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與強颱、土石流共存》日本地下神殿 防洪大作戰

和台灣一樣,日本也是山多平原少,水患難逃。氣候變遷讓洪災變強,也更難預料,對防洪體系帶來莫大挑戰。強颱、暴雨變多,六千萬人住在淹水危險區,日本如何與洪災共存?

日本-地下神殿-颱風-關西機場-極端氣候-借鏡國際-永續台灣夢-淨零碳排-亞洲水危機 東京北部的首都圈外郭放水路是全球最大地下排水系統。能抵擋水壓的柱子群,讓滯洪池猶如古希臘神殿。圖片來源:小林健攝
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2019年10月,哈吉貝颱風肆虐日本,是日本史上最強颱風,風速超過每小時195公里,浪高達三層樓。哈吉貝摧毀城鎮、淹沒沿海低窪地區,更在東京都周遭沿海地區造成土石流災情。

面臨大規模洪災,日本政府建立的防洪系統派上了用場。

2002年,日本在東京北部的埼玉縣內,鑿穿岩石與泥土,打造了一個猶如大洞穴的地下防洪系統。颱風來時,這座稱為「首都圈外郭放水路」的防洪地道,可以乘載1218萬立方公尺的水量,約當4800座奧運泳池。

地下神殿,二十年前超前部署

首都圈外郭放水路在哈吉貝颱風來襲時,為東京都會區避免了264億日圓(約60億台幣)的災損。

首都圈外郭放水路東西全長6.3公里,深50公尺。內部布滿高18公尺的水泥柱,宛若一座地下水泥森林。遊客站在柱旁顯得渺小,整座通道感覺像是科幻電影中移植而來的怪異、神殿似的布景,因此也被喻為「地下神殿」。

首都圈外郭放水路落成之際,日本剛開始面臨全球氣候變遷造成的極端天氣狀況。日本作為島國,數百年來與洪災為伍,但近年洪災愈來愈頻繁,破壞力也愈發強大。

負責日本洪災管控的日本國土交通省指出,約有6000萬人(相當於日本半數人口)居住在洪災發生時會低於河面、約一成的土地上。日本的資產,約有七成五集中在這些地區。

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以大阪和東京兩大人口重鎮為例,都因為日本山多、平原少,而不得不座落在河口附近。

全球暖化伴隨的影響包括:強降雨、規模更勝以往的颱風、海平面上升,在全球與日本都日益顯著。

過去30年來,時雨量超過50毫米的短時間內強降雨次數,在日本增加了四成。日雨量超過100毫米的天數、降雨量超過兩百毫米的強降雨次數也都增加了。

日本-豪雨-降雨次數

洪災愈來愈常見,除了損害財產與生命之外,更衍生出其他災情。1990到2009年間,日本平均每年發生約1000次土石流,但2010年至今,頻次已經增加到每年1500次。

暴雨每年都造成嚴重災情,防洪措施卻沒能跟上。「近來發生非常多起暴雨。小河流很快就氾濫成災,」首都圏外郭放水路管理支所支所長秋山信之表示。

不過,日本已經開始利用防災科技化解危機。從防震建築物到仰賴衛星及早提供火山爆發、海嘯警告。

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首都圈外郭放水路的最大特色,就是一列列大柱型的調壓水槽,在洪災爆發時具暫時儲水功能。這些水槽連結70公尺深的井道,將水流導入可以輕鬆放入一架太空梭的柱形空間。

這個巨大的地下防洪道,可說是目前日本官方用來減輕洪災風險的措施中,最令人驚豔的一個,但絕不是唯一一項科技奇蹟。

把關西機場墊高,再加消波塊

關西國際機場位於大阪附近的人工島嶼上,機場運量排名日本第三。相較於在東京一帶、位處內陸的成田國際機場,關西國際機場更容易遭水災破壞。

2011年,規模九級的311大地震在日本東部沿海引發海嘯,福島第一核電廠的地下發電機被破壞而停電。

2018年9月,燕子颱風襲日的時候,關西國際機場也因為地下發電機遭淹沒而斷電,導致8000名旅客受困機場。兩場災情,都登上了全球頭條。

2018年燕子颱風來襲,導致油輪撞毀連結大阪灣內關西機場與陸地的橋梁。(近畿地方整備局提供)

「關西國際機場在1994年啟用,像福島事件這樣的災害並未被納入考量。現在我們已經把發電機移往較高的位置,避免再度淹水,」關西機場株式會社危機管理團隊領導人米田穣說。

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燕子颱風釀成災情後,關西國際機場啟動了超大規模的工程計劃:將這座機場島嶼長達6公里的區塊提高了約2.7公尺。東部與南部的海堤過去受到嚴重浪襲,現在沿堤增設綿延約4.5公里長的消波塊群。

上述工程耗資541億日圓,專家預估,如果像2018年燕子颱風的災害再次來襲,造成的淹沒範圍會縮小到過去的270分之一左右。預設浪高是依據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)對海平面上升的預測,以及其他幾項因素為基礎所做的設定。

如果預期將有強颱來襲,預先停止飛機起降等措施,可以避免乘客受困。關西國際機場將成為2025年大阪世界博覽會的重要通道,屆時預計會有來自100個國家與地區的2800萬名遊客共襄盛舉。

「我們會諮詢周遭城市與其他組織,擬定撤離計劃,並為預料外的情況做好軟、硬體的準備,」米田穣表示。

2018年9月5日,強颱導致關西國際機場跑道淹水。諸多旅客受困大廳,等待班機復航。(山本博文攝)

保護新幹線,列車即時撤離

2015年,日本政府依據IPCC的報告,以及在巴黎舉辦的第21次《聯合國氣候變化綱要公約》締約國大會(COP21)的內容,總結出氣候變遷調節計劃。

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日本-氣候變遷-COP21-IPCC-巴黎協定

除了要興建水庫、強化防洪堤,還強調要軟硬兼施地解決洪災問題。實際做法包括:與地方政府共同制定撤離疏散計劃、鼓勵民眾因災害風險考慮搬遷。

埼玉縣的「地下神殿」緩解了東京的災情之際,哈吉貝颱風也點醒日本政府亟需擬定新的解決方案。

位於長野縣的千曲川氾濫成災,導致120輛日本享譽國際的新幹線列車浸水而報廢。總損失估計高達148億日圓。控制車輛與其他設備的地下電力系統,全遭洪水摧毀。

哈吉貝颱風襲日隔天,長野縣北陸新幹線泡水慘況。(小高顯攝)

「考量安全性與穩定性,我們判定打造新車輛而非修復(受損車輛〕是較妥當的做法,」東日本鐵路公司社長深澤祐二在災後記者會上表示。

新幹線是日本的重要交通運輸工具,卻很容易受洪災衝擊。位於長野縣的車輛中心(編按:機廠)設置在易淹水區,危險度地圖預測此區淹水最深可達10公尺以上。雖然在興建時就已經將基地墊高兩公尺,但仍然不夠。

日本有六成的新幹線車輛中心都位在淹水潛勢區。兩難的是,火車車輛中心需要大片平地,而日本因為山多,很難把車輛中心遷移到較高的地面。墊高土地或填地的高度也有上限。

因此日本鐵道公司想出了撤離火車的方案:只要預期將有強烈颱風或強降雨來襲,就將車輛撤到地勢較高的車站。

降雨量預測的準確度也很重要。但是面對近年氣候變遷,日本氣象廳始終無法準確預測強降雨造成的災情。「我們做得還不夠好,必須增進預測的精準度,」日本氣象廳長官關田康雄坦言。

零尺區域,如何避免地鐵淹水?

牛津大學與其他研究機構的研究人員預估,哈吉貝颱風造成的災損約100億美元,其中約有40億美元可以歸因於氣候變遷的影響(如海洋溫度上升)。

日本德仁天皇也曾表達應對氣候變遷的重要性。今年2月,德仁天皇在62歲的生日記者會上提到,「各方利害關係人必須攜手合作,打造去碳化社會。」

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就像許多其他亞洲城市一樣,東京常遭洪患。東京主要交通網絡——東京地下鐵,依據中央防災會議提出的淹水模擬結果採行防洪措施。中央提出的淹水模擬已將氣候變遷納入考量。

東京地下鐵在首都圈營運的鐵路網絡總長195公里。2004年的馬鞍颱風,導致洪水淹進麻布十番站的月台。

一座位在上野地區建物區一隅、專門停放銀座線列車的車輛中心被幾條大河圍繞,包括:荒川、隅田川,常被稱為「零尺區域」,淹水風險高。

去年9月,東京地下鐵針對穿越東京的荒川氾濫採取了新的防洪措施,在連結上野車站的地表滯洪區與列車軌道之間,築起防水閘門,可以承受最高6公尺深的洪水造成的水壓。這座閘門在兩分鐘內就可以降下,避免洪水流入。

東京地下鐵隧道口,防水閘門可抵擋6公尺淹水。(浦田晃之介攝)

「截至目前為止,我們總是很容易受到荒川的洪災侵襲。現在我們已經依據全國淹水預測採取行動,」東京地下鐵防災課副課長野口俊也表示。

如果中央預測將有大型颱風來襲,東京地下鐵就會預先提出營運中止的計劃,避免旅客因為洪患而受困於地下。

但即便是如此,東京地下鐵安全技術部次長木暮敏明仍指出,「有時候很難預測突如其來的暴雨,像是線狀對流造成的暴雨。」

鐵路公司與機場必須對乘客的性命負責,因此極為審慎地面對防洪措施。

氣候變遷不只威脅基礎建設,也對日本的公共行政帶來莫大挑戰。

氣候變遷-洪水-災損

氣候變遷的經濟成本

90年代以來,日本經濟成長低迷、出生率下滑、人口老化等因素,都侵蝕了可以用在大規模公共計劃的財務資源,如水庫建造或堤防強化。

2020年7月,熊本縣遭暴雨侵襲後,政府曾計劃要在球磨川上游蓋水庫,卻因為民眾憂心衝擊環境、成本高昂引發浪費公帑的批評而未果。

2008年,時任熊本縣知事的蒲島郁夫要求全面取消水庫興建計劃。隔年就在民主黨執政期間,宣布中止水庫建設。當時,民主黨政府批評大規模公共建設,並提出「從水泥到人民」的政策,把經費從公共建設移往社會福利。

然而,在11年後,熊本縣洪災卻帶走了多條人命。蒲島郁夫終於改變態度,並同意水庫興建計劃。他表示,「全球暖化改變了降雨模式。」

但是,要在全日本執行新一輪的公共建設,需要鉅額經費。熊本縣的洪災問題彰顯了日本在國家財政上取得平衡的挑戰。

減災新招:把稻田變成蓄水池

中央與地方政府積極採行結合軟、硬手段的防洪措施。

軟性措施包括限制土地用途、依據危險度地圖推動都市發展。各級政府都開始探索「分水嶺洪災控制」的重要性,包括強化撤離疏散系統。

日本東部在哈吉貝颱風來襲時,受創格外嚴重。當地政府與居民從那時開始攜手合作,刻意讓水淹入稻田,目的是將田地轉變為蓄水池,藉此減輕洪水造成的災害。

「過去,民眾完全無法接受讓水淹進寶貴的稻田,」一名環境省資深官員表示。但是,面臨氣候變遷來得又急又快,民眾的觀念也逐漸轉變。(作者為《日經》氣候變遷編輯,李立心譯。《日本經濟新聞》(簡稱日經)是日本最大的財經報導媒體,《日經亞洲》是以亞洲觀點探討經貿發展等之英文媒體。)

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永續台灣夢
《天下雜誌》750期:永續台灣夢
獻給全民的行動指南,願島嶼上的所有生命,共生、共創、共享零碳台灣的美好。
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