与巨变抗争:两个北欧城市的故事

鹿特丹是荷兰第二大城市，位于莱茵河、默兹河和斯克尔特河的汇合处，距北海约19英里。商人们建立了这个城市，现在是欧洲最大的港口。但是长期以来支持鹿特丹的洪水也威胁着它。这座城市90%的面积都在海平面以下。一排堤坝沿着城市的海岸线蜿蜒而行，提醒人们风暴潮随时可能淹没鹿特丹。

汉堡是欧洲第二大港口，位于易北河的内陆三角洲。在靠近市中心的易北河上，货船高高堆起红色、橙色和蓝色的集装箱。定居者和征服者在北岸的低洼悬崖上建造了汉堡。基本上没有洪水的危险。但在高原底部和一些岛屿上的社区处于海平面或低于海平面。

唯一真正可靠的解决方案是从低洼地区撤退。

这两个港口城市的居民几个世纪以来一直在争夺水源。洪水毁坏了财产，有时还淹死了数百人。在废墟之外，脆弱的城市已经学会了如何应对无处不在的洪水风险。但是，根据荷兰国际水事务特使亨克·奥文克(Henk Ovink)的说法，“与水作战是一场你永远赢不了的战争”，考虑到全球海平面预计在本世纪至少会上升3英尺，这一点在今天尤其正确。

“所有的社会，”奥文克说，“都必须重新思考。”

德国和荷兰在洪水控制策略和专业知识方面处于领先地位，但向它们寻求帮助的其他国家不会找到容易的解决办法。正如Alex MacLean拍摄的这些惊人的航拍照片所示，这两个国家正在加强经受时间考验的防洪屏障，如堤坝和水闸。但这些升级可能非常昂贵，并对海岸线生态系统造成很高的环境代价。

今天，德国和荷兰的海岸规划者和工程师正在尝试新的想法，以更低的财政和环境成本来加固海岸线。他们正在试验“与自然建筑”的科学，即驯化风和水等自然力量，以及使用沙子和植被等自然材料来阻挡大海的做法。但这些方法也很昂贵，可能会对环境造成损害。

世界各地的许多海岸保护官员一直在向荷兰的专家征求建议和专业知识。例如，在2012年超级风暴桑迪(Sandy)摧毁了纽约和新泽西的海岸线后，美国官员聘请Ovink帮助规划未来的洪水控制措施。

专家指出，虽然荷兰、德国、美国和其他工业化国家有办法应对(如果不能克服的话)不断上升的海平面和更高的风暴潮，但从埃及到孟加拉国等发展中国家一般都没有办法。最重要的讨论之一是在联合国气候谈判在巴黎举行上个月，工业化国家将向贫穷国家提供多少援助来遏制海洋。

汉堡:新的防洪创新

2007年11月9日，一场北海大风在德国海岸掀起了高出正常值18英尺的巨浪，汹涌的海水一路冲到内陆56英里(约合56公里)远的汉堡。港口关闭了，一股激流冲过了低洼地区。但是，在两个河上岛屿上正在建设的一个社区，哈芬城(hafcity)，多亏了一项创新的防洪计划，才没有干旱。

城市规划师托尔斯滕Gödtel看着海芬城的水位上涨。坐在café里，Gödtel让他感觉就像在往水族馆里看一样安全，尽管在离他的鹰钩鼻几英寸的地方，脏兮兮的水在餐厅特厚窗户的中间打着旋儿。他在一条高架路上离开了餐馆，双脚没有沾湿。

大约20年前，市政府官员意识到，这些岛屿原本是市中心附近的一个仓库和工业区，可以得到更好的利用。但是，负责该项目参观的Gödtel说，风暴潮水淹没了岛屿。在他们6英里长的海岸线上建造堤坝的成本太高，而且会破坏景观。

相反，规划者们创建了一个特别的开发区，将旧建筑夷为平地，并为新建筑制定了与洪水有关的规定。该市在高出正常涨潮25英尺以上的沙滩上修建了道路和开放的公共空间。海芬城的海岸线保持在原来的高度，刚好高于涨潮。开发商被允许在这一层建筑，但要求在更高的街道层上一直防水，并设置入口。

与水搏斗是一场你永远赢不了的战争。

现在，海芬城已经完成了大约30%的工程，大约有2000名居民，有1万人在社区工作。Gödtel说，易北河的洪水“更像是一个事件”，而不是灾难。他承认，其他城市会发现很难提升土地以避免洪水，并表示，其昂贵的设计之所以成为可能，是因为它位于市中心附近的黄金地段。

该市的威廉姆斯堡区是一个杏仁状的岛屿，位于海芬城南部，约有5.5万居民，这里没有抬高道路和防洪建筑的奢侈。威廉姆斯堡的一些地方位于海平面以下22英尺，社区依靠土坝保护。“如果没有堤防，”堤防勋爵或监督洪水保护的民选官员亨宁·科德斯说，“威廉姆斯堡一天会被水淹没两次。”

20世纪60年代，一场灾难性的风暴破坏了威廉姆斯堡的堤坝，造成300人死亡，随后，威廉姆斯堡现有的堤坝被抬高了近5英尺。该市正在修建额外的2.6英尺长的堤坝，这是一项耗资巨大的翻修工程，将使威廉姆斯堡在本世纪中叶之前保持安全。市政官员还没有决定下一步要做什么。土坝每增加一英尺的高度就需要增加几英尺的宽度，这就需要比威廉姆斯堡更多的土地。“我们必须寻找其他解决方案，”科德斯说。

一种选择是更多地依赖所谓的“自然建筑”技术，这种技术寻求增强沙丘和泛滥平原等自然缓冲，以阻止水位上升。例如，2012年，挖掘机突破了易北河与威廉姆斯堡新月形沼泽之间的河岸。河水从河道中涌出，形成了一个小海湾，并为泛滥平原增加了75英亩的面积。实验盆地略微降低了风暴潮的峰值高度。

斯图加特大学(Stuttgart University)景观规划与生态研究所(Institute of Landscape Planning and Ecology)所长安特耶·斯托克曼(Antje Stokman)主张扩大河流的规模，利用与汉堡下游河流平行的低洼山谷作为防洪阀。斯托克曼说:“我们必须想办法创造更多的泛滥平原，为河流提供更多的空间，而不仅仅是提高堤坝。”

Hans Von Storch是德国Geesthacht海岸研究所的名誉主任，他已经研究了更高堤坝的替代方案，包括扩大洪泛区。他说，这类解决方案将面临令人生畏的经济和政治障碍。“人们会反抗的，”他说，如果汉堡试图通过把低洼的农业用地变成保留盆地来巩固自己。

鹿特丹:越过堤坝和屏障

和汉堡一样，鹿特丹也遭遇了一场灾难性的洪水。1953年1月31日，一场强大的风暴袭击了荷兰。数十座堤坝决堤，淹没了近34万英亩土地，造成1800人死亡。

灾难发生后，荷兰政府设计了三角洲的作品这是一项意义深远的建设计划，旨在防止类似事件重演。该计划要求在大片土地上建造坚固的堤坝，并在海湾上建造巨大的防洪闸门，而不是加固数千英里长的堤坝，排列在容易发生洪水的河流和支流上。最大、人口最密集的区域是荷兰南部堤环(Dike Ring South Holland)，或称第14堤环(Dike Ring 14)，它将环绕鹿特丹、阿姆斯特丹和其他城市地区。

三角洲计划的顶点Maeslant障碍是莱茵河河口的一个可移动的防风门。当风暴潮达到高于正常海平面9.8英尺时，该建筑的两扇巨大的门在两岸的轴上摆动，像双手紧握一样在水流中间相遇。它们是地球上最大的移动物体之一，每个都有787英尺长，1500万磅重。在超级风暴桑迪之后，一些工程师提议在维拉萨诺海峡上建造类似的闸门来保护纽约市。

Jan Mulder是荷兰一家大型水务咨询公司的海岸工程师Deltares，据说堤坝已经成为了无处不在的视觉障碍，这个问题随着堤坝的修建而日益恶化。他说，三角洲工程还对海岸造成了严重的生态破坏。它用不透水的防洪闸完全切断了一个大型河口的三条支流，把它们变成了人工淡水湖。生活在那里的鱼、贝类和沼泽草都消失了。藻华困扰着水体。即使是伊斯特谢尔特屏障(Easterscheldt Barrier)也严重地破坏了其背后的湿地。

穆德说:“技术方法并没有给我们带来一个可持续的解决方案。

三角洲的另一名工程师Mindert de Vries说，面对海平面上升，为了保持鹿特丹和附近其他土地的安全，工程师需要加强海岸，那里几乎连续的沙丘带阻止了大海。和穆德一样，德弗里斯也倡导“与自然结合的建筑”。他希望看到更多的沙子和沼泽草被用来保护海岸线，而不是钢铁、混凝土和夯实的粘土。他还希望利用自然力量，如风和洋流，而不是重型土方设备，将防护物转移到位。今天最重要的例子叫做砂引擎这项工程包括将疏浚的沙子倾倒在海岸沙丘场的近海，通过防止海浪侵蚀海岸来稳定海岸。

20世纪90年代，工作人员开始用从北海挖来的沉积物来固定海岸线。最初，他们每年倾倒大约2亿立方英尺的沙子，是吉萨大金字塔体积的两倍多。2008年，政府的防洪咨询机构得出结论，要想在2050年前跟上海平面上升的速度，该国必须在200英里的海岸线上每年分配30亿立方英尺的沙子。研究人员仍在试图找出如何经济地运输这大量的材料。

穆德开车来到海滨度假小镇Ter Heijde，他指着一个弯曲的半岛，半岛上浅褐色的沙子伸入大海，就像弯曲的手臂伸展肌肉一样——“沙引擎”。2011年，研究人员在半英里长的带状区域内沉积了7.5亿立方英尺的沙子。他们预计，在Ter Heijde附近的强风和湍猛的洋流将使这些物质在20年内沿着6英里的海岸线扩散。一些科学家担心，这种大规模的沉积物移动可能会伤害沿海的野生动物，但穆德说，这项实验包括仔细的生态监测问题。

穆德说，自实验开始以来，质量已经扩散了2英里多。“再分配过程，”他说，“进行得非常顺利。”

沿海撤退是不可避免的吗?

在未来的几年里，将有更多的城市开始这场困扰汉堡和鹿特丹一千多年的斗争。去年，美国住房和城市发展部宣布七个计划为保护新泽西和纽约海岸免受桑迪等风暴的侵袭，并拨出了近10亿美元的初始资金。包括荷兰工程和设计公司在内的团体提交了五个获得资助的项目，其中包括使用堤坝、恢复湿地以减缓风暴潮，以及利用天然盆地临时储存暴雨水。

缺乏汉堡、鹿特丹或纽约那样财政资源的城市和国家又该怎么办呢?专家表示，他们要么必须接受发达国家的巨额财政援助，要么从沿海地区撤退。穆德说，在某种程度上，“自然建筑”技术可能是发展中国家保护其海岸线的一种有效而经济的方式。例如，在印度和孟加拉国海岸恢复的红树林可以减缓破坏性的波浪作用，捕获沉积物，在海平面上升时帮助抬高海岸线。

但哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站(Lamont-Doherty Earth Observatory)的研究科学家克劳斯·雅各布(Klaus Jacob)说，令人遗憾的是，社会仍然没有做好准备，应对本世纪末即将到来的海平面上升，工业化国家和发展中国家都不会幸免。

雅各布说:“我们仍然在否认我们可以设计自己走出困境。”“唯一真正可靠的解决方案是从低洼地区撤退。”