荷兰须德海防洪工程的经验与启示

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        荷兰的国家发展一向都与洪水治理息息相关。多年来，洪水治理在很大程度上决定了国家水资源的管理模式。 荷兰被称为“低洼之国”，莱茵河与默兹河以及支流流经该国并最终流入其北面海域，将国家分割成几个部分。 这些河流多次引发大规模洪灾。 同时，来自北海强劲的风暴潮暴露了荷兰在抵御沿海洪水方面存在的薄弱环节。 在普通荷兰人看来，国家每年毫无疑问应该在抵御沿海洪水、河流洪水和暴雨洪水灾害方面投入大量资金。

         这1916 年，荷兰西北部发生了沿海大洪水，促使传统的国家防洪体系做出应对和改变，从此进入新阶段。这场洪水使得“须德海计划”（Zuiderzee Plan）得以实施，修建了举世闻名的阿夫鲁戴克（Afsluitdijk）拦海大坝，大坝长约 30 km,横跨多个潮汐通道。从该防洪工程取得的经验一直在影响着荷兰以及其他国家的防洪方案。本文介绍了 1916 年荷兰洪灾和须德海计划的背景，以期将该计划的经验成功运用于其他类似工程。

阿夫鲁戴克拦海大坝

 荷兰的洪水治理

        有学者指出，对洪水的控制是荷兰赖以生存的关键所在。 该国大约 25 % 的国土低于海平面，超过 50 % 国土受到来自河流、海洋以及大型湖泊的洪水威胁。 洪水频发区覆盖了人口密集和经济发展重点地区，包括主要城市中心阿姆斯特丹和鹿特丹，斯希波尔机场和鹿特丹港。洪水防御体系贯穿全国：大约3800 km 的堤防保护相关区域不受洪灾影响。 在低洼的堤防包围区域内有由泵站组成的内部排水系统和大约14 000 km 的“局部”防御。这套防洪系统降低了海洋或河流发生洪水的可能性，对区内的居民和财产影响巨大。

        荷兰的洪水控制系统还在不断发展完善中，很多工作也一直在进行中。 荷兰第一个关于洪水事件的官方记录可以追溯到 12 世纪。 经过一系列灾难性洪水后，兴建了第一批洪水防御工程并成立了第一个水务局。 荷兰防洪抗洪的历史持续了几个世纪。 此后发生的几次大洪水（如 1421 年圣伊丽莎白洪水、1530 年费利克斯洪水、1717 年圣诞节洪水等）表明，在靠近北海低洼的莱茵 － 默兹三角洲地带，洪水风险仍然存在。 在19世纪，由于淤积、冰坝和防御工程的缺陷，几乎每10 年发生一次大范围河流洪水。 由此开始了对河流水系的人工控制。 最近的 2 次洪水（1993 年和 1995 年）催生了“还河流以空间”概念的提出。

1916年洪水及其影响

        1916年荷兰北部发生的洪水开创了该国防洪历史的新篇章。1916 年前，该地区存在一个大型入海口———须德海，来自艾瑟尔（IJssel）河和周围围垦地的淡水径流由此处入海。 几个世纪以来，阿姆斯特丹与须德海周围的村庄受到此处入海潮汐的洪水威胁。 1717年圣诞节期间，该区域发生了“ 圣诞节大洪水”，导致数千人死亡，多个城市遭灾，如阿姆斯特丹、兹沃勒和格罗宁根等。

1916年大洪水

        须德海洪水灾害催生了封堵潮流通道以保护阿姆斯特丹和其他地区远离风暴潮的设想。 对于这一设想最早的文字记载在17  世纪。 但因当时限于技术水平和经济条件，无法实现这一设想。 而且，反对封堵北海通道的呼声很高，特别是航海和渔业的发展需要这条通向北海的入海通道。

        尽管存在这些阻碍，但在 19 世纪，该地区的防洪规划得到了进一步发展。 在 1887~1892 年期间，在公立和私立团体支持下，发表了一系列研究报告，形成了一个新的综合性的须德海计划。 该计划加入了一个新的目标：土地复垦用于农业生产和粮食安全保障。 在新计划中，提出在瓦登海（Wadden Sea）诸岛间修建封堵大坝而不是在原先的弗里斯兰省。在1892 年，政府委员会曾建议执行该计划，但是由于各种原因计划被推迟。

        1916 年的洪水事件促使了须德海计划的最终实施。 这次洪水导致了多个防洪设施的毁坏并引发了重大的损失。 此后，荷兰政府决定修建长32 km 的阿夫鲁戴克拦海堤坝，封堵潮汐通道。 这在荷兰甚至是全球历史上，都可能是第一次实施如此大规模的控水工程。 工程实施过程中，在水力学分析和施工方法上进行了技术革新。 因此，荷兰的海岸线缩短了数百公里。

        在阿夫鲁戴克拦海堤坝之后，又实施了一系列复垦工程，总面积达1 650 km２（全球最大），而且形成了一个淡水湖。 本来计划在湖泊实施 ５ 个复垦工程，并修建分隔坝———豪特里布( Houtribdijk） 大堤形成新的交通道路，并作为复垦土地的陆地边界。但在1980 年，由于有关方面的反对，计划中的最后一块复垦土地并未实施。 在湖泊局部区域，由于水循环不畅，水体浑浊度高，水环境质量堪忧。 因此，最近，新建了岛屿作为鸟类栖息地。 而且，这些岛屿还有助于减少悬浮的泥沙（因水循环减慢而产生的泥沙淤积），改善豪特里布湖水水质，提高氧气级别。

须德海计划影响及展望

       须德海计划为其他洪水泛滥的地区提供了有价值的工程借鉴，其施工设备和技术都有很强的参考价值。 在1953 年荷兰西南部洪水之后，提出了“多目标计划”并在该区域实施。 与须德海计划类似，该计划也是通过修建堤坝或拦河坝缩短海岸线，并在这些大坝坝顶形成交通道路网络，这就是著名的“三角 洲 计 划“。”为 了 使 对 东 斯 海 尔 德 （Eastern Scheldt）河河口的影响最小化，修建了一个拦潮闸，在某种程度上保持了潮汐交替并保护了河口生态系统。 在风暴潮期间，可以关闭拦潮闸来防洪。 近期，荷兰的人工控制工程都旨在将防洪和生态保护相结合。

德-马仕朗大坝（它的完工标志着当今世界上最大、最成功的海洋防护网络

—— “三角洲工程”的建成）

        在荷兰工程师的帮助和支持下，须德海计划的概念已经被很多其他国家借鉴并实施。 例如，圣彼得堡的拦潮闸，可为俄罗斯抵御波罗的海的风暴潮洪水，而且形成了圣彼得堡环城公路。 此外， 在2005 年美国新奥尔良卡特里娜飓风之后，该地区的飓风风险控制系统进行了升级。 通过修建拦潮闸封堵入海口，使内部港口航道避免遭受来自庞恰特雷恩（Pontchartrain）湖和波尔恩（Borgne）湖的风暴潮，从而缩短城市周围的海岸线。

        在将来，须德海计划还可以指导更多地区的洪水治理。 首先是在防洪 投入方面，要变被动应对为主动治理。 须德海洪水（以及许多其他灾害事件，如新奥尔良卡特里娜飓风）中都是采取被动应对的方式，在巨大而可怕的洪水灾难发生后才实施这些计划。 应该思考如何变被动为主动，在洪灾发生之前就保护好城市。

        最近，在荷兰实施了三角洲基金，计划每年投入10亿欧元来确保未来数十年在洪水管理方面的投入。 此外，由于须德海计划引起了一些环境问题，需要考虑在降低洪水风险、保护人民生命财产安全的同时，设计更贴近自然的防洪方案。 解放思想、大胆创新，就像在17世纪提出须德海计划一样，应对21世纪的洪水挑战。

来源：《水利水电快报》2017年第38卷第7期