德國(guó)東礦山山洪管理的啟示

精品文檔-下載后可編輯德國(guó)東礦山山洪管理的啟示2022年8月，德國(guó)東部發(fā)生極端降雨事件，造成了巨大的山洪災(zāi)害。受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)是德國(guó)的東礦山（EasternOreMountains）地區(qū)，山洪導(dǎo)致12人死亡，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)10億歐元。

洪水是經(jīng)常發(fā)生的自然事件，對(duì)于居住在洪泛區(qū)的居民來(lái)說(shuō)，洪水事件會(huì)或多或少地給他們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)麻煩，但在大多數(shù)情況下，洪水也許只造成小的損失，并非是災(zāi)難性的。但是，2022年8月的德國(guó)東部山洪事件卻是非常罕見的，在東礦山地區(qū)，這種山洪發(fā)生的概率為100～500年一遇，完善的洪水管理也應(yīng)該考慮這種極端事件的風(fēng)險(xiǎn)。

2022年8月，德國(guó)東部氣象情況很不尋常，暴雨發(fā)生的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間都比較大，降雨量非常多，而且降水在8月初已經(jīng)累積很多，導(dǎo)致土壤飽和，土壤蓄水能力下降。12日和13日東礦山地區(qū)的降雨達(dá)到最大。這些極端降雨量導(dǎo)致東礦山的河流徑流迅速上漲。許多河流發(fā)生了漫溢或者決堤，洪水中漂浮著木頭和建筑物的殘余結(jié)構(gòu)向下游沖去，山洪造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。事后的事件分析表明，該地區(qū)的山洪控制和保護(hù)工程對(duì)這種極端降雨事件考慮不多。

德國(guó)東礦山的洪水防御

為了預(yù)測(cè)洪水事件，以確保足夠的防洪措施來(lái)減少災(zāi)害損失，可靠的信息系統(tǒng)是必不可少的。必須長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)降水和河流的水位，在危急情況下要觸發(fā)及時(shí)的預(yù)警信息。降水測(cè)量的數(shù)據(jù)可以用于降雨徑流模型，以預(yù)報(bào)產(chǎn)生的流量。山區(qū)的洪水預(yù)報(bào)尤其重要，例如，德國(guó)的東礦山地區(qū)，因?yàn)檫@樣的流域降雨徑流的反應(yīng)速度非?？?，這樣的地區(qū)往往也不具備很多的水位測(cè)量設(shè)施。當(dāng)時(shí)，該地區(qū)的天氣情況和有關(guān)警報(bào)信息由德國(guó)氣象局提供。而在2022年8月，德國(guó)氣象局所提供的山洪信息不完整，也不夠精確。

徑流情況是通過(guò)監(jiān)測(cè)水位來(lái)進(jìn)行估計(jì)的。這些數(shù)據(jù)可以用來(lái)制作流量過(guò)程線。在東礦區(qū)有39個(gè)這樣的水位計(jì)，在2022年8月這些水位計(jì)存在著很多問(wèn)題，因?yàn)橛性S多水位計(jì)受到損毀，或者存在著一些技術(shù)問(wèn)題。進(jìn)一步的問(wèn)題還包括缺少一個(gè)高水位的水位流量關(guān)系，以及缺少對(duì)河流橫斷面變化情況的掌握。這些技術(shù)問(wèn)題令德國(guó)的薩克森防汛中心在山洪發(fā)生前束手無(wú)策。

在洪水高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)和洪水發(fā)生期間，有關(guān)當(dāng)局有責(zé)任采取必要的防洪保護(hù)措施。應(yīng)當(dāng)對(duì)洪水情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，受洪水影響地區(qū)的居民必須得到警告，甚至需要進(jìn)行撤離，堤壩和其他洪水控制設(shè)施必須得到保護(hù)。在德國(guó)薩克森州，對(duì)洪水災(zāi)害有4個(gè)警戒級(jí)別，代表洪水不同階段的風(fēng)險(xiǎn)與適應(yīng)性策略。

在2022年的洪水過(guò)程中，德國(guó)薩克森州的洪水預(yù)警服務(wù)顯得不夠充分，在洪水事件發(fā)生的過(guò)程中，通訊系統(tǒng)的負(fù)荷過(guò)重，山洪預(yù)警和洪水預(yù)警信息服務(wù)顯得結(jié)構(gòu)錯(cuò)亂。很多時(shí)候，洪水保護(hù)實(shí)現(xiàn)的范圍很小。在一些地方，也沒有足夠的災(zāi)害防御預(yù)案。山洪發(fā)生后的教訓(xùn)表明，該地區(qū)需要一個(gè)更好的洪水保護(hù)理念，以及更好的預(yù)警信息系統(tǒng)。

技術(shù)措施是山洪保護(hù)的另一個(gè)重要方面，東礦山地勢(shì)狹窄，河谷居住著稠密的人口，是最容易遭受到洪水災(zāi)害的地方，這里沒有很多天然的滯洪區(qū)。由于這種原因，水庫(kù)和水塘是該地區(qū)重要的防洪措施。在2022年8月，這些水庫(kù)和水塘在減少?gòu)搅髯畲笾捣矫嬉灿兄e極的影響。如果不存在這些水庫(kù)和水塘，2022年德國(guó)的洪水可能會(huì)造成更大的損失。但是，即使如此，此次山洪還是造成了巨大的損失，這表明該區(qū)域的水庫(kù)和水塘還不算多，山洪洪量明顯地超過(guò)了水庫(kù)的總庫(kù)容，水庫(kù)的庫(kù)容被完全充滿，多余的徑流導(dǎo)致了山洪洪水。

堤壩是另一個(gè)重要的山洪防護(hù)措施，盡管有很多防御山洪的措施，在2022年德國(guó)東礦山山洪卻造成很多堤壩的潰決，原因是一些堤壩質(zhì)量本來(lái)就比較薄弱。有關(guān)的管理部門并不了解堤壩的薄弱環(huán)節(jié)，堤壩潰決的主要原因是水流流過(guò)堤壩時(shí)對(duì)堤壩的侵蝕作用。

洪水造成的破壞不僅取決于洪水本身，還與洪水輸運(yùn)的固體物質(zhì)有關(guān)。這些固體物質(zhì)在狹窄地段會(huì)形成阻塞，例如，在河流的拐彎處，或者是有橋梁的河流地段，這些阻塞的發(fā)生加劇了洪水的破壞力。洪水中的固體物質(zhì)所形成的阻塞也增加了河流的侵蝕作用，對(duì)洪水防控工程也會(huì)造成破壞。為了減少這種破壞的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，減少山洪洪水中的漂浮物十分關(guān)鍵。為此，洪泛區(qū)不能建設(shè)重量比較輕的建筑，例如，加油站或者庫(kù)棚等，木材或者類似的物質(zhì)不能堆放在建筑物的外面，堤壩植被應(yīng)該能夠阻擋住這些洪水中的漂浮物。另一方面，非洪泛區(qū)當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的堤壩植被可能承受不住洪水的沖刷和打擊，可能會(huì)被撞斷或者連根拔起，堤壩植被本身也會(huì)成為山洪洪水漂浮物。德國(guó)東礦山山洪洪水的教訓(xùn)表明，避免洪水漂浮物的侵蝕破壞十分重要，在2022年8月的那場(chǎng)山洪洪水的防御中，避免洪水漂浮物破壞的工作做得不夠充分，對(duì)于德國(guó)東礦山山洪洪水防御理念來(lái)說(shuō)，這方面的準(zhǔn)備工作做得還不夠。

山洪災(zāi)害的預(yù)防措施還包括一些非技術(shù)性措施，這些措施包括提高洪泛區(qū)的滯水能力，以使這些地區(qū)的土地使用適應(yīng)其洪水風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)。在山洪發(fā)生的時(shí)候，許多經(jīng)過(guò)人為改道的河流返回到它們?cè)瓉?lái)的河道和洪泛區(qū)，無(wú)論目前人類是否使用這些地區(qū)，如果這些地區(qū)的用地適應(yīng)了洪泛區(qū)的特點(diǎn)，那么洪水損失就會(huì)少一些。不幸的是，東礦山的很多洪泛區(qū)有著稠密的人口，在薩克森州，禁止在洪泛區(qū)上建設(shè)建筑的防洪措施很少得到實(shí)施，在區(qū)域規(guī)劃中，沒有考慮在洪泛區(qū)保留足夠多的自由面積。

在山洪防控措施中，尤其是那些存在著蓄水型水庫(kù)的山區(qū)，這些水庫(kù)能夠減少小型山洪暴發(fā)所造成的破壞，為此，洪泛區(qū)中能夠減少洪水效果的各種措施都可以實(shí)行。在2022年8月，東礦山地區(qū)很多地方的洪水防控工程都受到不同程度的損壞。經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)大，因?yàn)楫?dāng)?shù)氐挠玫仡愋筒贿m于洪泛區(qū)的洪水防御要求。洪水對(duì)農(nóng)用地和林地的影響并不那么明顯，但居民用地的洪水破壞比農(nóng)用地和林地要嚴(yán)重。減少這些敏感地區(qū)的用地能夠減輕山洪破壞的程度。

如前所述，德國(guó)東礦山的山洪保護(hù)在很大程度上依賴于水壩和水塘等技術(shù)措施，雖然這些措施不能阻止災(zāi)難性的破壞，但是這些措施在2022年8月洪水事件中卻具有積極作用。

這種情況的一個(gè)例子是魏瑟里茨（Weieritzkreis）鎮(zhèn)，當(dāng)山洪發(fā)生的時(shí)候，該鎮(zhèn)的馬爾塔水庫(kù)（Malter）、克林根貝格水庫(kù)（Klingenberg）和林德勃格水庫(kù)（Lehnmühle）提供額外的蓄洪空間，但巨大的洪水徑流讓3個(gè)水庫(kù)全部蓄滿。水庫(kù)似乎不能減少后續(xù)洪水的洪峰流量，但是，水庫(kù)更重要的作用是延遲了洪峰流量的發(fā)生。這種延遲作用可以讓各支流的洪峰相互錯(cuò)開，對(duì)下游的居民區(qū)起著保護(hù)的作用。

厄爾士山脈東面的姆格力茲（Müglitz）山谷是一個(gè)沒有人工水庫(kù)的例子，當(dāng)然，該子流域也沒有天然滯洪區(qū)。因此，洪水在該子流域并不停留。各支流幾乎同時(shí)達(dá)到最大洪峰流量，幾乎同時(shí)抵達(dá)它們的匯合處。2022年8月，人們?cè)谀犯窳ζ潱∕üglitz）山谷臨時(shí)建成了一個(gè)滯水池，大大減少了洪峰徑流值。

防御山洪能力還需加強(qiáng)

洪水保護(hù)并不能防止洪水，只能夠減少洪水損失。例如，發(fā)生在德國(guó)東礦山類似的山洪洪水，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面，人們不可能完全避免洪水所帶來(lái)的災(zāi)害性破壞。但是，比2022年?yáng)|礦山更為嚴(yán)重的山洪事件在未來(lái)還有可能發(fā)生，因此，東礦山的山洪洪水防御還需要加強(qiáng)。

保護(hù)人民的生命是最重要的，山洪所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失應(yīng)該控制在一個(gè)人們能夠接受的范圍內(nèi)。在必要時(shí)，應(yīng)該對(duì)受山洪洪水影響地區(qū)的居民進(jìn)行警告，必要時(shí)居民需要進(jìn)行撤離。對(duì)山洪事件的精確預(yù)報(bào)和預(yù)警是必要的，水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和洪水預(yù)警信息服務(wù)需要進(jìn)一步改進(jìn)。在一個(gè)小的山地流域，強(qiáng)降雨會(huì)在數(shù)小時(shí)內(nèi)導(dǎo)致較大的洪峰徑流，德國(guó)山洪洪水預(yù)報(bào)主要是基于氣象信息和當(dāng)時(shí)的降雨數(shù)據(jù)（雷達(dá)測(cè)量），山區(qū)的洪水預(yù)報(bào)不會(huì)比氣象預(yù)測(cè)更簡(jiǎn)單。德國(guó)的氣象服務(wù)部門和其他相關(guān)部門正努力使氣象預(yù)測(cè)更加精確，并爭(zhēng)取在更短的時(shí)間內(nèi)將信息出去，以盡量避免人們低估了洪水事件的影響力。

在局地觀測(cè)方面，例如，對(duì)河流漂浮物的觀測(cè)非常重要，因?yàn)檫@些漂浮物會(huì)加劇河流的侵蝕，橋梁和其他跨河建筑物不僅要考慮大洪水的破壞，還要考慮河流漂浮物和固體物質(zhì)的堆積。非必要交通的橋梁在洪水期應(yīng)該拆除。河岸穩(wěn)固應(yīng)該保持在一個(gè)良好的水平，值得注意的是，洪泛區(qū)自然生長(zhǎng)的天然植被一般生長(zhǎng)穩(wěn)固，在洪水淹沒的時(shí)