本文介紹英國泰晤士河流域洪水管理之案例 (Natural Flood Management 圖 1，註)，其以透過性阻水壩 (Leaky Dam)、滯洪池 (Retention Ponds)、農業再生 (Regenerative Agriculture)等三方法來說明NFM措施之改善與效益評估，其中NFM的方法及效益相當多元如影 1所示。但由於多數人無法自行評估NFM建置成本與效益，本文以Mulligan 等人(2023)研究成果為例，其藉由Policy Support Systems (https://www.policysupport.org/home) 內之 「Eco:Actuary Investment Planner」 來評估成本及效益，並透過 「FreeStation」 與 「//Smart:」 來評估在英國泰晤士河流域 (Thames Basin) 內之NFM措施，其具有開放取用 (open assess)、友善介面 (user-friendly)、低成本決策支援工具 (low-cost decision support tools) 等特性，有助於幫助缺乏技術和財務能力之組織來評估NFM的有效性。

註：依據THE FLOOD HUB網站中對於天然洪水管理(NFM)之定義，NFM是透過與自然合作來降低社區之洪水風險。NFM使用多類型技術來復育或模仿自然河流、洪水平原和廣大流域的自然功能。NFM的主要目的在於儲蓄水體於集水區內並且緩慢流出至河川，其可幫助減輕下游的洪水危害。NFM 也被稱為「與自然合作過程 (working with natural processes)」、「基於自然的解決方案 (nature-based solutions)」、「減緩流動 (slow the flow)」、「可持續土地管理 (sustainable land management)」或「上游管理 (upstream management)」 (資料來源：https://thefloodhub.co.uk/nfm/)。

天然洪水管理之措施類型相當多元，包括透過性阻水壩 (Leaky Dam)、植樹造林、沼地復育 (Moorland Restoration)、短輪伐期柳樹林 (Short Rotation Willow Coppice)、洪水儲蓄 (Flood Storage)、農業土地管理 (Agricultural Land Management) 等措施 (如圖 2所示)。其措施優點簡要說明如下：
1.　透過性阻水壩 (Leaky Dam)：減少洪水對下游社區風險、低設置成本、無阻擋魚類回溯上游、改善水質(當淤泥或土砂於阻水壩後囚砂)。

2.　植樹造林：增加地表面糙度以減緩地表逕流流動、增加截流及蒸發散、增加河岸穩定性並減少土壤沖蝕、改善河道水質 (減少土壤、淤泥及肥料進入)、增加生物多樣性及棲地、提供生物隱藏及遮蔽處、減少碳排放。

3.　沼地復育(Moorland Restoration)：減少下游洪水風險、增加地表水儲量、減緩水體向下游流動、增加棲地及生物多樣性、減少土壤侵蝕並改善水質、減少二氧化碳並調適微氣候、減少野火及減輕乾旱的影響、維護需求低。

4.　短輪伐期柳樹林 (Short Rotation Willow Coppice)：高效能減慢地表逕流、截蓄洪水碎屑 (Flood debris)、預防下游基礎設施損壞、植被糙度增加以減慢洪水流動、減少輕逕流進入河道並增加入滲及蒸發散、增加額外農業收入、創造野生物種棲地。

5.　洪水儲蓄 (Flood Storage)：儲蓄水體減少洪水風險、洪水尖峰過後逐漸放流、創造如溼地、池塘、水庫等蓄水區域以增加美學價值 (Aesthetic value)與改善健康及公眾福祉、增加野生物種棲地及生態多樣性。

6.　農業土地管理 (Agricultural Land Management)：增加土地儲水量以減輕洪水風險、增加作物生長、改善水質、減少土壤及泥砂流失、設置及維護成本低、改善土壤滲透性易於空氣及營養質進入、減少泥濘及積水(Waterlogged)區域。藉由設置NFM措施，其所帶來的的優點與益處相當多，包括生態多樣性與保育、創造綠色空間及棲地、財務獎勵、水質、減少侵蝕、土砂管理、減少洪水風險、生態韌性、社區精神等 (圖 3)。其中，依據Natural Flood Management Measures: A Practical Guide for Farmers資料，植樹造林可以減少水體到達地面約24至45% (針葉樹種)、10至25% (闊葉樹種)；鬆軟健康土壤 (Aerated healthy soils) 較夯實土壤 (Compacted soils) 約可減少地表逕流約50至60%。

2013至2014年間之冬季風暴造成泰晤士河流域廣域洪水事件，其事件後之清理費用高達10億歐元 (Thompson et al., 2017)，因此，由於高階經濟活動和資產價值面臨風險，倫敦被指認為全球最具洪水災害風險城市之一。再者，依據Environment Agency統計2014年至2015年資料指出，藉由傳統工程手段約花費9億3千萬歐元來治理相關風險地區，並仍需要1億8千萬歐元來維護。
Mulligan等人藉由Co$tingNature Policy Support System (資料來源：Mulligan 2015, www.policysupport.org/costingnature) 使用1公里網格分析泰晤士河流域災周風險，包括颱風、海嘯、崩塌及洪水等，其中以洪水為最大災害風險 (圖 4)。由於都市化造成了綠色基礎設施 (Green Infrastructure)，諸如洪水平原、溼地、樹林等地景的移除，以及渠道化及水泥鋪面的改變等，使得可截流蓄存空間逐漸消失。Mulligan應用 WaterWorld (資料來源： Mulligan 2013, www.policysupport.org/waterworld) 分析泰晤士河流域 (圖 5)，每年約8.5 km³的水量儲蓄在流域內綠色基礎設施，但僅三分之一的面積受到防護，此亦顯示當地景或土地使用受到改變將導致下游資產的洪水風險增加。

為了評估NFM措施的影響和有效性，Mulligan等人藉由Eco:Actuary Investment Planner (EIP)及//Smart: monitoring sensors 評估透過性阻水壩 (Leaky Dam)、滯洪池 (Retention Ponds)、農業再生 (Regenerative Agriculture) 等天然洪水管理措施進行評估(圖 6)。
1.　以農業再生與傳統方法對比，於相同土壤、地質、氣候條件下，兩相鄰試驗場域在降雨事件下，農業再生法之土壤有著較大入滲空間 (土壤溼度約70%至80%)及快速排水能力，而傳統方法之土壤已呈現積水狀(土壤溼度約100%) (圖 7)。

2.　以River Stour內31處透過性阻水壩統計資料為例，觀測資料顯示下游處洪峰低於上游處洪峰(約減緩25%洪峰流量)，且下游處波谷流量大於上游處流量，指出透過性阻水壩功能正常作用中 (圖 8)。

3.　以River Stour集水區內某農地上之滯洪池為例，由降雨觀測資料顯示，該滯洪池可額外多儲蓄約6 m³水量(圖 9)，而當浸潤面積達10,000 m²時，則可儲蓄多達 6,000 m³水量 。Mulligan等人指出相較於採用點狀方法之透過性阻水壩及滯洪池，農業再時生方法具有較大潛能來減緩洪水風險。再者，NFM措施成本通常較傳統工程方法 (Grey infrastructure)便宜，特別是施行於都市上游之低土地價格區域。透過式阻水壩之成本約在100歐元至3000歐元間；滯洪池之成本約2000歐元至6000歐元間 (以1500m³儲水量計算；維護成本每年每立方米約0.1至1歐元)；農業再生法之成本約每公頃50至67歐元。Mulligan等人以NFM之三種措施在泰晤士河流域內要達成減緩15%之洪水風險進行成本計算，透過性阻水壩約需61.63 (歐元/m³)、滯洪池約需16.82 (歐元/m³)、農業再生約需2.85 (歐元/m³) (圖 10)。由此可知最具成本效益方法為農業再生措施，最貴的為透過性阻水壩。

Mulligan等人指出NFM顯然在以生態系統為主來調適氣候變遷及減緩洪水風險有著舉足輕重的角色，因此在採用不同類型之NFM措施時需細心規劃布署區位及規模。King's College London, AmbioTEK及合作夥伴等人發展具有開放取用 (open assess)、友善介面 (user-friendly)、低成本 (low-cost) 工具來觀測NFM措施及模組工具來規劃目標流域所需措施規模，其為Policy Support Systems (https://www.policysupport.org/home)，包含九大模組可供使用，協助改善或評估NFM有效性。
如果還不瞭解NFM對於氣候變遷的功效，以下為英國環境署 (Environment Agency GOV.UK) 所製作關於採用NFM措施來改善氣候變遷的相關影片，作為大人或小孩環境教育使用相當易於瞭解，希望你我都是推動NFM的小幫手。

1. EA (2014) Flood and Coastal Erosion Risk Management: Long-Term Investment Scenarios (LTIS) 2014. (資料來源：https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/381939/FCRM_Long_term_investment_scenarios.pdf)

2. Mulligan M (2013) WaterWorld: a self-parameterising, physically-based model for application in data-poor but problem-rich environments globally. Hydrol Res 44(5):748–769 (資料來源：https://doi.org/10.2166/nh.2012.217)

3. Mulligan M (2015) Trading off agriculture with nature’s other benefts, spatially. In: Zolin CA, Rodrigues R de AR (eds) Impact of climate change on water resources in agriculture. CRC Press (資料來源：https://doi.org/10.1201/b18652)

4. Mulligan, M., van Soesbergen, A., Douglas, C., Burke, S. (2023). Natural Flood Management in the Thames Basin: Building Evidence for What Will and Will Not Work. In: López-Gunn, E., van der Keur, P., Van Cauwenbergh, N., Le Coent, P., Giordano, R. (eds) Greening Water Risks. Water Security in a New World. Springer, Cham. (資料來源： https://doi.org/10.1007/978-3-031-25308-9_12)

5. Natural Flood Management Measures – a practical guide for farmers (資料來源：https://catchmentbasedapproach.org/learn/natural-flood-management-measures-a-practical-guide-for-farmers-north-west/)

6. Natural Flood Management Measures: A Practical Guide for Farmers (資料來源：https://catchmentbasedapproach.org/learn/natural-flood-management-measures-a-practical-guide-for-farmers-north-west/)

7. Policy Support Systems (資料來源：https://www.policysupport.org/home)

8. The Flood Hub (資料來源：https://thefloodhub.co.uk/nfm/)