堤防创新设计

气候变化和土地沉降过程极大地影响了荷兰的堤防体系，这就是为什么建立、加强和维护堤防体系是一项永无止境的工作。 荷兰的堤防始于2000年前，已经累计建设了22,500公里，不仅保护着这片低于海平面的国度，还是一道靓丽的景观线：半数的荷兰人住在三角洲河堤堤防之后的城镇里，周末人们喜欢沿着蜿蜒的河堤骑车，夏天喜欢去河堤下露营，冬日喜欢在此溜冰，堤防已经融入进人们的日常生活。

泽兰省海堤 Domburg--Zeeland

堤防体系用于保护后方的土地免受高水位和洪水造成的破坏，大致分为 海岸堤防，河流堤防和内陆防御堤防 。此外大多数堤防还设有路面，可以用作交通道路。 今天我们要介绍九个荷兰洪水防御系统的创新设计案例。

说到创新，“ 自然 ”会提供大量灵感。在荷兰，与自然共建已成为确保水安全的重要方法。与自然共建是一种将自然过程嵌入水利工程中，同时考虑自然、社会和经济系统的方法，可以实现 "基于自然的解决方案（NbS)"。“与自然共建”的方法可以帮助扩大基于自然的解决方案的实施，通过应对社会和环境挑战来管理和恢复生态系统。

在人口稠密的沿海地区，安全通常取决于堤坝和水坝。 这些传统防御主要是单功能的。相比之下，“与自然共建”的设计将洪水风险管理与其他功能结合在一起，带来了更多好处，例如更多的休闲空间、生物多样性和水质的改善。这些对社会和经济都会带来更多的福利。这种多功能性为成功设计、实施、管理和监控“自然建筑”的解决方案产生更大效益，也为当地情况提供灵活、多功能、创新的设计思路。下面让我们来看看都有哪些激动人心并值得学习的案例吧！

01 阿夫鲁戴克大坝：鱼类洄游通道

阿夫鲁戴克大坝 “鱼类洄游通道”

阿夫鲁戴克大坝 “鱼类洄游通道”

上个世纪30年代建设的阿夫鲁戴克大坝（Afsluitdijk），将临近的海水变成内湖，围海造田开垦土地，但也影响了周围的生态环境。因此，和大海的友好相处是大坝升级的一项重点内容，多项对水生动物友好的举措将得以实施，其中一项是 “鱼类洄游通道”（Fish migration river） 。

鱼类洄游

鱼类洄游（fish migration）是一些鱼类在漫长的进化岁月里自然选择的结果，因它们的生理要求、遗传和外界环境因素等影响，引起周期性的定向往返移动。 在海水和淡水中不断洄游的鱼群，每当游到拦海大坝时就被阻扰，只能等候开闸的一瞬间像运动员一般铆足劲地冲出障碍，这就是人类活动破坏了鱼类洄游的通道。一般采取的补救措施是，通过在水闸或坝上修建人工水槽来保护鱼类的习性，给鱼类洄游提供通道，在防洪涝的同时，给鱼群打开通道，让咸海水也可以渐变式地过渡至淡水。

为了恢复瓦登海和艾瑟尔河之间的洄游鱼类迁徙连接，设计团队建造了一条为两种鱼类（Hollands Kroon和Harlingen）专用之迁徙河。这是一个4公里的通道，周围是游客可以进入的生态区观光。 这个设计的特殊之处是结合鱼群洄游、鸟类湿地保护、立体交通、观光和咸淡水分流功能于一体。

阿夫鲁戴克大坝 “鱼类洄游通道”

02 艾默伊登堤防：生态混凝土

生态混凝土-艾默伊登堤防

临近荷兰艾默伊登（Ijmuiden）地区，北海海峡入口处的防波堤可保护港口免受海浪袭击。 这个防波堤由生态混凝土（Eco concrete）砌块组成，材质为海洋贝类和其他沉积物打碎后重铸，因此易于海洋生物附着。 生态混凝土砌块的表面以及砌块之间的裂缝和空间是各种海洋动植物的栖息地，例如藻类、昆虫、螃蟹、贝类、鱼类和鸟类。这个项目让以前受影响的海洋生物栖息地迅速恢复。

03 堤防稳定技术

堤防稳定技术  

在物理环境有限的情况下，可以采用 三种堤防稳定技术（Dijkvernageling）：

1）堤防岩心打孔；

2）使用塑料或钢加固土壤；

3）膨胀柱三种新技术。

这些技术可以最大化地减少堤防加固对周围环境的影响，在保留堤防上原有建筑物的同时，提高洪水通过的安全性，并降低堤防上建筑物体量的违规风险。

04 奈梅亨瓦尔河：还地于河项目

奈梅亨城市瓦尔河“还地于河”项目

随着气候变化的加剧，荷兰的河流径流量逐年递增。为了防止将来发生洪水，荷兰政府正在为全国30多条河流增加空间。沿着艾瑟尔河、莱克河、马斯河和瓦尔河(Waal)采取的措施被称为“ 还地于河”  (Room for the river) 。以奈梅亨(Nijmegen)城市为例， 在洪泛区 修建一条辅助河道 ，并在主河道中 创建一个岛屿和一个独特的城市河流公园 ，为休闲、文化和自然提供更多可能性，这个解决方案意义深远，为许多国家所借鉴。

奈梅亨城市瓦尔河“还地于河”项目

05 堤防监控系统

堤防监控系统

Flood Control IJkdijk是一种创新的堤防监控系统，其智能应用可以为荷兰和国外的水管理机构节省大量成本，同时有益于环境修复。该系统的核心技术是DAM软件包，可以用来计算主要堤防和区域堤防（现在和将来）的强度。与DAM软件相关的是大坝实时监测系统，该系统是基于安装在堤防主体的水压传感器的实时数据进行监控的。通过开发和引入这些技术，决策者可以适时做出合理有效的决策，例如需要何时提高堤坝的高度等。此发展计划由荷兰基础设施和环境部、荷兰经济事务部、荷兰农业和创新部、STOWA、荷兰工商界、荷兰水务局、洪水控制创新联盟、格罗宁根省以及公共工程和水管理总局共同建设，资金来自荷兰水务局。

06 席凡宁根海堤新大道

席凡宁根海堤新大道

席凡宁根（scheveningen）是荷兰最大的海滨度假胜地，每年有成千上万的人前往席凡宁根大堤（nieuwe-boulevard），在海滨咖啡馆享受美景，而这个大堤其实是一种 混合式防洪结构 ， 由硬防洪结构和软性元素组成 ，并在2009年至2014年之间，采用隐藏的堤防进行了加固。大堤采用了坚固的防洪结构——Basalton，一种人造石护坡，比普通的草皮更能抵抗波浪冲击。

07 文化遗迹堤防设计

文化遗迹与堤防 Munnikenland

文化遗迹与堤防 Munnikenland

在荷兰的水防线上，有一系列城堡防御工事、古城和要塞，现在都是国家的文化遗产。 文化遗产Munnikenland的堤防将被重新设计，以减轻洪水通过盆地时对周边环境的影响，应对气候变化。为了给河水更多的空间，将修建第二条河道。当瓦尔河冬季堤防退缩一定距离后，堤防外部可以建立一个自然保护区，适合放牧和旅游开发，也最大程度地保护了美丽的城堡Loevestein。

08 艾瑟尔湖和马尔肯湖：建造人工岛

马尔肯湖－瓦登海群岛中的间隔式水坝和沼泽地

荷兰北面的艾瑟尔湖和马尔肯湖（Markermeer-IJsselmeer）是围海造田形成。 该地区原计划改造为农田，但因计划搁置形成内陆淡水湖， 目前作为用于抵御洪水和干旱的缓冲水体 ，然而由于失去了潮汐环境和水陆过渡区域，其生态价值逐渐降低，淤泥和水质问题也日渐凸显。

2016年，荷兰非政府环保组织自然遗迹（Natuurmonumenten）发起募款造岛计划，募得6000万欧元在马肯湖造出五座人工岛，以吸引野生动植物在岛上繁衍、复育生态。现在已经开发了小的浮岛，重新形成了沿堤坝的前滩和浅滩，通过安装人工水生植物，淤泥得以保留，水流速度降低。这些措施鼓励大自然的自身演变过程，人造结构起到的是催化剂的作用，最终可能被去除。项目规划中的1500公顷的沼泽地，将在40年内实现；而60年内，将实现4500公顷的湿地。 未来连同群岛一起，沿着弗莱福兰省海岸将出现一片巨大的水陆过渡区域。沼泽将由湖本身的泥炭层和湖底淤泥逐步堆积，最终创建一个足够灵活的生态系统，为饱受潮汐和洪水影响的堤防体系提供支持，以应对未来的气候变化，并有助于为阿姆斯特丹都会区的城市和娱乐活动创造空间。

09 北海沙引擎项目

沙引擎项目鸟瞰

传统的海滩补沙需 每5年 进行一次，沙引擎的设计则 延续了利用天然沙丘加固海岸的传统治海智慧 ， 依靠自然风力和海浪的作用，把初期堆的沙子慢慢的塑造为目标中的海堤形式。这是多么聪明的一种策略啊，由自然力量将沙子输送到更大区域的海滩，减少对环境的人为干扰，并大大节约了成本，在20年内无需再进行人工补沙。

自施工之时起，沙引擎在潮汐、风力与波浪的作用下沿着海岸伸展。 工程竣工后两年，沙引擎的形态开始发生变化；4年后，其向海洋方向的延伸缩短了260m，而长度则延展了2.2km。下图为2010年开始以后六年间的形态变化。

沙引擎形态的变化

尽管通过该项目恢复场地生物多样性将耗费数十年的时间，但比起每5年就需进行一次填沙工程，沙引擎的人工干预较少，为自然群落提供了充足的时间进行自我调节适应，有利于系统的生态修复并形成稳固的生态系统。 那么在自然的条件下，它慢慢的生长出来，吸引来更多的动植物，比如欧洲滨草等。通过风对沙子的运输，沙引擎周边的一些沙丘也得到了不同程度的加固。珍稀的植物和动物，那么这些动物植物一旦在这个地方栖息繁衍下来以后，它对后续的海防的安全又是一个积极的促进作用。