陳驥 - 氣候變化環境下 香港的極端水災(下)|科研創新

2023-12-05 12:11

陳驥 - 氣候變化環境下 香港的極端水災(下)|科研創新
陳驥 - 氣候變化環境下 香港的極端水災(下)|科研創新

在今年9月的世紀暴雨中,媒體再三引述暴雨為「500年一遇」,在坊間引起不少誤解。前文跟大家談過這個多少年一遇背後的定義,是指某一特定降雨強度在未來出現的機率。我們也簡單談了暴雨與洪水這兩個概念的分別,今次跟大家再深入一點談談洪水,且以我們在荔枝窩進行的案例研究作為介入點。


極端降雨和洪水強度的相關性

小流域內往往沒有河流徑流觀測資料,甚至也沒有降雨觀測資料,被稱為無資料地區。無資料地區的極端降雨和洪水強度的相關性研究,一直是水文氣象領域的一大挑戰。我們科研團隊為此進行了探索,在這一領域獲得豐盛的成果。

香港荔枝窩流域在2014年前,是一個典型的無資料地區。2014年5月11日,該流域遭遇了一次大暴雨,並出現洪水淹沒農田的災情。為評估該事件的嚴重程度,我們收集了流域周邊地區的降雨資料,並通過實地收集荔枝窩流域降雨資料和測量河流徑流,建立荔枝窩流域數值模型來模擬水流過程。從而構建了流域降雨頻率曲線和河流洪水頻率曲線。

由此,我們推算出2014年5月11日的暴雨,在時間長度為30分鐘或1小時的重現期分別為2.4年及1.9年,24小時降雨重現期為9.6年。相應水災的重現期為7.0年,數值介乎於半小時、1小時和1天的降雨重現期之間。進一步研究發現,降雨與洪水事件的嚴重程度並不完全一致,前期1天和3天的降雨量,則對洪水災害程度有顯著影響。


「海綿城市」防洪功能欠奉

在香港,亦有研究「海綿城市」對防洪的作用。內地提出「海綿城市」建設的目的,是解決城市缺水問題,用於「提升城市排水系統時優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然淨化」。所以,「海綿城市」建設往往通過增加城市綠地,能夠更快地下滲地面積水,可以將雨水資源化,促進局部水循環,提供更好的城市生活環境。

「海綿城市」工程能否在極端水災發生時起到防洪作用?答案是否定的。建設「海綿城市」,在應對強度不大的降雨時能起到顯著效果。但在大暴雨發生的情況下,這些設施建設,就無法發揮防洪減災的作用。如果用「海綿城市」建設,來替代防洪體系的完善,更將是本末倒置。防洪體系的完善,一定是在對降雨和洪水充分認識的基礎上,建設相配套的防洪設施、管道系統,再與地上地下的儲水設施建設結合起來,加之相應的應急救災減災措施體系的完善。

隨着全球不斷變暖,氣候變化有可能帶來的極端天氣事件勢將增加,並已引起人類的重視。9月7日晚上至8日破紀錄的世紀暴雨,是否與氣候變化有關,還需要科學研究核實。但是,在全球氣候變化的背景下,這類極端強降雨出現的機率可能會增加。另外,重新做頻率分析時,在加入新增加的極端降雨資料後,降雨頻率曲線會有調整。新的頻率曲線必將對香港的防洪規劃和設計產生深遠影響。


如何應對氣候變化

科學家們一直在探索氣候變化與極端天氣之間的關係,希望能夠更好地預測和應對這些極端天氣帶來的挑戰。然而,在當前的科研技術下,極端降雨的預報預測仍然具有很大的不確定性。另外,香港洪水災害的形成,具有高度的複雜性,需要加強研究。這就意味着我們需要加大科研投入,為應對極端天氣及相應的災害時做好充分的認知研究。尤其是,在未來1至6小時之內的短臨強降雨預報(或稱臨近強降雨預報)的科學研究上,應結合數值模擬、地面觀測和人工智能技術,推動香港在應急救災方面的能力提升,減少極端天氣可能帶來的災害,為社會經濟生活提供更有力的保障。


文:香港大學土木工程系教授香港海外學人聯合會理事陳驥

本欄歡迎院校學者投稿,分享個人學術見解及研究成果,1400字為限,查詢及投稿請電郵︰[email protected]

文章刊於《星島日報》2023年12月5日教育版專欄「大學之道」

延伸閱讀:

陳驥 - 氣候變化環境下 香港的極端水災(上)|科研創新

陳濬靈 - 科研解悶:沉悶給我們一個反思機會……|科研創新

陳嘉玉 - 朝向AI時代:師生、我與GenAI和ChatGPT的旅程|科研創新

林素娥 - 微流控晶片 快速識別癌轉移細胞|科研創新

潘巍 - 「組裝合成」建造 從零到一從一到無窮|科研創新


《星島頭條》APP經已推出最新版本,請立即更新,瀏覽更精彩內容:https://bit.ly/3yLrgYZ

關鍵字

最新回應

關鍵字

相關新聞

You are currently at: 187235123.xyz
Skip This Ads
close ad
close ad