周國榮教授 香港大學機械工程學系

每年雨季強烈颱風吹襲香港時,低窪地區可能會遭受嚴重水浸的威脅。從電視畫面經常可看到,海浪拍打杏花邨沿岸,海水倒灌鯉魚門和大澳低窪地區;又或者聽到一些道路由於強降雨,加上入水口被泥石、樹葉、樹枝和雜物堵塞,出現水浸。許多市民會將水浸的災害與排水系統的運作能力畫上一個等號。其實,本港的防洪排水基礎設施已經相對完善,即使一些沿岸或低窪地區可能出現水浸亦能很快復原。排水系統的表現只是影響水浸程度的其中一個指標,造成海水倒灌、河道氾濫的原因,還有許多。

這裏討論的重點,專注於颱風或其殘餘低壓區影響香港期間的海水氾濫情況。颱風的中心(風眼)是一個低氣壓區,比正常大氣壓力低5%到10%。強風和不均等的壓力對海洋上層也產生強烈擾動,造成比海洋深度更大的長波浪。這些長波浪移動速度高於颱風本身,把能量和大量海水帶到岸邊,這種情況一般被稱為風暴潮。風暴潮可能導致沿岸海平面上升數公尺。當風暴潮襲擊海岸時,還有其他更複雜的因素在起作用。首先,強風可能會使靠岸的浪群越過防波堤沖到岸上,那就是人們常說的越堤浪。然而,除了強風之外,海底形狀也會影響海浪的威力。從力學角度看,凸形、凹形或直線的海床可能對白頭浪的形成產生強烈的影響,現實上,不規則的海床形狀使問題變得更加複雜。

除了風暴潮外,降雨也是加劇水浸問題的主要因素。我們需要準確的降雨量預測,但即使用上最精確的儀器,預測每一個社區的降雨量也可能很困難。最後,我們不得不提一個完全無法控制的因素,那就是天文潮汐。太陽和月亮的引力導致海平面以12或24小時為周期的變化。如果風暴潮、豪雨和天文高潮汐同時發生在同一地點,洪水的影響可能是災難性的。最近渠務署、香港天文台和香港大學的研究員在沙田城門河收集這方面的數據,並獲得非常滿意的結果。很多市民安坐家中躲避風雨時亦可能會忽略一些大型的排水基建(例如沙田城門河),在暴雨下發揮很大作用,疏導區內的大量雨水(包括來自山上的雨水)直接流進大海。為了加深大眾對城市應付極端天氣的認識,香港需要進行更多科學研究以及知識分享,加強大家以科學的角度,了解和防範風雨災害。

總的來說,水災是多種因素綜合作用導致的結果。人類無法征服大自然, 但適當的水利工程和對自然因素的了解有助我們減輕風雨災害的影響。