要防海水會升多高 - 香港和人工島的世紀考慮（林超英）

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東大嶼人工島最近成為熱門話題，加上今年颱風山竹期間海水淹浸大澳、將軍澳、鯉魚門村、杏花邨、海怡半島等地，未來氣候變化帶來的海水上升成為我們必須關心的問題，究竟我們要防海水升多高？

人住在陸地上，不能讓海水淹沒地面是常識，不論是香港原有居民點還是擬建的人工島，都一樣面對：潮汐漲退、颱風帶來的風暴潮和極端海浪、全球暖化引致海平面上升等。

香港維港內的潮汐最高可達海圖基準面以上2.7米，現時的平均海平面高於海圖基準面1.4米，單講潮汐，海岸必須高於海平面1.3米。

風暴潮是颱風帶來的額外海水上升，今年（2018）颱風山竹襲港，維港內錄得2.35米的風暴潮（註1），今次山竹最接近時還有一百公里距離，再靠近的話則不只此數，而且全球暖化下颱風會愈來愈強，風暴潮有再上調的條件，讓我們保守地為風暴潮預留2.5米的保障高度。

足以抵禦潮汐和風暴潮疊加的海堤高度應為1.3 + 2.5 = 3.8米以上，另外海面不會永遠波平如鏡，海堤還需要預留安全高度，抵禦颱風襲港時的海浪，這個問題另文討論過（註2），稍後再談。

預計容納數十萬人的人工島，必須做好防災準備，填海造人工島時，地面高度必須把未來一、兩世紀全球暖化引起的海水上升幅度納入視野，當然我們不可以忘記現有的居民點，其中不少舊海岸線位於較低海拔高度，海平面上升也會增加水淹風險，有需要開始構想海堤之類的防禦工程。

聯合國政府間氣候變化專門委員會（簡稱IPCC）於2013年發表的第五次評估報告，對氣候變化導致的海平面上升作出了推算（註3）。

所謂情景，指人類社會的生活方式，以使用化石燃料排放二氧化碳的程度來區別，RCP2.6/4.5/6.5都假設人類大幅減排二氧化碳，目前看不可能實現，RCP8.5最能反映目前人類生活的實際情況，因此未來的規劃一般都參考RCP8.5的推算結果，眾多研究的平均海平面上升幅度是74 cm，這是平時我們聽到不少人講海平面到2100年上升約0.7米的源頭。

不過大家必須注意：這個數字只是研究工作中多個可能性的平均數字，如果我們的工作是防災備災，則需要掌握超出平均數字的可能性，前人智慧強調「不怕一萬，只怕萬一」，為了防災參照百分之一概率出現的高增幅是比較合理的，並應以此為基礎，設計匹配的防禦工程和建立匹配的對應制度，情況就像設計汽車，外殼的防撞強度不可以用平均車速去設計，而必須採用可能達到的最高車速，才能達到保障乘客安全的目的。 

來源：註4

美國國家海洋及大氣局（簡稱NOAA）依循這條思路，以概率方式把未來的海平面高度升幅計算出來（註4），對於2100年海平面上升的結果見附表，RCP8.5情景下海平面上升1.5米的概率是1.3%，超過百分之一，根據這個數據，我們填海造島或保護舊居民點時，如果視野去到2100年，應該預防1.5米以上的海平面上升，而不是0.7米。
目前熱議的人工島規模巨大，預計是數十萬人的家園，牽涉無數人畢生積買入的家園，我們有責任保障他們和子孫長遠在人工島上不受海水上升傷害，我們的視野必須最少伸延到2200年。 

來源：註4

NOAA在這方面也作出了推算，相對於2100年的1.5米情景，2200年的海平面上升數字是5.1米，增幅很大，主要因為海平面水升滯後於大氣層升溫。為了向人工島市民的安全負責，填海建人工島必須以海平面上升5.1米為設計指標，把這個數字疊加在前面得出的3.8米，人工島的地面高度和原有居民點的海堤高度應為3.8 + 5.1 = 8.9米以上，而這個數字還未計防禦颱風海浪的額外需要。

團結香港基金有關人工島建議的報告，沒有就氣候變化下海平面上升和颱風的風暴潮作出任何估計，是重大的遺漏，雖然說工程師有辦法解決人世間所有問題，但是造價是否高到香港不能負擔的數目，則是不可逃避的現實問題。

讓我們回頭看海浪，颱風帶來的海浪包括風浪和湧浪，土木工程拓展署在交椅洲（即人工島選址）記錄過5米以上的海浪（註5），據了解交椅洲的儀器間中會壞（對安裝海中的儀器不能苛求），往往在颱風襲港期間風力未到最強時已經失效，因此「5米」這個數字只是下限，設計時還應提高多些，我以有限資源從天文台橫瀾島數據粗略估計，也許要考慮浪高10米的可能性（註4），究竟設計應該採用浪高多少米需要深入研究，目前暫且以兩個數字中間的7.5米作為參考數字，一半是3.6米（粗略講海浪一半在海平面以上，一半在以下），即是防禦海浪應該預留3.6米以上。

這樣的話，人工島的海堤設計不得低於8.9 + 3.6 = 12.5米了，這個數字還未計海浪衝擊海堤會撞出更高的浪花。

面積10至20平方公里的人工島填高到這個地步，加上接駁交通如鐵路、道路和隧道等，要花多少錢煩請專家計算，不過就算相關的防禦工程可以用錢興建，重大的哲學問題是：為甚麼要花大量金錢，買一個本來沒有的額外風險送給香港幾十萬市民？

香港現有居民點全部面對同樣的海水上升威脅，部份地區如大澳、鯉魚門及比較老舊的海岸線如堅尼地城特別高危，香港政府必須立即啟動工程規劃，查明甚麼地方急需提高海堤和盡早展開工程，同時要以世紀時間尺度的視野，同步規劃對付2100年海水上升1.5米和2200年上升5.1米的全港整全工程策略，及時循序漸進地施工，確保香港不出現去年（2017）澳門海水淹浸市區的場面。這項相當於沿岸興建海上長城的工程規模巨大，所需資金數目相信以千億元計，因此香港政府必須預留所需資金，最怕此刻建人工島，既為香港增添天災風險，又抽走急需用於保護原有社區的海岸工程的資金。

橫看豎看，建人工島貼錢買難受，為香港自找麻煩，呼籲政府尊敬大自然規律，聚焦氣候變化和海水上升的跨世紀威脅，放棄人工島，為現有居民點做好防禦海水入侵的工程吧！

註1     香港天文台網頁，2018年9月7日：破紀錄的「山竹」 http://www.hko.gov.hk/forecaster_blog/2018/fb_20180917_uc.htm

註2     《草雲居》，2018年10月13日：東大嶼人工島有多大浪？  https://bit.ly/2zaSmdU

註3     IPCC, 2013: Fifth Assessment Report (Chapter 13).  https://bit.ly/1X5n28w

註4     NOAA, 2017: Global and Regional Sea Level Rise Scenarios for the United States.  NOAA Tech. Report NOS CO-OPS 083.  https://bit.ly/1X5n28w

註5     土木工程拓展署網頁：波浪測量  https://www.cedd.gov.hk/tc/services/modeling/index.html