數據孿生監測 防範山泥傾瀉

香港山多平地少，加上受季候性大雨影响，山泥倾泻一直是最常见的天然灾害之一，自1989年至今，平均每年就有300宗相关报告；在全球极端天气冲击下，更持续威胁着人民性命财产安全。为增强应对山泥倾泻风险的能力，特区政府土木工程拓展署辖下土力工程处近年积极引入各类创新科技。其中位于半山宝珊道的宝珊排水隧道，便是为防范致命山泥倾泻事故的大型创新基建项目，处方更在当中引进数据孪生（Digital Twin）技术，为隧道打造虚拟「双胞胎」，助力工程人员全天候监察宝珊地段的地下水位状况，一旦超标便可即时应对，避免因水位过高引发山泥倾泻。负责人员近日接受香港文汇报专访时指，处方正研究将人工智能与数位孪生技术结合，目标是打造一套预测系统，帮助人员先知先觉，防患未然。◆香港文汇报记者 姜嘉轩 土木工程拓展署土力工程师（现存斜坡2）何秋文说：「（虚拟『双胞胎』）就好像打机入面的虚拟世界，只要我们投入足够资源，就可以将整个现实环境，在虚拟世界中模拟出来。」 他介绍，部门约于2020年开始进行内部研究，运用建筑信息模拟技术（BIM），将宝珊排水隧道里面的排水隧道、排水斜管、 孔隙水压计 ，以及周边环境和地质结构三维图像化，然后利用数位孪生技术，将相关的水位数据回传至三维建筑信息模型当中，形成虚拟世界的「双胞胎」，实时显示隧道水位变化，「目的就是希望我们在无须派员到场的情况下，都可即时透过电脑系统监察该地段的水压，一旦超标便会发送信息，让工程人员可更快作出应对，迅速调节水位回复至正常水平。」 可随时了解局部水位变化 他提到，宝珊排水隧道本身设有172支排水斜管，当中有压力计及仪表持续量度水压。在此系统下，工程人员可随时了解局部位置的水位变化，「系统可以让人员拣选特定的孔隙水压计、排水斜管压力计了解状况，并可与过往数据作出比较，有助了解更多，及时发现异常情况。」 事实上，自1984-1985年间在宝珊地段安装了73条小口径排水斜管，其后再于2009年启用宝珊排水隧道，该区山坡状况一直维持稳定，但这绝不代表科技就此停步。「我们一直都以把握创新科技机遇为目标，运用新技术不断增强部门预测、管理山泥倾泻的能力。我们看到数位孪生技术的好处和潜力，一方面可优化已有系统，帮助我们对整个地区的水位变化有更强掌控，同时亦可测试一下，部门是否用到世界的尖端技术。」何秋文说。 研究AI结合数位孪生技术 他分享指，团队目前仍在寻求更多优化系统的可能性，包括研究能否结合人工智能与数位孪生技术，「我们会将雨量、水压数据及水位变化等，希望透过人工智能方法，寻找当中的关联性，从而加强我们对宝珊地段水位变化的预测能力……效益或可如天文台预测天气一般，预测其水位变化，并让我们早作准备。」 此外，有关预测系统亦可望让人员进行更多数据实验，「例如可模拟1972年造成山泥倾泻事件的雨量，了解目前宝珊排水系统的表现。」何秋文指，目前团队正处于收集数据阶段，亦正联络人工智能公司，研究相关发展的可能性。