東大嶼人工島有多大浪?

團結香港基金報告以一次沒有具體說明的所謂颱風模擬計算,作出浪高只有約2米的結論,是輕率和嚴重的低估。

團結香港基金有關東大嶼山人工島的報告,在「波浪和風暴潮」標題之下,展示了一張模擬計算圖,並稱:「被南面現有的島嶼屏蔽,颱風期間的波浪高度限於約2米,足以確保人工島的風暴抵禦能力」(註1),對於風暴潮則沒有任何文字。

回看「山竹」襲港的情形

看過颱風「山竹」襲港期間在香港島以南海怡半島屋苑拍得的錄像的人都知道,仿如小山的海浪來自南方海面,驚濤拍岸,浪頭高達十層樓,海浪的高度橫看豎看絕不可能只有約2米。

1957至1971年這13年間香港天文台在橫瀾島量度過海浪高度,1971年颱風「露絲」打爛了儀器後停止了。根據所得數據香港天文台出版了技術報告(註2)。儀器失靈前量度得最大浪高是10.4米,周期約12秒,反映是遠道來自颱風的湧浪。當時露絲位於香港以南約160公里,後來露絲北上橫跨大嶼山,肯定帶來更高的海浪,可惜儀器已經損毀了。

技術報告展示了一張圖,顯示在香港南面掠過的熱帶氣旋(颱風或強列熱帶風暴級別)在不同位置時橫瀾島量度得的平均(黑色)和最大(紅色)浪高,圖中方格每邊約200公里,可以見到颱風在廣泛海域足以為橫瀾島帶來超過6米的湧浪,在200公里內浪高可超過10米(反映露絲錄得數據)。

1957-71年橫瀾島海浪觀測: 香港以南掠過颱風及強烈熱帶氣風暴帶來的浪高(米) 黑色數字:平均 紅色數字:最高
1957-71年橫瀾島海浪觀測: 香港以南掠過颱風及強烈熱帶氣風暴帶來的浪高(米) 黑色數字:平均 紅色數字:最高

相對來說,較大的浪高數字來自位於香港以南的颱風,廣東沿岸相應的風向大致偏東,颱風吹起的湧浪從東面入侵,可以從橫瀾島與擔桿列島之間的海域吹入香港島和大嶼山以南的海域,去到海怡半島及人工島方向,雖然擴散會令海浪能量分散,但是由深海走向淺海,波浪的高度會升高,兩者互為抵銷,因此人工島和海怡半島的海浪也許比橫瀾島略打折扣,但是相差不會太多。

湧浪從外海來,正面影響人工島。
湧浪從外海來,正面影響人工島。

香港天文台為全部所得海浪資料進行統計分析,推算橫瀾島不同重現期的海浪高度,結果如下,右邊一欄是保守地打了五折的數字,作為人工島可能要面對的海浪高度的參考值:

團結香港基金報告以一次沒有具體說明的所謂颱風模擬計算,作出浪高只有約2米的結論,是輕率和嚴重的低估,因為顧問只算了本地海域由風吹起的波浪,忽略了遠處傳來的颱風湧浪,反映他們不懂氣象學和海洋學。

基於橫瀾島實測數據和統計推算,如果硬要建人工島,恐怕必須設計針對10米以上高度湧浪的防禦工程,以免出現比杏花邨及海怡半島更難堪的場面。

還有一點,香港天文台技術報告面世已經40多年,科技有了長足進步,加上氣候變化因素,也許是時候政府投入資源,以現代科技更新對香港海岸(包括人工島)面對的海浪風險評估。

海浪不懂轉彎?顧問搞錯了!

受聘於基金的工程顧問公司高層嘗試反駁,向記者說:「海浪不懂轉彎」,堅稱香港以南的擔桿列島會保護香港,颱風來襲時,東大嶼人工島的海浪最高只有「約2米」(註3)。

對不起,這家公司名氣雖大,但是犯了簡單但嚴重的技術性錯誤。

第一、任何波浪(wave)在適當情況下都會轉彎,稱為衍射作用(diffraction),海浪不例外,這是十分基本的物理學常識,以下實例充分展示海浪轉彎的能力,所謂「海浪不懂轉彎」絕對錯誤。

從東北角來的波浪穿過缺口A後,向左右兩方轉彎擴散, 通過位置B的波浪,有本事繞到島嶼的後面,甚至與缺口A過來的波浪匯合。
從東北角來的波浪穿過缺口A後,向左右兩方轉彎擴散, 通過位置B的波浪,有本事繞到島嶼的後面,甚至與缺口A過來的波浪匯合。

第二、海浪有多高,口講無憑,數據最實際,土木工程拓展署在交椅洲(人工島所在)設有波浪監測儀器,先後於2008和2009錄得5米以上海浪,遠超該顧問聲稱的「約2米」。

交椅洲波浪紀錄:2008及2009年錄得最高浪高超過5米(來源:土木工程拓展署網頁)
交椅洲波浪紀錄:2008及2009年錄得最高浪高超過5米(來源:土木工程拓展署網頁)

第三、顧問分不清或不認識海浪有兩個構成部份:風浪(wind-driven wave)和湧浪(swell),前者是一時一地由風力「炒起」的波浪,後者則是外地的海浪形成後傳播過來的波浪。他們只計算了風浪,以他們的假設風向風速,只能「炒起」2米波浪,但是顧問忘記了或不知道颱風北半圓的大風可以在外海「炒起」波浪後,再以「湧浪」形式傳播到香港。

綜合而言,顧問雖然有名,但畢竟只是工程顧問,不懂氣象學和海洋學,在人工島海浪高度方面,完全搞錯概念,甚至沒有做好功課,看漏了土本工程拓展署早已存在的5米浪高紀錄,搞出「約2米」的笑話。

香港一向崇拜名字聽起來洋化的工程或管理顧問,不過我們必須破除迷信,認真檢查他們交的貨,這個案例顯示,所託非人的話,會得到錯誤的功課,甚至帶來尷尬!

註1:團結香港基金:「強化東大嶼都會」計劃  (第57頁 – 波浪和風暴潮)

註2:香港天文台,1973:Sea Waves at Waglan Island, Hong Kong. Tech. Note No. 36.

註3:《明報》,2018年10月15日:〈團結基金林超英人工島隔空駁火〉: 「奧雅納工程顧問董事劉偉棠不點名反駁稱,香港東南面的擔桿列島可保護香港,海浪亦不懂轉彎,若颱風進入香港水域後才轉風向,令浪朝北面推進,由於距中部水域不遠,浪可儲到的能量不多,因此海浪不會太高。」

林超英