空间设计有了新的发展机遇。

4.1 海岸线的弹性加固

荷兰海岸线可分为三个部分：南部的河口、中部连续的沙丘以及北部的一系列沙洲组成的瓦登海地区。中部连续的约 200Km 的沙丘保护着荷兰城市化最高、经济最发达的兰斯台德（Randstad）地区，沙丘是自然产生的，同样也脆弱易变，目前正在受到海水侵蚀和气候变化的影响，因此，很大程度上，荷兰的海岸防洪就是沙丘的培育与保护。

一般而言，可以将荷兰目前探索的海洋岸线“由软到硬”分为七种类型：人工育滩、沙引擎、近海软处理（例如海滩屏障和人工岛屿）、破浪堤、沙丘内部建坝、防波堤以及超级堤坝。在不同的岸线技术中进行选择并不简单，因为它们各自的特性非常不同，具有不同的灵活性、生态稳定性、功能多样性、可实现性以及滨海发展潜力等，包括 west8、HNS 等众多知名设计事务所和代尔夫特理工大学（TUD）等科研机构都对不同岸线类型以及适用性进行了探索（图 3）。由于未来气候的变化是不确定的，各种实验多将灵活性作为一个很重要的标准。

[6]

图 3

HNS 事务所在鹿特丹港口附近进行的综合性岸线研究

(图片来源：详见注释)

例如，荷兰角港附近的海岸正在探索一种人工育丘结合自然进程的实验性形式，基本构思是在沿海处设置非常体量的超级沙丘，被称作“沙引擎”（图 4）。在之后的 20 年的时间里，风、浪以及水流将自然地将这些沙丘打散，沙子将沿着海岸重新分布，海滩向海中拓宽，形成新的、低一些的沙丘。沙引擎能够提升抵御洪水时的安全程度，在此基础上，海岸沙丘与自然保护、娱乐休闲以及城市扩展整合在一起。三角洲的其他地区也在考虑应用这项技术。

图 4 荷兰角港附近的“沙引擎”实验

（图片来源：详见注释）

三角洲委员会则在他们的 2008 年报告中提议，在接下来的一百年中利用沙丘育滩，沿着海岸增加 1000 至 1200m 宽的条状陆地，创建一块能够抵挡住暴风雨的缓冲地带。在这一想法的首次试验性应用中，新的条状陆地大部分被预留作新增开放空间区域；其中有 100 Km²的面积与现存沙丘中的自然区域紧密结合。风吹积淀下来的沙可能会形成一处最终局部被植物所覆盖的富有吸引力的新沙丘景观。

4.2 给河流以空间

给河流以空间是在 2004 年启动的国家战略项目（图 5），包含了 40 条大型河流和 39 个试点的改造工程，设定了 3 个目标：

1）到 2015 年，莱茵河支流要求具备满足 16000m³/s 的过水量而不至于泛滥。

2）采取具体措施，增加安全性，同时也改善河流区域的整体环境质量。

3）在接下来的几十年给予河流以额外的空间并将永久留存，以应付因气候变化引起的更高排水要求。

图 5

涵盖 39 个试点改造项目的“给河流以空间”战略项目（图片来源：详见注释）

在此基础上，规划提出和论证了河流改道和堤坝搬迁、降低漫滩、新建滞洪区、绿色河流、降低防波堤等近期 7 大方式，同时也制定了到 2050 年的长期规划，长期规划在河流改造和城市发展以及区域空间计划之间进行了衔接。荷兰政府在 2007 年批准了该规划，这是一个对荷兰未来产生深远影响的国家基础设施工程，包括了沿线各省、水务委员会等 17 个部门参与和实施，并由荷兰基础设施和环境部进行总负责。

[7]

给河流以空间战略选择了坎彭、兹沃勒、代芬特尔、聚特芬、阿纳姆、奈梅亨和霍林赫姆等城镇作为试点。因此这一项目利用防洪整治与住房、休闲、滨水区开发以及棕地复兴等结合起来，形成区域协调发展。以奈梅亨为例（图 6、图 7），规划将瓦尔河河堤内移，形成河流的分洪河道，保留原先河流北部的村庄，并演变为河流中的岛屿。这样显然赋予了城市很多机会来改善与河流的关系，使得城市拥有更多的滨水空间，“让奈梅亨拥抱瓦尔河”成为了该建设项目的口号。

图 6

“给河流以空间”战略中的奈梅亨项目试点

(图片来源：详见注释)

图 7

“给河流以空间”战略中的奈梅亨项目试点

(图片来源：详见注释)

4.3

圩田增加储水区域

荷兰三角洲的主体是占据了国土约一半面积的低地区域，主要由泥炭和湖床圩田组成，由于圩田的高昂维护，并且海平面的上升以及潮汐运动的影响，咸水向内陆圩田渗透变得越来越远。从长远来看，似乎部分标高较低的湖床圩田恢复成湖面是不可避免的。农业由此会受到损失，但是却将极大改善低地地区的水平衡，并由此提升风景质量。因此，荷兰不少设计事务所和政府规划管理部门就此进行了大量研究，提出众多设想。

荷兰住房、空间规划和环境部（VROM）国家空间规划局编制的“兰斯台德（Randstad）2040”对兰斯台德地区的部分圩田转化为湖体、以此增加水存储的可能性就行了研究（图 8）。HNS 事务所则以季节性水存储为基础对兰斯台德地区的水管理提出了新的建议：部分圩田被规划为滞洪区，雨季的水通过运河系统流入标高较低的圩田形成暂时性存储，旱季则从储存区进入圩田用于灌溉。（图 9）

图 8 VROM 对荷兰三角洲地区水存储的研究(图片来源：详见注释)

图 9

HNS 事务所对兰斯台德地区水管理的建议模型

(图片来源：详见注释)

在城市建成区域，充分增加集水区域也成为目前荷兰很多风景园林设计的出发点，典型者如鹿特丹的水广场（图 10、图 11）、阿姆斯特丹的弗兰克顿公园（Frankendaal Park）等（图 12）。前者将广场以及周边建筑屋顶的雨水收集，起到滞洪、错峰目的，并和城市公共空间的使用结合在一起；后者以一个巧妙的“水框架”作为公园边界，同样作为临时性的水储存使用。

图 10

滞留雨水为设计出发点的鹿特丹水广场

(图片来源：详见注释)

图 11 滞留雨水为设计出发点的鹿特丹水广场

(图片来源：作者自摄)

图 12

以临时性的水储存作为重要设计内容的弗兰克顿公园

（图片来源：详见注释）

5

结语

荷兰人通过筑堤、挖渠和排水将遍布沼泽、瀉湖和河口的三角洲转化为由泥炭圩田和湖床圩田组成的富饶之地，这种扩张性的防洪传统在近些年中，面临着气候变化、城市化的挑战，在防洪风险日益严重的情况下，荷兰三角洲地区逐渐形成具有全面综合、富有弹性的防洪策略，并制定了海岸线的加固、给河流以空间、增加储水区域等一系列国家防洪战略。这些兼具灵活性和综合性的防洪策略都是值得我们借鉴的。

致谢：

感谢荷兰代尔伏特理工大学（TUD）都市系赛蒙（Dirk Sijmons）教授提供的资料和对作者相关研究提供的指导；感谢席琦、韩冰、吕林亿、夏甜、王梓同学对本文的贡献。

注释：

图片来源：图 1、图 4 引自参考文献[4]、；

图 2 引自 Adriaan Geuze. Fred Feddes

Polders[M].Rotterdam:NAI Uitgevers.2006,73.；

图 5、图 6、图 7 引自参考文献[7]；

图 8 引自参考文献[6]；

图 9Dirk Sijmons 教授提供的资料；

图 10 引自迈克 怀特编，雨水公园:雨水管理在景观设计中的应用[M].桂林:广西师范大学出版社,2015,46.；

图 12 引自 Uitgeverij ThOTH，荷兰景观与规划设计[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2003,151。

参考文献：

[1] 郭巍,侯晓蕾.疏浚、排水和开垦——荷兰低地圩田景观分析[J].风景园林,2015,8:1-7.

[2]G.P. Van de Ven. Man-made Low Lands: History of Water Management and Land Reclamation in the Netherlands[M]. Utrecht: Matrijs,2004, 157-161.

[3] Inge Bobbink. Suzanne Loen. Water in Sight: An Exploration into Landscape Architectonic Transformations of Polder Water [M]. Delft: TU Delft, 2010:62-63.

[4]Marce Stive, Hian Vrijling, Drainins, Dredging, Reclaiming: The Technology of Making a Dry, Safe, and Sustainable Delta Landscape [C]//Han Meyer, Inge Bobbink, and Steffen Nijhuis(ed), Delta Urbanism：the Netherlands. Chicago: American Planning Association Planners Press.2010,20-43.

[5]Frans Klijn, Michael van Buuren, sabine A M van Rooij.为不确定的未来实施洪水风险管理战略:荷兰与莱茵河洪水共生存[J].AMBIO-人类环境杂志,2004,3:125-131.

[6]Maurits de Hoog, From West to East: Integrating Coastal Defense, Water Management, and Spatial Planning [C]//Han Meyer, Inge Bobbink, and Steffen Nijhuis(ed), Delta Urbanism：the Netherlands. Chicago: American Planning Association Planners Press.2010,:116-137.

该文章发表于《风景园林》2016 年 1 月刊

北京林业大学

｜

北林郭巍风景园林研究与教学

Beijing Forestry University

｜

Beilin Guowei Landscape Architecture Research and Teaching