中國河南省鄭州市在2021年7月17日開始,連續四天遭受大範圍暴雨侵襲,鄭州市部分地下鐵路和京廣隧道被洪水淹沒,受困民眾透過手機傳出當時景況,引起國際的關注。根據河南省氣象台的觀測資料顯示,鄭州市在20日的日雨量高達627.4毫米,與年平均總降雨量相當;當日在16-17時觀測到的累積雨量,更高達201.9毫米,打破中國各氣象站的歷史觀測紀錄,比當地的月平均雨量,156毫米,高出許多。暴雨發生的原因,與鄰近颱風和副熱帶高壓的氣流方向有關。烟花颱風攜帶的水汽,隨著高壓氣流方向,不斷地從洋面輸送至河南省上空。當水汽抵達河南省上空後,受到太平山與伏牛山等地形抬升影響,降下暴雨,進而創下降雨歷史紀錄。河南省官方災情統計顯示,此次洪災總計造成河南省1,481.4萬人受災,共302人罹難,50人失蹤。其中,鄭州市共292人罹難, 47人失蹤。

一、事件背景

鄭州市是中國河南省的省會(1),人口約1,260萬人,其中約有988萬人居住在都會區[1]。鄭州市自古即是文化發展中心,近年更為中國重點發展城市。中國國務院於2016年簽訂並執行「中原城市群發展規劃」,以建設鄭州市成為國家中心城市[2]。城市規劃方向,以國際化發展為目標,發展項目包含鄭州航空港經濟綜合實驗區、河南自由貿易示範區、跨境電子商務綜合試驗區、綠色城市發展示範區等,以提升鄭州市為國際化都市。

鄭州市的都會區位置和土地利用情形,如圖2所示,分別包含惠濟區、中原區、二七區、金水區和管城回族區,說明都市建設常用的不透水表面,為該區域的主要地表特徵。在1990-2020年間,城市擴張範圍超出一倍之多,然而,相關研究學者指出,都市淹水風險,會隨著建築用地的增加而升高;當建築用地占比,增加1倍時,降雨形成的洪峰流量,將增加約20% [3, 4]。同時,由於鄭州市地理位置相對較低,屬於易淹水區域[5]。因此,2016年的「中原城市群發展規劃」章程,中國將鄭州市規劃為海綿城市的試點城市,並已於2020年底前投入近535億人民幣[6],希望讓城市可以像海綿一樣,具備蓄水、淨水、排水等功能,以降低洪災的傷害。

鄭州市內的主要河川為賈魯河(3),是淮河的二級支流,發源於新密市(位在鄭州市的西南方)。古時的賈魯河水量充沛,後因淤沙問題,疏洪量變小。隨著鄭州市的發展,都市用水需求增加後,鄭州的水資源規劃,除了在賈魯河及其支流的上游建有多座水庫(郭家嘴水庫、常庄水庫、尖崗水庫)之外,也會透過南水北調渠道(2014年正式啟用),調用長江、淮河流域的水資源;以及,透過邙山提灌站和花園口飲水閘,調用黃河流域的水資源[7]

進駐鄭州市的台商約614家[8],涉及的行業有百貨、食品、汽車、電機電子、建材、旅遊、航空、農業等多個領域,其中,鴻海集團旗下富士康鄭州廠區,是世界最大的蘋果智慧型手機組裝工廠,約占世界產能的一半,2020年的進出口值約占河南省總額的48% [9]。

1  中國河南省鄭州市位置與範圍示意(圖資來源[10, 11])

2  鄭州市地形分布圖()、土地利用情形()(圖資來源[4, 12])

3  鄭州市水系示意圖(圖資來源[13])


二、氣象狀況

河南省氣象台觀測資料顯示[14, 15],河南省從717-21日的降雨集中在鄭州市,分布範圍如圖4所示。其中,鄭州市在20日的16-17時之間觀測到的時雨量(5),高達201.9毫米[16],打破中國各氣象站的歷史觀測紀錄[17],比鄭州市的月平均降雨量[18]143毫米,高出許多。河南省官方氣象專家指出,此次暴雨成因與從烟花颱風輸送出的大量水汽有關。由於烟花颱風的水汽,在鄰近副熱帶高壓的氣流引導下,不斷地從洋面輸送至河南省上空,隨後,受當地太平山與伏牛山的地形抬升作用影響,形成降雨,進而創下歷史紀錄。

在觀測到破紀錄的降雨量前,鄭州市氣象局的天氣預報模式,即預報到發生致災性降雨的可能性,並於7月19日21時59分發布第一次暴雨紅色預警信號[19],之後的18小時內,又發布四次暴雨紅色警戒,分別是在20日6時2分、9時8分、11時50分、16時1分。其中,紅色暴雨警戒,是最高等級的暴雨警戒,意指3小時內降雨量,將達100毫米以上,或者已達100毫米以上且降雨可能持續。相應的預警防禦工作包括(1)政府及相關部門按照職責做好防暴雨應急和搶險工作;(2)停止集會、停課、停業;(3)做好山洪、滑坡、泥石流等災害的防禦和搶險工作[20]。

4  中國河南省7月17日8時-21日6時累積雨量分布圖(圖資來源[14, 15])

5  鄭州雨量觀測站在2021年7 月20日的逐時雨量紀錄(柱狀圖)和全中國最大小時雨量紀錄排行(表) 。資料來源:中國河南省氣象局 (圖資來源[16])


三、災情狀況

中國氣象台的高分衛星觀測,淹水發生位置如圖6所示,說明鄭州市及其周邊地區皆有淹水情形發生。根據河南省政府新聞辦82日召開的「河南省防汛救災」第十場新聞發布會公布的資料[21],鄭州市受災人口約173.6萬人,共有292人罹難,47人失蹤;其中,因洪水、土石流導致死亡的有189人;因房屋倒塌導致死亡的有54人;因地下室、車庫等地下空間溺斃的有39人,包括地鐵5號線14人遇難,京廣北路隧道6人遇難。經濟損失方面,鄭州市官方估計高達532億人民幣,包含倒塌房屋5.28萬間、農作物受損210萬畝、道路損毀11,461處等。相關重點災情說明如下:

6  中國氣象台依據高分衛星影像資料繪製之淹水範圍(圖資來源[22, 23])

(一)水庫災情

717日開始降下的豪雨,形成大量洪水湧入水庫和河川,造成賈魯河水位暴漲,多處水庫水位超越防汛警戒標準[24, 25]

賈魯河上游的常莊水庫,庫容1,708萬立方公尺,720日的最高水位達到131.31公尺,超出警戒水位3.82公尺。在水庫蓄水超載的情況下,背水壩體在125公尺高程處,出現13處管湧險情。鄭州市防汛指揮部緊急在20日10時30分開啟水庫洩洪通道(圖7),並在20日17時起將賈魯河流域的防汛II級應急響應提升至I級。隨後,常莊水庫水位,於217時下降至128.67公尺,較最高時低2.64公尺。然而,水庫洩洪卻造成賈魯河水位上漲,中牟水文站在217時量到的水位,最高達79.4公尺,比自1960起的歷史最高紀錄,多1.71公尺,相應流量也打破紀錄,高達600立方公尺/秒。

除了賈魯河主流上游水庫發生危機之外,其支流(金水河)上游的郭家嘴水庫(庫容511萬立方公尺),也因為蓄水超載,壩頂發生溢流情形。在溢流水的沖刷下,水庫邊坡發生大範圍崩塌。鄭州市防汛指揮部於21日上午7時,緊急通知周邊居民(鄭州市二七區)撤離,並挖掘臨時水道洩洪。郭家嘴水庫潰壩危機,因而解除。

繼鄭州市在20日17時發布防汛I級應急響應後,河南省防汛指揮部鑒於河南省暴雨持續,鄭州市城區內澇嚴重,鐵路、公路、民航運輸等皆受到嚴重影響,經會商研判後,於7月21日凌晨3時,亦將河南省防汛應急響應提升至I級。按照《中華人民共和國防汛條例》規定[26],防汛I級響應對應的災情為(1)在主要流域或多個地區發生嚴重洪澇災害,造成農作物受損、群眾受災、城鎮內澇等重大災情;主要防洪河道重要河段出現超標準洪水;(2)主要防洪河道重要河段堤防發生決口;需要啟用滯洪區;(3)大型水庫發生重大險情,或位置重要的中小型水庫發生坍塌。對應防汛I級響應的行動,防汛指揮中心提升至最高層級,由國家防災應變總指揮官主持,負責的任務包含密切監視汛情變化,每天在中央電視台發佈《汛情通報》,調派各部會資源做好預警、防汛、物資調度、急難救援、醫療救治和疾病預防等工作。

7  鄭州市常莊水庫管湧危機處置情形(圖資來源[27])

(二)京廣北路隧道災情

京廣北路隧道,全長1,835公尺、雙向共6條車道。當2016年鄭州市被規劃為海綿城市的試點城市後,京廣隧道也於2020年完成智慧隧道工程,透過整合各式建置在隧道內的觀測儀器、互聯網傳訊系統和隧道管理策略,管理人員即可在監控室掌握隧道內車流、燈光照明、排水系統等[28]。根據《鄭州城市整體規劃》鄭州市的快速道路及主幹道防洪設計,設計標準是以抵擋50年一遇之降雨強度為基準。其中,隧道內共設置兩座雨水抽水站,各抽水站每小時抽水能力約在3000立方公尺[29]

根據生還者A描述[30],7月20日16時,A下班後開車行經京廣北路隧道,在隧道出口上坡處,遇塞車,原地停等2小時仍無法通過,因此,當時有相當多車輛被困在隧道內。接著,洪水在時間將近19時才出現,並快速湧入隧道內,在不到20分鐘的時間內,整個隧道即被洪水淹沒(圖8)。另一方面,根據救援者B指出[29],雨水抽水站的配電室,因被洪水淹沒而斷電,未能正常啟動抽水功能,加上隧道防洪管理策略,似乎未能應付超越50年防洪標準的降雨情境,導致即使鄭州市氣象局已於當日發布四次紅色暴雨警戒,也未能達到警示作用。最後,依據官方資料顯示,隧道內的死亡人數共6人。

8  鄭州市京廣北路隧道淹水情形(圖資來源[31, 32])

(三)地鐵災情

鄭州市捷運五號線在7月20日18時也開始傳出災情[33],由於鄭州市未依鄭州氣象局自19日即開始發布的紅色暴雨警戒訊息,實行關閉除基礎服務以外的業務,造成大批民眾暴露在風險中。根據官方表示,在暴雨的肆虐下,在18時左右,地鐵系統的一道擋土牆被沖垮,洪水湧入用於將列車運出地面進行清理維修的隧道,灌入地鐵五號線(2019年5月20日開通營運)。當擋土牆倒塌後,地鐵營運中心才宣布停駛,但是大量洪水已開始堆積在五號線最深的一段,即沙口路站--海灘四站。直至21時,洪水開始消退後,乘客才看到救援人員,導致有相當多乘客被困在車廂內,經歷了缺氧、暈厥、面對死亡的恐懼(圖9)。最後,官方公布的遇難人數有14人。

9  鄭州市五號地鐵淹水情形(圖資來源[34-36])


四、災害衝擊與應變作為

鄭州市是中國普通鐵路和高速鐵路網的交會中心、中國首批跨境電子貿易試點城市和國家級網際網路中繼站。此次洪災重創鄭州的交通、電力和供水系統,對經濟產生重大衝擊,使災後復原工作面臨重大挑戰。

就交通運輸而言,鄭州市發生大範圍淹水,多數車輛被困在隧道、地下停車場而被淹沒。根據河南保險機構截至83日的統計數據顯示,接獲申請的54.58萬理賠案件中,屬於車險報案的共23.8萬件[37]。圖10顯示受損汽車被送往鄭州近郊汽車報廢回收場的空拍影像,報廢汽車上布滿黃土,排列整齊的壯觀影像[38, 39],讓人震驚。在洪水退去之後,由於地鐵、私有車輛泡水損壞,再加上近八成的計程車業者,因已更換使用電動車,在充電樁被洪水損毀情況下,多數民眾出門無便利交通工具可用。因此,鄭州市的公車集團,透過增加運輸班次,提升約15%運輸量,並提供1個月免費搭乘的服務,以鼓勵市民搭乘大眾交通工具,讓全市復原工程順利進行。同時,由於航空和鐵路系統也遭受洪水破壞,到達鄭州市周邊及經鄭州發往重點地區的鐵路煤炭運輸受嚴重影響[40],維持煤炭穩定供應或替代能源調度,亦成為災後重要的復原任務。

就台資企業而言,根據報導[41]指出,當地台商安全無虞,部分產業則因停水、停電被迫暫時停工。其中,鴻海集團表示[42],富士康在鄭州的3座廠,只有1座被洪水侵襲,而且受影響的工廠是連接器廠而非iPhone代工廠,由於沒有機器損壞,加上富士康掌握好原料和零件,因此生產不會中斷。然而,位在馬寨鎮的康師傅倉庫則被洪水破壞[43],大批瓶裝飲料被沖上街,不少民眾趁亂撿拾(11)

就電子貿易市場而言,根據電信業者的資料顯示,鄭州市民使用行動支付的比例,在2020年底已高達86.5% [44],並且支付的單筆交易金額,並非僅限於中高價位,小額購物的比例已從2019年的15.1%上升至2020年的38.4%。在多數民眾出門是不攜帶現金的習慣下,災情後,當民眾外出購買民生物品時,部分民眾遇到無現金,也無行動支付可消費的窘境[45]

就公共衛生與醫療體系而言,洪災之後,鄭州市於30日新增一名2019冠狀病毒感染者,截至84日止,河南官方統計的感染者增加至101[46]。根據當地疾控中心表示,這次疫情主要發生在二七區的第六人民醫院內部,涉及人群包括清潔人員、醫務人員等。同時,官方證實,病毒的基因序列顯示,此次病毒傳播鍊是由Delta病毒株引起[47]。為阻止病毒擴散,官方緊急召開疫情防控工作會議,要求全市居民皆須進行病毒核酸檢測,並進行區域封鎖(12)

就災害救助而言,中國政府派遣解放軍、武警部隊和民兵預備役協助災後清理與重建工作(13)。由於,房屋倒塌、車輛泡水、交通設施損壞嚴重,指揮中心亦調度各式工程機械、舟艇、抽水機、大型運輸車等,救援受困民眾、運送維生物資、拖吊泡水車輛等,加速城市復原工作[48]。同時,各類慈善組織、國內外企業等,也提供各式物資和現金救助,以減輕受災民眾的損失。

就行政疏失的調查與懲處而言,中國國務院於8月2日成立調查組[49]對負責機關存在失職瀆職的行為展開究責,同時,全面調查此次災害應對過程的缺失,做為未來提出防災減災改進措施的參考依據。截至9月5日,已知共有鄭州副市長等9人遭到免職[50]。

10  鄭州市內被洪水破壞的車輛(圖資來源[38, 39])

11  位在鄭州市馬寨鎮的康師傅倉庫被洪水損毀(圖資來源[43])

12  醫院出現新增COVID-19感染案例(圖資來源[46, 47])

13  解放軍協助災後重建與復原工作(圖資來源[48, 51])


五、結論

鄭州市作為中國重要發展都市,獲得許多資源建設成國際化都市,具備便利的交通網絡、電子貨幣交易市場等,進而吸引世界大型企業進駐。截至2020年底,鄭州市的地區生產總值GDP,已高達12,000億人民幣,是中國城市排名第16名的一線城市。除了經濟開發,鄭州市亦著重於城市的永續發展,在防洪規劃方面,同時考量城市蓄水、防洪、耐災能力等。自規劃以來,共消除125處易淹水區,消除率約達77%。依據鄭州市防洪設計標準,應對的降雨量為20.5毫米,是以抵擋50年一遇之降雨強度為設計基準。然而,眾多的防洪建設,仍未能減輕洪災帶來的衝擊,可能原因有三。

第一,自717日開始降下的大雨,在720日的下午16-17時,達到最大值,約201.9毫米,遠超出城市的防洪設計,是災害發生的主因。

第二,城市管理者的危機意識不足,忽視河南省氣象局發布的紅色暴雨警戒訊息,未能及時宣布停班、停課的規定,導致暴雨突破防洪設施的乘載能力時,使過多的居民暴露在洪災風險中。

第三,應變作業經驗不足,致使水庫水量的調控、隧道內交通管制作業、地下鐵路系統停運措施等,未能防範人們進入易致災情境,而導致重大傷亡事件發生。

最後,隨著氣候變遷,近幾年發生在世界各地的極端降雨事件,不斷衝擊著現代化的都市,例如,2021年7月14日發生在西歐國家、2021年9月1日發生在美國紐約市的洪災等,說明城市的防洪設施可能已不足以應付氣候變遷下的降雨情境。當今,如何落實災害預警與應變管理作業,達到幫助城市居民遠離災害或降低災害的損失,是重要的議題。


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