德国东矿山山洪管理的启示

2002年8月，德国东部发生极端降雨事件，造成了巨大的山洪灾害。受灾最严重的地区是德国的东矿山（Eastern Ore Mountains）地区，山洪导致12人死亡，经济损失超过10亿欧元。

洪水是经常发生的自然事件，对于居住在洪泛区的居民来说，洪水事件会或多或少地给他们的生产和生活带来麻烦，但在大多数情况下，洪水也许只造成小的损失，并非是灾难性的。但是，2002年8月的德国东部山洪事件却是非常罕见的，在东矿山地区，这种山洪发生的概率为100～500年一遇，完善的洪水管理也应该考虑这种极端事件的风险。

2002年8月，德国东部气象情况很不寻常，暴雨发生的强度和持续时间都比较大，降雨量非常多，而且降水在8月初已经累积很多，导致土壤饱和，土壤蓄水能力下降。12日和13日东矿山地区的降雨达到最大。这些极端降雨量导致东矿山的河流径流迅速上涨。许多河流发生了漫溢或者决堤，洪水中漂浮着木头和建筑物的残余结构向下游冲去，山洪造成巨大的生命和财产损失。事后的事件分析表明，该地区的山洪控制和保护工程对这种极端降雨事件考虑不多。

德国东矿山的洪水防御

为了预测洪水事件，以确保足够的防洪措施来减少灾害损失，可靠的信息系统是必不可少的。必须长期监测降水和河流的水位，在危急情况下要触发及时的预警信息。降水测量的数据可以用于降雨径流模型，以预报产生的流量。山区的洪水预报尤其重要，例如，德国的东矿山地区，因为这样的流域降雨径流的反应速度非常快，这样的地区往往也不具备很多的水位测量设施。当时，该地区的天气情况和有关警报信息由德国气象局提供。而在2002年8月，德国气象局所提供的山洪信息不完整，也不够精确。

径流情况是通过监测水位来进行估计的。这些数据可以用来制作流量过程线。在东矿区有39个这样的水位计，在2002年8月这些水位计存在着很多问题，因为有许多水位计受到损毁，或者存在着一些技术问题。进一步的问题还包括缺少一个高水位的水位流量关系，以及缺少对河流横断面变化情况的掌握。这些技术问题令德国的萨克森防汛中心在山洪发生前束手无策。

在洪水高风险地区和洪水发生期间，有关当局有责任采取必要的防洪保护措施。应当对洪水情况进行监测，受洪水影响地区的居民必须得到警告，甚至需要进行撤离，堤坝和其他洪水控制设施必须得到保护。在德国萨克森州，对洪水灾害有4个警戒级别，代表洪水不同阶段的风险与适应性策略。

在2002年的洪水过程中，德国萨克森州的洪水预警服务显得不够充分，在洪水事件发生的过程中，通讯系统的负荷过重，山洪预警和洪水预警信息服务显得结构错乱。很多时候，洪水保护实现的范围很小。在一些地方，也没有足够的灾害防御预案。山洪发生后的教训表明，该地区需要一个更好的洪水保护理念，以及更好的预警信息系统。

技术措施是山洪保护的另一个重要方面，东矿山地势狭窄，河谷居住着稠密的人口，是最容易遭受到洪水灾害的地方，这里没有很多天然的滞洪区。由于这种原因，水库和水塘是该地区重要的防洪措施。在2002年8月，这些水库和水塘在减少径流最大值方面也有着积极的影响。如果不存在这些水库和水塘，2002年德国的洪水可能会造成更大的损失。但是，即使如此，此次山洪还是造成了巨大的损失，这表明该区域的水库和水塘还不算多，山洪洪量明显地超过了水库的总库容，水库的库容被完全充满，多余的径流导致了山洪洪水。

堤坝是另一个重要的山洪防护措施，尽管有很多防御山洪的措施，在2002年德国东矿山山洪却造成很多堤坝的溃决，原因是一些堤坝质量本来就比较薄弱。有关的管理部门并不了解堤坝的薄弱环节，堤坝溃决的主要原因是水流流过堤坝时对堤坝的侵蚀作用。

洪水造成的破坏不仅取决于洪水本身，还与洪水输运的固体物质有关。这些固体物质在狭窄地段会形成阻塞，例如，在河流的拐弯处，或者是有桥梁的河流地段，这些阻塞的发生加剧了洪水的破坏力。洪水中的固体物质所形成的阻塞也增加了河流的侵蚀作用，对洪水防控工程也会造成破坏。为了减少这种破坏的风险发生，减少山洪洪水中的漂浮物十分关键。为此，洪泛区不能建设重量比较轻的建筑，例如，加油站或者库棚等，木材或者类似的物质不能堆放在建筑物的外面，堤坝植被应该能够阻挡住这些洪水中的漂浮物。另一方面，非洪泛区当地生长的堤坝植被可能承受不住洪水的冲刷和打击，可能会被撞断或者连根拔起，堤坝植被本身也会成为山洪洪水漂浮物。德国东矿山山洪洪水的教训表明，避免洪水漂浮物的侵蚀破坏十分重要，在2002年8月的那场山洪洪水的防御中，避免洪水漂浮物破坏的工作做得不够充分，对于德国东矿山山洪洪水防御理念来说，这方面的准备工作做得还不够。

山洪灾害的预防措施还包括一些非技术性措施，这些措施包括提高洪泛区的滞水能力，以使这些地区的土地使用适应其洪水风险的等级。在山洪发生的时候，许多经过人为改道的河流返回到它们原来的河道和洪泛区，无论目前人类是否使用这些地区，如果这些地区的用地适应了洪泛区的特点，那么洪水损失就会少一些。不幸的是，东矿山的很多洪泛区有着稠密的人口，在萨克森州，禁止在洪泛区上建设建筑的防洪措施很少得到实施，在区域规划中，没有考虑在洪泛区保留足够多的自由面积。

在山洪防控措施中，尤其是那些存在着蓄水型水库的山区，这些水库能够减少小型山洪暴发所造成的破坏，为此，洪泛区中能够减少洪水效果的各种措施都可以实行。在2002年8月，东矿山地区很多地方的洪水防控工程都受到不同程度的损坏。经济损失相当大，因为当地的用地类型不适于洪泛区的洪水防御要求。洪水对农用地和林地的影响并不那么明显，但居民用地的洪水破坏比农用地和林地要严重。减少这些敏感地区的用地能够减轻山洪破坏的程度。

如前所述，德国东矿山的山洪保护在很大程度上依赖于水坝和水塘等技术措施，虽然这些措施不能阻止灾难性的破坏，但是这些措施在2002年8月洪水事件中却具有积极作用。

这种情况的一个例子是魏瑟里茨（Wei eritzkreis）镇，当山洪发生的时候，该镇的马尔塔水库（Malter）、克林根贝格水库（Klingenberg ）和林德勃格水库（Lehnmühle）提供额外的蓄洪空间，但巨大的洪水径流让3个水库全部蓄满。水库似乎不能减少后续洪水的洪峰流量，但是，水库更重要的作用是延迟了洪峰流量的发生。这种延迟作用可以让各支流的洪峰相互错开，对下游的居民区起着保护的作用。

厄尔士山脉东面的姆格力兹（Müglitz）山谷是一个没有人工水库的例子，当然，该子流域也没有天然滞洪区。因此，洪水在该子流域并不停留。各支流几乎同时达到最大洪峰流量，几乎同时抵达它们的汇合处。2002年8月，人们在姆格力兹（Müglitz）山谷临时建成了一个滞水池，大大减少了洪峰径流值。

防御山洪能力还需加强

洪水保护并不能防止洪水，只能够减少洪水损失。例如，发生在德国东矿山类似的山洪洪水，在经济和技术方面，人们不可能完全避免洪水所带来的灾害性破坏。但是，比2002年东矿山更为严重的山洪事件在未来还有可能发生，因此，东矿山的山洪洪水防御还需要加强。

保护人民的生命是最重要的，山洪所带来的经济损失应该控制在一个人们能够接受的范围内。在必要时，应该对受山洪洪水影响地区的居民进行警告，必要时居民需要进行撤离。对山洪事件的精确预报和预警是必要的，水位监测系统和洪水预警信息服务需要进一步改进。在一个小的山地流域，强降雨会在数小时内导致较大的洪峰径流，德国山洪洪水预报主要是基于气象信息和当时的降雨数据（雷达测量），山区的洪水预报不会比气象预测更简单。德国的气象服务部门和其他相关部门正努力使气象预测更加精确，并争取在更短的时间内将信息出去，以尽量避免人们低估了洪水事件的影响力。

在局地观测方面，例如，对河流漂浮物的观测非常重要，因为这些漂浮物会加剧河流的侵蚀，桥梁和其他跨河建筑物不仅要考虑大洪水的破坏，还要考虑河流漂浮物和固体物质的堆积。非必要交通的桥梁在洪水期应该拆除。河岸稳固应该保持在一个良好的水平，值得注意的是，洪泛区自然生长的天然植被一般生长稳固，在洪水淹没的时候能够阻挡水流的侵蚀。

山洪防御技术措施大多数是又费力又昂贵的，有时需要几代人的努力才能实现。对于建筑物和基础设施的最简单的防护，就是要避免在洪泛区建设这些设施。东矿山的居民很多生活和经济活动集中于洪泛区，因此，山洪造成了巨大的经济损失。洪泛区的新建筑需要考虑洪水发生的风险，例如，新建筑中不能有油桶油库，或者其他电力设施，门窗最好是避水型的。