科大研發全亞洲最大型水槽 模擬山泥傾瀉 助預測事故加強預警

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每年夏天,香港都會面對颱風、暴雨的威脅,容易發生山泥傾瀉,去年政府就接獲 150多宗山泥傾瀉事故報告。為了更準確地預測山泥傾瀉的發生,加強山泥傾瀉的預警系統,香港科技大學跟賽馬會災難防護應變教研中心合作,建造一條全亞洲最大型、長20米的水槽,作為模擬真實的山泥傾瀉的管道,以測試不同泥石流的反應,並配合香港中文大學早前研發出的智能山泥傾瀉監測系統,若測試成功,政府部門或會利用,以便在發生山泥傾瀉前,及時疏散居民,減低人命和財物損失。

科大土木及環境工程學系一直有利用土工離心機,協助業界、中港及外國政府,研究山泥傾瀉的特性和破壞力,好處是在室內也可模擬到山泥傾瀉的情況,但亦由於相關實驗不能使用真正的泥土做測試,像真度未必最理想,所以今次系方就跟賽馬會災難防護應變教研中心合作,以一年時間,在大埔嘉道理中心一幅斜度為20度的山坡上,建造了一條20米長的水槽,利用泥土進行模擬山泥傾瀉的測試。

科大土木及環境工程學系研究助理教授蔡灝暉指,「我們會在水槽中放置剛性及柔性屏障(Rigid and flexible barrier),如泥石壩及防護網,並有多軸壓力感測器和測壓儀等先進的測量儀器及監測鏡頭,以量度不同泥石流的特性、撞擊力及破壞程度,從而研究如何改良防護屏障的設計,使其更為堅穩。水槽的角度可以調較,我們會進行不同測試,以了解不同斜度的山泥傾瀉。」科大土木及環境工程學系講座教授吳宏偉補充,「20米長的水槽可以容納 10立方米的泥土,能夠模擬小型泥石流,而香港最大型的泥石流體積可達500立方米。」

科大土木及環境工程學系研究助理教授蔡灝暉(中)與兩位研究生張家浩(左)及區煜杰(右)手持模擬泥石壩的膠板。 (鄭翠碧攝)

智能山泥傾瀉監測系統可助疏散居民

另外,中大系統工程與工程管理學系早前研發了一套智能山泥傾瀉監測系統,包括撞擊感應器、訊號傳送器和遙距鏡頭等儀器,這套儀器去年中安裝了在深井一幅泥石壩上,進行試用。中大系統工程與工程管理學系副教授鄭進雄解釋,「若有泥石衝擊泥石壩,撞擊感應器會在被撞散前發射訊號至機站,鏡頭亦會開始拍攝,拍下泥石堆積的狀況,系統會實時把數據和相片發送到土力工程處的電腦及流動應用程式中,讓處方判斷是否需要疏散居民,以減低事故可能造成的人命和財物損失。」

不過,由於這套儀器在安裝後,仍未有山泥傾瀉發生,其成效仍未確定。

中大系統工程與工程管理學系副教授鄭進雄(左一)、科大土木及環境工程學系講座教授吳宏偉(左二)、科大土木及環境工程學系研究助理教授蔡灝暉(中)、賽馬會災難防護應變教研中心總監林楚釗(右二)、賽馬會災難防護應變教研中心經理(專業發展)楊樂恩(右一)。 (鄭翠碧攝)

本月底進行模擬山泥傾瀉測試

有見及此,科大在是次研究中,同時利用中大這套智能監測系統,冀系統完成測試後,可加強本港山泥傾瀉的預警系統。蔡灝暉表示,他們考慮了本港的土壤數據,再邀請混凝土公司準備模擬泥石流的混合料,將會在本月底進行模擬山泥傾瀉的水槽測試,實驗期預計為數月至一年。賽馬會災難防護應變教研中心總監林楚釗補充指,這項研究十分創新,科大在完成測試後,會撰寫研究論文,盼讓全球的業界人士都可了解這研究,並提出未來發展方向。



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