親愛的香港朋友、同學們：
近年來極端天氣越趨頻繁，許多情況都不可預測，包括海平面上升、風暴潮和暴雨，無論強度或頻率都在增加。這些極端事故，都是區域性的，沒有邊界的。因此跨城市的協調合作，有利於提升整體抗禦能力。過去我有幸參與許多香港的水利研究和工程，最近五年也在澳門研究風暴潮問題，在這裡想與大家分享水利工程在抵禦洪患扮演的角色。以至粵港澳大灣區水利科技及人才發展的一些建議。
極端天氣的不確定性
過去兩年，極端天氣在世界各地都帶來異常暴雨及災難，好像越來越嚴重。 例如2024年10月西班牙發生近30年來最嚴重洪災，東部Valencia（華倫西亞) 的一場持續8小時的暴雨，帶來相等一年的降雨量（500毫米）。超過200多人死亡。是歐洲自1967 年來最嚴重的洪災。2025年8月5日香港天文台録得385毫米，打破8月單日最高雨量紀錄。在香港和澳門，今年兩個超強颱風Weipa（韋帕）和Ragasa（華加沙）都帶來巨大災害的風險，是自1964 年以來第一次同年兩度發出十號颱風信號。尤其華加沙帶來的風暴潮，湧浪和越堤浪，對香港一些低窪的海岸線做成破壞。華加沙還是澳門有史以來歷時最長的十號風球，持續10.5小時。接近澳門時又剛好遇上天文大潮，在許多低窪地區，都引起廣泛水浸。類似情況，在世界各地都有出現。大自然的力量是巨大無情的。全球而言，粵港澳大灣區是一個受氣候變遷影響的比較脆弱地區。
新時代水利工程減災防災
水利工程建基於水科學，結合流體動力學和水文學及傳統土木工程的學科。在不同的設計和可能情況下能夠準確預測暴雨和風暴潮造成的洪水水位的時空分佈，在暴雨中跑馬地會水浸多少及多久？為了應對海平面上升，我們需要在人工島上定多高的地基標準？沿海的紅樹林或濕地對波浪能量衰減作用如何？諸如此類的問題都涉及大量的理論及精準數學模型計算，結合實驗才能解答。
為了應對氣候變化引起的強降雨。香港政府多年來一直採取「防洪三招」，即上游截流、中游蓄洪及下游疏浚的防洪策略：第一招：在上游山坡集水區建造34個急流旋渦進水口，將高速洪水從陡坡沿豎井向下旋轉到地下數十米深的雨水排放隧道，把部分徑流，分流至港島西隧道至數碼港出海。第二招：在中游建了跑馬地地下蓄洪計劃，利用智能控制來削減洪峰。第三招：下游渠道加寬。 這些大型基建大大的提升了香港的都市韌性，近年來市民整體都能安全地度過多次超級颱風和暴雨。在人口密集，地小人多的地方設計防洪系統，往往遇到前所未有的挑戰和科學難題。這些創新設計和成功的實踐，都贏得了國際同行的高度認可，被視為典範案例。
極端天氣的不確定性促使人們需要新的適應性設計措施。如何應對風險？通常的做法是追求保守的設計，如果我們把降雨、海平面、風暴潮和波浪帶來的風險疊加起來，可能會導致不合理過高的標準。現在一般採用adaptive design (自適應設計)，設計分階段進行，先建造首階段，連續觀察雨量或水位的變化，預留空間去調整優化設計。
另外，亟需開發有效的即時水浸預警系統。在城市環境下，暴雨往往極短時間（1小時）便帶來洪水，傳統的數學模型計算費時並不適用，需要把AI模型與數學模型結合。另外，數字孿生Digital Twin技術已在長江流域的防洪和水資源調度中取得成功；這些現代工具也有望應用於粵港澳大灣區沿海城市。
對於粵港澳聯手培養高科技水利人才，我有以下的建議
1. 香港在雨水管理方面擁有豐富的紮實經驗，並融合了國際最佳實踐。需要與大灣區和國際上進行更多持續合作，了解人工智能、大數據，物聯網、感測器和預警系統的創新科技發展。國家科技部最近已經批准香港成立一個Climate Resilience for Coastal Cities（沿海城市的氣候韌性）的全國重點實驗室，鼓勵有關氣候變遷災害的跨學科研究，有助於提升近海都市韌性。這是一個好的開始。
2. 粵港澳大灣區合作，共同展開長期波浪及水質資料收集及分析。目前許多數學模型嚴重缺乏充分校準和驗證。有需要研發自主的高精度儀器設備，用於測量波浪、水流，泥沙和水質。
3. 教育，科技，人才要一體化來考慮。歸根結底，人才至關重要；優秀的人才能夠在資源有限的情況下解決問題。基礎設施建設的關鍵決策往往依賴複雜先進的三維數學模型，而這些模型需要高層次專業培訓才能掌握。這類跨領域人才，極為缺乏。另一方面，在人工智能時代，基礎知識的培訓也極需加強。為了應對氣候變遷風險，我們需要將人工智能和數字孿生技術與工程經驗相結合，為城市防洪和韌性建設帶來真正的價值。
4. 建議結合大灣區大學和政府部門資源，設立一所跨學科、跨領域的研究生院，旨在吸引優秀人才，培養新一代氣候工程師，並提供紮實的培訓，同時涵蓋數學、物理和化學，數據科學，工程等學科。此類合作將有利相關部門的策略規劃和研發工作。
個人認為，香港應抓住國家大力發展科技強國的機遇，爭取融入大灣區創新科技建設。為國家打造一個嶄新的高層次國際交流合作平台。
李行偉
2025年12月13日
