熱臉貼冷世界: 廖桂賢的地景及社會觀察

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氣候變遷年代的水患治理:復育洪泛平原

本文刊登於建築師雜誌七月號(第451期)

/ 廖桂賢(新加坡國立大學建築系助理教授)

 

溼地,不只是生態多樣的環境而已,也有治理水患的功能,但現代社會普遍忽視這項重要的功能。在談溼地之前,讓我們先看看現階段水患治理的問題。

 

在許多人的觀念中,水患治理等同於堤防、防洪牆、水壩、以及護岸等硬體防洪工事。但二十一世紀的今天,以硬體防堵為主的水患治理觀念在歐美等國已經慢慢被揚棄,為什麼呢?一方面,幾十年來的生態研究顯示,河川工程對河川生態造成巨大破壞。許多人以為,為了防災而犧牲河川生態是不得不然,但事實是,硬體防洪工程即便可以防止河川週期性的氾濫,在超級毫大雨發生時卻往往無法避免大規模的水災;換句話說,防洪工程犧牲河川生態成就短期防洪,卻無法保證長期生命財產安全。硬體工程的防洪策略可說是得不償失,因為,河川生態的破壞不只是對某些動植物危害的問題而已,同時也是對人類發展的長遠威脅。棲地環境惡劣、物種貧乏、失去健康的河川,也喪失了提供生態系統服務(ecosystem services)的功能,例如提供乾淨的飲用水、漁獲、及淨水功能等等,而河川的生態系統服務是人類所不可或缺的。

 

洪水真的防得了嗎?

防洪工事的「得」(短期的水災防範)與「失」(河川生態服務功能的喪失)難以用數字精確衡量,但是防洪工事是否真有「得」,卻必須好好深究。洪水真的防得了嗎?集水區的降雨量是由老天控制,降多少的水,那些水就一定得找地方去,不會憑空消失。一個地方若要防止洪泛發生,基本上不外乎以下幾種方法:把水限縮在和到內(用堤防)、把水快速排到下游(將河道水泥化)、把水暫時留在上游(用水庫)、或是把水排到其他水域(建分洪道)。但是巨觀來看,以上這些防洪策略充其量不過是風險或是災難移轉:把甲地的水甚至水災轉到乙地去。當集水區降雨量不高時,這策略或許管用,因為甲地的水可以排到水比較少的地方去,為甲地達到防災效果;但若集水區的降雨量和強度高到每個地方都做大水、沒有任何地方有多餘的空間可以容納別處排來的水,那麼,再多的防洪工事都排不了水、防不了洪。

 

二十一世紀不過開展十多年,世界上就已有許多有著防洪工事保護的城市陸續發生大水災:2001年的台北市、2002年德國的德勒斯登 Dresden)、2005年美國的紐奧良 New Orleans)、2007年中國的廣州市、2011年澳洲的布理斯班(Brisbane)與泰國的曼谷等等。防洪工程無法避免水災的例子不勝枚舉,顯示以防堵、抗拒洪水為中心思維的水患治理策略的失敗。

 

不是防「洪」,而是防「災」

在氣候變遷趨勢越來越明朗的今天,專家學者已經體認,用防洪工程來抗拒河川泛濫的「硬碰硬」策略只會造成更大災難,並非長遠之計。因為,氣候變遷不只意味著更強大的降雨而已,還帶著高度不確定性:極端降雨所造就的洪水量與淹水潛勢都將越來越難以預測。也就是說,「防洪」這件事將會越來越困難。其實,五千年前的大禹早已體認水患治理在於「疏導」而非「防堵」;今天,面對益發嚴峻的挑戰,相對於「硬性」的防洪工程,專家學者已經開始提倡「軟性」的水患治理策略,也就是善用溼地所具備的洪水調節功能來防災。

 

極端降雨已是現在進行式,人類社會不能再繼續仰賴不可靠的防洪工程,而必須儘快學習與洪水共存。我們需要回溯先人的智慧,改變觀念:洪泛不必然得成災,該防的不是「洪」而是「災」。

 

洪泛平原也是溼地

溼地是一個泛稱,有很多種面貌與型態,河川泛濫所沖積出來的洪泛平原(floodplains)也是溼地的一種。在許多人的認知中,水是水、陸是陸,河流僅等同於終年有水的河道,而平坦的洪泛平原則是適於開發的陸地。但其實,洪泛平原與河道是不可分割的,都是河流系統的一部分:泛濫時紅泛平原根本就是河流的一部分。在自然的狀況下,洪泛平原上地勢較低的地方,每一年半到兩年會淹水一次,地勢越高的地方淹水頻率則較低,有些地方可能在過去幾十年來都不曾淹過水。在水患治理的領域中,為了管理方便,以淹水機率來界定洪泛平原(或稱洪泛區)的範圍, 例如,美國為實施洪災保險而以「百年一遇」的洪水(100-year flood)來劃定洪泛區,稱之為一百年洪泛平原(100-year floodplains)。

 

值得一提的是,「百年一遇」的說法其實容易造成誤解,民眾普遍以為所謂「一百年洪水」就是每一百年才會發生一次的洪水,所以若今天發生了,過一百年之後才會再發生。但其實,一百年洪水的內涵是「一年之中發生機率百分之一」的洪水;在這樣的定義下,連續好幾年都發生罕見的大洪水並非不可能。我們必需知道,在水患治理以及防洪工程上經常看到的「防洪標準」相關數字,多半是管理上所定義的數字,真實的河川泛濫並不會遵照人類定義的遊戲規則走:一百年洪水不會乖乖地待在人類劃定地一百年洪泛平原之內,沒有被劃為洪泛區的土地,也有淹水的可能。再怎麼高明的科學家,都無法(也不該)斷言一個地方是否永遠不會淹水。

 

除了低窪的水塘外,洪泛平原在大部分的時候看來與一般高地環境無異,即便在定義上是溼地,但因不若沼澤常年積水,容易被當做一般土地來開發。從古自今,人類就習於在洪泛平原上發展聚落,因此難免受水患之苦。但水患並非天地不仁,而是人類不智。人類既然選擇住在河流本該氾濫的地方,註定會遭遇洪水。總而言之,我們必須學習接受洪泛平原是溼地,更是河流系統的一部分。以台北而言,整個台北盆地底部都可以說是洪泛平原,淹水是無可避免的。

 

洪泛平原的洪水調節功能

那麼,洪泛平原如何能發揮水患治理的功能呢?在回答問題之前,得先了解洪泛平原在水理上所扮演的角色。所謂泛濫,就是河水溢流到洪泛平原,並滯留其上,而洪泛平原容納洪水等於是為下游滯洪、減洪。讓我們想像一條自然河川:河水可以自由溢流到洪泛平原上,當洪水停留其上,有一部分的洪水被海綿般的土壤吸收、進入地下涵水層;有部分則積在平原低窪處,形成暫時小池塘;還有一部分的水則蒸發或是被植物吸收後蒸散;剩下的洪水則在洪峰過後又進入河道流向大海。因為洪水經年累月地沖積,使得河川下游洪泛平原的面積遠比河道來的龐大,因此當集水區雨量極高時,洪水平原所分擔的洪水量遠大於河道所能承載的量。正因為自然的洪泛平原可蓄涵大量的洪水,因此可顯著減少下游的洪水量。另一方面,自然河川的河道與洪泛平原有著多樣的地形和植物,其摩擦作用可以減低洪水流速,顯著削弱洪水所帶來的強大力量。

 

再想像一條被築堤束水且水泥化的河川,也就是包括台灣在內的工業化國家中許多河川的樣貌。這樣的河川不再能夠週期性地氾濫,但正因為堤後的洪水平原無法分擔水流量,在集水區降大雨時,與自然河川相比在流量相同的情況下,高堤的束約會讓水位增高,反而增加溢堤的風險。再者,即便平原上的聚落在降雨時得以免於淹水,卻等於是把洪水排給了下游的聚落,增加下游聚落的水災風險。另外,河道水泥化固然增加排水效率,但流速的增加也強化了水流的沖刷力量,增加了堤防潰堤河護岸崩壞的風險。

 

大眾輿論往往把近來愈形嚴重的水患怪罪在氣候變遷上,但其實並不盡然。愈趨頻繁的極端降雨固然讓河川做大水的頻率增加,但即便沒有氣候變遷現象,防洪工程的本身也讓洪水更具破壞性。人們選擇築堤束水,等於是讓洪泛平原失去調節洪水的功能:被束約、水泥化的河川流速增加、水位變高,大雨來時變得愈湍急兇猛,一旦堤防和水壩擋不了洪水造成潰堤或潰壩,所造成的災難往往比沒有防洪工事更為嚴重。另一方面,水患加劇也是因為洪泛平原以及上游集水區土地的大量開發,土地再也不若往常能夠蓄存大量的雨水和洪水,失去植被的集水區上游村落於是面臨山崩土石流,下游的都市也灌入了更大量的水。

 

復育洪泛平原來防災

專家學者目前已經非常清楚洪泛平原失去洪水調節功能的嚴重性,近幾十年來,歐美許多國家相繼採取另一種水患治理策略,以復育洪泛平原溼地(floodplain restoration)的「軟工程」 來減輕洪災。洪泛平原復育甚至成為國家明定的防災政策,例如,荷蘭在萊茵河沿岸的「還地於河」(Room for the River)計畫,以及英國的「給水空間」(Making Space for Water)政策,都是著名案例。這樣新的水患治理策略,一方面積極保存尚未開發的洪泛平原,另一方面也選擇適當的地點拆除堤防、或是將堤防往後移,讓洪泛平原來分擔洪水量來減災。

 

讓泛濫重現洪泛平原,其實也有著生態復育的積極意義。自然的洪水平原其實是有著高度生態多樣性的生態系統:因為洪水週期性的沖刷,以及洪水搬運來的砂石和樹木的堆積,在洪水平原上形塑出多元地形的小世界,而多樣的微環境則孕育出各樣的植物群落與不同的棲地,造就了洪泛平原令人驚嘆的物種多樣性。當大面積的土地回歸給河流、當河川得以再度自由泛濫,等於是讓河川生態系統拾回維持生命力的重要機制,讓洪水重塑原生動植物所熟悉的棲地和水文環境。對魚類而言,泛濫時得以進入洪泛平原,不但可以避難也多了棲息和覓食的棲地。河流生態專家普遍預期,洪泛平原的復育會提昇河川生態系統的生物多樣性、讓河流變得更健康。

 

與硬體防洪工事相較,以洪平原復育來防災的好處不少。首先,仰賴硬體工程來防洪在長期上是生命財產和生態保育的雙輸,但以自然生態系統來防洪可以是雙贏。再者,堤防、水壩等防洪工程設施會隨歲月折損,得依賴永無止盡的人力和經費來維護,而往往都因為經費不足而疏於維護(例如沒有清淤的經費),使得硬體工程的防洪效果大打折扣;反之,洪泛平原環境系統幾乎不需要維護,一勞永逸,因此基本上是比硬體工程更聰明永續的作法。  

 

水患治理的公平正義

但要特別說明的是,當前歐美許多洪泛平原復育計畫往往目的在於減輕下游都市的水患,專家學者就集水區管理的尺度而論,往往倡議在土地價值較低的上游農村滯洪,來為寸土寸金的下游都市防洪。說白話一點,等於是以淹沒農田來避免都市淹水。這樣的策略即便看似較過往的工程治理思維進步,在本質上卻是不符合公平正義的。以區域治理的角度來看,政府不該輕都市而重鄉村,把都市的水患問題強加給上游居民(通常是農民)來承擔。如此有違公平正義的水患治理策略,透過在2011年密西西比河、以及泰國湄公河的氾濫清楚呈現。在泰國,政府盡不願讓洪水進入首都,但首都外圍的居民在如此的政策考量下被迫承擔更多的洪水,被犧牲的居民再也無法忍受,甚至試圖破壞堤防來表達他們對這種不公平的防災策略的憤怒。

 

無論如何,在公平正義的天平上, 即便洪水平原復育的本身是比防洪工程更永續的作法, 一個地方的防災成本都不該轉嫁給另一個地方來承擔。不管是大城市或小聚落,都應該學習處理自己本該承擔的洪水,這不但是公平正義的問題,也是永續生存的必要條件。從政府到社會大眾都必須體悟:要住在洪泛平原上,就要有淹水的準備,就算短期不淹,長期一定會發生,遲早而已。

 

洪水防不了

面對一連串的水災,近年來台灣政府在水患治理的觀念上確實也有進步,喊出了總合治水的口號:「上游保水、中游減洪、下游防洪」。雖然觀念的進步值得欣慰,但這裡仍然得指出其中的盲點: 我們該相信「防洪」這件事嗎? 只要是住在洪泛平原上,就不可能不淹水,特別是在河川下游地區,是整個集水區的水所匯聚之處,卻通常也是許多城市的所在;在本來就該容納大水的地方強求防洪,是不切實際的。即便短期能暫時阻擋外水(河流氾濫),也止不了內水(都市雨水逕流所造成的積水)。洪水是擋不了的,過去防不勝防的例子也不勝枚舉,六月十一日的梅雨在北台灣所造成的水災,只是又一例證。如果我們持續相信「防洪」這天真的水患治理策略,水災夢靨絕對會持續發生。

 

防洪工程絕非如政客拍胸脯保證可「完全免除淹水夢靨」。與其天真地將生命財產都交託於防洪工程、與其耗費心力防止淹水,此刻我們更該做的,是想出如何在河川氾濫中保護生命財產的方法,也就是學習適應無可避免的洪泛。在氣候變遷的世界中,水患治理的重點必須從「防洪」轉移到培養「韌性」(resilience),也就是經歷無可避免的洪水也不被打倒的能力。這樣的能力來自於一個地方對洪水的「適應力」而非「抵抗力」。

 

打造人與自然共處的大溼地

要增加一個地方的適應力,第一事就是積極保護現有尚未被開發的洪泛平原。接者,就是得想辦法復育已被開發的溼地。但現實是,因為許多洪泛平原已經徹底都市化,「生米已煮成熟飯」,人類不可能撤離所有的洪水平原,將之完全還給河流。但我們仍然可以做的,是在人口密集的洪泛平原上漸次挪出一些土地來復育小面積的溼地,讓這些溼地來協助減輕都市雨水逕流所造成的內部積水問題;或是讓臨河岸的開放空間在泛濫時作為蓄洪之處。

 

當然,幾個小空間的蓄洪功能絕不足以應付區域性的大洪水,因此任何一個城市或聚落都該設下一個長遠目標,設法讓已開發的洪泛平原慢慢變成一個人與洪水和平共處的「大溼地」:一個會週期性氾濫卻不怕水淹的地方。那不會是一個荒地、沼澤般的刻板印象中的溼地,而是洪水可與建築、開放空間、道路系統等公共建設共享空間的環境系統。這系統會長什麼樣子?如何運作?就需要規劃師、建築師、與地景建築師等空間專業規劃者發揮專長和創意了!

 

今天,在經濟成長和土地開發仍然被視為終極價值的台灣,仍大量仰賴硬體防洪工程來防水災。但是我們得認清,無論官員和專家再怎麼拍胸脯保證,大自然終究有不受控制之時。在氣候變遷的年代,人類社會要在不可預期的洪水中存續,最保險的辦法是增加韌性、培養對洪泛的適應力。認識洪泛平原的水患治理功能是第一步,我們的時間不多,得儘快開始重新利用這個自然功能。

 

 

 

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