面对极端天气增多、海潮顶托和城市高密度开发叠加影响,沿海城市内涝风险呈现“突发性强、影响范围广、处置窗口短”的特点。
香港地形起伏、集水区分散,暴雨来临时易出现局地积水与交通受阻等情况。
如何在短时间内精准识别高风险区域、提前调度排涝力量、降低对城市运行的冲击,成为城市治理中的现实课题。
从原因看,传统内涝预报较依赖经验判断或单一模型推演,往往在“时效—精度—可解释性”之间难以兼顾。
一方面,降雨、潮位、地形、地表覆盖与排水管网能力等因素相互作用,导致风险演化呈现强非线性;另一方面,部分数据驱动模型虽能提升预测能力,但容易出现“结果可用、机理难明”的问题,决策者难以追溯依据、难以快速识别关键风险点,影响应急处置的透明度与可执行性。
随着城市运行管理日益精细化,具备高频更新和解释能力的预警体系需求更为迫切。
在此背景下,由华南理工大学团队研发的“香港智慧水浸预测及预警系统”在港上线,依托香港天文台实时监测与预报数据,对香港全域开展每6分钟一次的洪涝滚动预报,提升了预报的时效性与连续性。
系统引入可解释模拟技术,对模型中各类特征贡献进行量化分析,能够更清晰地呈现历史降雨、潮位、地形等因素在不同集水区洪涝事件中的影响权重,为风险研判提供可追溯的科学依据。
相关团队同时与香港特区渠务署开展协同研究,构建面向城市内涝的风险评估与快速预警模型,推动预报、预警、预演、预案“四预”能力融合提升。
这一进展的影响,体现在城市治理链条的多个环节。
对政府部门而言,高频滚动预报有助于提前启动分级响应、优化排水设施运行与人员装备布设,实现从“被动处置”向“主动防控”转变;对交通、基建与公共服务部门而言,更细颗粒度的风险提示有助于提前发布出行建议、设置绕行方案、降低关键节点“连锁故障”的概率;对市民与企业而言,预警信息更及时、更可理解,有助于提升自我防护与风险管理能力,减少财产损失和运营中断。
要把系统优势转化为长期治理能力,还需在对策层面持续完善。
一是强化数据协同与标准衔接,推动气象、水文、排水设施运行等数据的共享与校验,提高模型在不同情景下的稳定性。
二是建立“预警—处置—反馈”闭环机制,将应急处置结果和现场积水信息回流,用于模型迭代和阈值优化。
三是与城市更新、海绵城市、排水管网改造等工程措施相结合,推动风险识别成果在空间规划与投资决策中落地,提升城市系统性韧性。
四是加强公众传播与应用推广,通过更清晰的风险分级和提示语,提升预警触达率和可执行性。
与系统上线相呼应的是科技与人才平台的同步推进。
访问期间,华南理工大学与香港大学共建的“亚热带建筑与城市科学全国重点实验室香港基地”揭牌成立。
该基地面向亚热带高密度城市发展需求,聚焦建筑与城市的可持续设计、城市生态韧性与协同发展、智慧城市与城市更新等前沿领域,集科研创新、人才培育与社会服务于一体。
有关合作将进一步构建从本科到博士的多层次人才培养体系,为香港及粤港澳大湾区在城市建设、生态保护、低碳转型和风险治理等方面提供技术支撑与专业咨询。
展望未来,随着全球气候变化带来的极端降雨风险上升,城市防灾减灾将更加依赖跨学科、跨部门协同与数智化能力建设。
以高频预报、可解释分析为支撑的预警体系,有望与基础设施改造、应急管理现代化同步推进,推动城市从“经验治理”走向“数据驱动、机理可明、处置可控”的韧性治理新阶段。
面向粤港澳大湾区一体化发展需求,此类成果也将为区域城市群的防洪排涝协同、公共安全联动与城市更新提供可复制、可推广的实践样本。
科技创新是应对城市安全挑战的核心驱动力。
华南理工大学与香港大学的合作,不仅为香港防洪减灾提供了技术保障,更展现了大湾区高校在服务国家战略与区域发展中的责任担当。
随着科研合作的深化,粤港澳大湾区有望在全球智慧城市与气候适应领域树立新标杆。