港珠澳大桥的人工岛防波堤消失或冲散是怎么回事？
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第一次來帖文。
我前一陣子寫了幾篇有關文章，本來想向傳媒投稿，就貼在這裡吧。資料或許有點錯誤。
===================第一篇===================
一、人工島事件
對最近的新聞十分感慨。
人工島事件，只是一個技術性的問題。如果大家同意弱波石是設計出來，是按照圖紙和規範和規格建起來，唯一可以質疑的是負責工程師的專業。
普通市民看見颱風前後沒有肉眼的分別，弱波石被沖走是沒有理據的。
如果沒有事實証明，無故質疑人家的專業，將心比已，你也不好受。當內地專家被質疑，我們要求像大企業的公共關係科，背後經過精心計算的回答，反映了我們的冷漠。因為專家也是有血有肉，有情感的。
我發現不少朋友關注點，在公共關係上的較勁，而沒有藉此機會做一下科普教育，知道一下海事工程和人工島的設計建造。這個工程有很多有趣的地方，例如為什麼港珠澳大橋有一部份是高架橋，有一部分是隧道。為什麼人工島是水滴型設計，人工島的選址等等。
既然是技術和學術問題，大家有建設性討論，是一個知識型社會的福氣。這也是一個機會認識建築工程行業，我相信市民會對工程師有良好的印像。一個工程背後是做了很多工作，由未設計已經做詳細的監測和勘探，一個概念設計，初步設計，詳細設計，到施工不斷因應實際情況，修改設計。完工後還有長期監察，中間有無數次的比較和不同專家審核。只是一張相，沒有詳細了解，就否定一個團隊的付出。
有一些問題，是對工程行業的不了解，應該有一些傳媒做一些專題文章，講解這個工程行業，或比較香港和內地建築行業的分別，即使對行業的批評，總比整天糾結那弱波石的設計。既然市民質疑人家的專業，研究一下這個專業，指出利與弊，也可以令大眾思考這行業，不是更有意思嗎？
如果公眾不明白而感到擔心，是完全可以理解。但一些自稱「資深」的工程師扭曲事實，實在感到心痛，也沒有有識之仕反駁，或傳媒不太報導一些不同人的意見。有什麼可能用水庫的壩的防波堤和人工島的防波堤相題並論，好比橙和香焦比較，水文和水力學都完全不同，海流可以在人工島兩邊流過，水壩不成，不是波浪就是有相信的特質。水流在不同地方都不同的，珠江三角洲，就是沖積形成的，水流一定慢才會形成沖積的
為什麼老是找黎廣德，倪學仁，蘇耀坤來評論呢，他們同是有政治背景的公共專業聯盟，中立性成疑，難道香港沒有工程師給予獨立的意見。術業有專攻，有什麼什麼工程，都可以找一個工程師都可以回答呢。土木有橋樑，有隧道，有排水，有水務等。這是人工島涉及海事工程，填海工程，隧道工程，都是不同的專業，理應找相關工程師評論，尤其這是極其複雜的工程，不少東西都是大家前作未見的。一個家庭醫生，怎可以又是皮膚科，婦產科，精神科的專業，但傳媒只認為公專聯那些工程師，尤其是黎廣德，他連機械工程都懂，出來以專家姿態評論。
這次他們的回答不只不專業，更是誤導和扭曲事實，實在影響工程師的專業。這次竟沒有人敢於出來反駁。我每年交了五千元會費，專業範疇裡，工程師學會應該出來以正視聽。律師公會常常出來表達意見，醫學會也不時出來表達看法，但工程師學會鮮有出來面對公眾。
真的想有時間寫一些深入淺出，一些我的愚見來討論一下。
===================第二篇===================
二、又是港珠澳人工島
香港工程這個行業將來的發展如何呢？
眾所周知，香港過往的繁榮，基礎建設是不可或缺的，香港競爭力排名，基礎建設拿的分數是世界數一數二的。可能有很多意見如保育等等，但基建在競爭力的佔分，反映基建對香港的重要性。
面對這個問題，創意無限，充滿好奇心的網友，可以做一個簡單的實驗，用不同型狀的弱波石，看看有什麼發現。物理老師可以教導學生穩定性和水力學的基本特質，討論也有趣，你會發現，流體力學實驗，做縮小模型，有比例法則，同一物料，同一形狀，放大了，穩定性增加，所以小石頭會被沖走，大石頭不會被波浪沖走。你也會明白，弱波石設計的形狀，穩定性最佳，最妙之處，是港珠澳人工島選擇弱波石的形狀，怎樣擺放，都維持穩定性最佳形態，所以可以隨機擺放。
弱波石的原理，是增加海浪形成旋渦，能大大減低海浪的能量，而旋渦的形成也有隨機性的。
可能花一個星期，再網上搜集一下資料，同學們就掌握了大學知識了。不用十多萬讀IB，做一些做作的研究課題。
網上有很多介紹港珠澳大橋的資料，也有記錄片。花兩個小時看報導和留言，看一看記錄片，人家有聲有圖來解釋，不是得著多了，以後更懂得辨識。
我認為這篇講解沉管設計的文章，工程師們值得一看。
文章是由參與港珠澳大橋科研的清華博士生，還是岩土專業寫的
https://zhuanlan.zhihu.com/p/26936447?utm_source=com.facebook.katana&utm_medium=social
如果不把海底汙泥挖走，怎樣解決隧道沉降問題呢。如果沉管太軟，沉管之間的相對移動太大，隧道會有漏水情況。如果做得很硬，沉管之間的相對移動會少，但沉管太長，受力太大。
這個是結構力學中的剛性結構(rigid structure) 和柔性結構 flexible structure (如懸索橋)，因不同情況的變換過程，沉管結構是貼服地「躺」在海床上，不是把沉管硬塞下海床。在學術上有土木工程最強的清華和同濟大學，有內地不同設計院和國際顧問公司的聯合設計院，有另外日本顧問公司，有重點實驗室，一同做專家論証，開研討會。筆者是清華教授團隊的博士生，專家組動用了中科院院士做審核。這個設計還有在現場一段時間才完全驗証，但我看到內地對建築技術創新的重視。
荷蘭工程師，當初開價顧問費十五億做人工島指導(要另外找工程師做設計出來，人家只是指導你做)
http://std.stheadline.com/daily/news-content.php?id=1682910&target=2
而你看香港人的評價
https://lihkg.com/thread/617080/page/1
所以，我們從這一單新聞看到兩地對技術的態度。你再看看香港「資深」工程師是怎樣？
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有一些說法，毫無邏輯可言。要水底視察，才知道施工和圖紙一樣，正如你買樓，在屋宇署拿了圖紙，對地產商說，我不知道買的房子有沒有樁柱，你挖出來，讓我看看，不然，我怎知道買的房子依足圖則做。或許，你上班，老闆問你有沒有帶個腦上班，會不會留在家裡，要你拿個腦出來看看。這些要求，合理嗎？
有一些說法要求公開圖則和設計數據，還有實驗數據。首先，圖則是知識產權，設計的數學模型也是，這些圖紙、實驗和數學模型，是值錢的。荷蘭工程師，給他們十五億，也不會公開這些東西。這是人家的東西，不能隨便拿出來，也不只一間顧問公司負責。做顧問工程的知道，圖紙有版權，計算模版等，離職時不應拿走的，尤其是投標的資料。有朋友告訴我，做功課拿到整份顧問報告，說明政府問題，我想不太可能一個學生能拿出來。取得數萬張圖紙和大量數據做什麼去驗証設計，又不是找一班工程師，懂看內地圖紙和實驗數據，花一年半載慢慢驗証，幾千萬顧問費又誰來付呢？就是因為幾個「資深」工程師的意見，所以立法會議員，要求拿圖紙和數據，是極不合理的。
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有不少意見，認為香港基建造價太高，又經常超支。也有不少報導，批評內地工程部分超支，香港要多付二十億人民幣。但沒有多人注意，超支後大橋造價只是四百八十億。香港的連接路，現在要一千一百億港元。但兩地的工程規模和難度不是同日而語。當時香港人批評內地政府，又講述基建大白象論，就沒有再跟進，為什麼超支後「只是」四百八十億？
在造價問題，我查了英國高鐵造價，估算五百五十億英鎊，有學者預測會達到八百億英鎊，事實上，未開始建造，估算已經不斷提高了，查一查資料，你知道估價比原先高了近倍，和港珠澳不一樣。高鐵大部分都在地面，五百五十億英鎊，比現在討論歐盟分手費只是三百九十億英鎊還多。英國高鐵二零一六年動工，暫定二零三二年全面完工，到現在還有十六年，沒有趕工期的問題，又為什麼這麼貴呢？
我很意外，在政府出來解說前後，我認為前土力工程處長陳健碩的論點最可取，應該傳閱率最高。在學術界術語，理應陳的引用率最高，影響因子最高。當然大家知道什麼論點和影響因子最高。這種劣幣驅逐良幣，實在感到擔憂，所以傳媒喜歡找影響因子最高的「資深」工程師來訪問。
這說明一點，不應凡事在政治立場看，內地超支，和香港超支，英國超支，又應怎麼解讀呢？我們很容易用一些標準答案，豆腐渣工程，血汗工程，一些對內地標籤，政治化來「簡化」問題，英國又是否因為民主而高鐵超支呢？是否後者是我們所追求呢？簡單來說，基建工程，是否低造價的必然出現問題，高造價的必然高質素。
造價高，除了立會拉布因素，〔有人不同意，但我肯定工程可以按計劃開展，造價會低一點，這不是政府在嚇大家〕。意思是，除了政治因素，又是什麼拖了香港工程業的發展呢？我認為一個重要因素是行業對技術重視不足。超支，工程各問題，我的愚見是結構性，即是話，沒有跟本的改變，基建各問題會重現，而不是政客喊口號，也不是內地因素。如果政客可以指出這根本的因素而跟進，說出行業的心底話，香港人會由衷感謝。再寫一些茶餘飯後，看作笑話的文章，但又撈了一筆政治本錢，只能心裡苦笑。
不少行家認為，香港技術流失嚴重，也因為種種制度，不只令香港工程技術沒有創新，工程經驗留不住。我們依賴了外來專才，他們做完沒有留下寶貴的經驗。香港八九十年代，很多工程經驗，是上了昂貴的一課學回來的，要學費平一點，只有科研和專業這一條生路。如果高鐵港珠澳給社會上了昂貴的一課，只有向前看，討論出了什麼問題，不是反對基建，問題就解決了。
你看了內地的記錄片，知道工程是設計和建造專才互相緊密配合，才會相得益章。香港就是設計和建造互相對立，大家因為把利益最大化，沒有取技術創新的路，而是鑽研合約漏洞，工程效率低下，也大量工程師做技術不相關的工作。
做技術的工程師，不只待遇差，工時長，還在種種限制下工作。反之，港珠澳內地段，技術人員獲得大量支援，審批是經驗和知識多的人員做，是老師給學生批卷，如教授團隊做的東西，是院士審查，至少是相同資歷的互相審查。香港是學生給老師批卷，在顧問工程做的會明白的。結果是，內地工程師十分有幹勁，香港工程師只想往政府跑，給老師批卷。
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只是說一點，現在發展與保育，被描繪為水火不容，把發展和保育，人文等對立，只是政客的手段。從我讀書時，教導的可持續發展，是相輔相成，缺一不可，保育的經費，正是經濟發展來的。社會討論的，正是如何經濟，社會、環保三線並行發展，這是唯一可持續發展的進路，缺一不可，只說保育或發展，都是假太空。也往往社會什麼議題簡化成政治。對，政治是簡單化問題，就是對與錯，政治取向的判斷，問題的本質，爭議過後卻沒有理會。
人工島事件完結，各人鬧了香港和內地政府一遍，我們得到什麼呢？只有政客得益已而，大家買多一些花生，多一些歪論貽笑大方。
結尾只有一句
「假若將來市民有機會選了黎廣德做發展局局長，工程界會有一番新景象。」
===================第三篇===================
三、隨機裡的規律
我花了一個小時左右，寫了六大版我對水力學隨機性的想法，加上兩頁有關弱波石穩定性的十分粗略估算。我很少用筆這樣計數了，大家不要太認真。
我的水力學知識只是大學本科程度，我的臉書有水力學博士，也有工程教授，希望拋磚引玉，班門弄斧，讓真正專家和工程師出來更深入正確的講解。我可沒有參考任何資料喔，純粹一些思路而已。
我們理解水力學，可以想像為一隊步兵行軍。當水流速慢時，有如步兵整整齊齊操兵，十分有秩序，保持陣型。當流速提高，如步兵提升行軍速度，陣型開始有點亂。井然有序行軍的步兵群稱為層流(laminar flow)，有一點亂行軍的步兵群，稱為湍流(turbulent flow)。我們很容易想像，行軍越快的，士兵互相碰撞，陣型會越來越亂。因為亂了陣型，要消耗更多能量行軍。
要打亂敵方行軍，我們可以在其路徑放置障礙物，打亂行軍。在障礙物前面，士兵卡住了，但士兵要一直向前行，不能停，不能退後，所以會傻乎乎地打圈。士兵在打圈，消耗大量能量，這就是漩渦。其實，漩渦也是規律的一種，士兵有規律地打圈，讓後面的士兵不會卡住。要製造更大的能量消耗，要破壞漩渦的結構，要士兵在障礙物出出入入，不規則的亂撞一團。
如果放多個障礙物，應如何佈置呢？這是一個大學問。你要想想，當行軍速度慢下來，秩序又會來了。障礙物要令士兵只能以最慢速度行軍。如果太規則，士兵可以排隊一個一個走，只要路徑迀迴，士兵要不斷選擇行動路徑，他們就慢慢走都會出亂子。
總言之，要消耗水流能量，要製造混亂，隨機性。物理用disorder, random 等字，工程用不均勻性(heterogeneity)。弱波石的形狀設計，和堆積方法，目的是制造混亂。隨機性的堆積方法，是研究的一個大領域。現在一個土壤力學的主要分支，就是用離散元方法，研究顆粒隨機堆積所形成的結構，這又是一個大領域，顆粒力學(granular mechanics)。
===================第四篇===================
四、沉管技術
我看到一位外國朋友談論人工島事件，他是資深的岩土工程師，看了報導，認為弱波石是被沖走的。我在當中解釋，但討論裡我又看到新的觀點。
有很多人批評內地當局沒有及早回應。但中方的港珠澳管理局已經連續發文，只是很少傳媒報導，認為內地沒有出來回應。
四月四號
http://www.hzmb.org/ct/bencandy.asp?id=3677
四月六號
http://www.hzmb.org/ct/bencandy.asp?id=3678
而路政署是四月九日召開記者會的。
我認為有一段香港傳媒應該報導出來的。
「針對香港媒體的疑問，港珠澳大橋主體工程設計施工谘詢聯合體成員單位荷蘭Tunnel Engineeging Consultants （TEC）公司、人工島谘詢技術總負責人Dick Kevelam表示：港珠澳大橋主體工程島體防波扭工字塊在這些位置隨機安放更安全，他同意承包人的設計和施工，他也相信承包人對這一塊做的驗證（《人工島防撞波浪斷麵物理模型試驗》）。Dick Kevelam認為，媒體誤讀了這些航拍圖片，他們以為是人工島防波堤崩塌或被衝散，而實際是人為特意這樣安放。」
有不少的焦點放在對內地專家的不信任，但這是國際知名的荷蘭沉管專家 ( http://tec-tunnel.com) 的意見，份量十足。這也說明設計不單只有內地專家參與，也雲集了世界各地不同專家參與其中。以香港對外國專家的信任，應該令港人放心。
最近有對專家不信任的風氣，但有一些時候，的確要信任他們，尤其在複雜難明的技術。世界不同專家眾首一堂，在這個全世界最長的沉管隧道，一個世紀難得一遇的大工程，互相交流取得寶貴的經驗，促成工程行業創新。
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以下是對沉管隧道建造方法的猜想，沒有怎樣找資料，只憑一些工程常識，多謝賜教。
港珠澳大橋中的隧道，建成後是全世界最長的沉管隧道。香港有不少沉管隧道，香港三條過海隧道，紅隧、東隧、西隧，都是沉管隧道。沙中線過海段，中九龍隧道，將會採用沉管隧道。
沉管隧道需要的複雜技術。一節沉管就像一個潛艇，但沒有動力，要由多艘拖船從船塢拉出來，到施工地方，再為沉管灌水，準確放在預定位置。幾百米長的沉管，在海流和海浪當中，要精確微調沉管三個方向的移動，往沉管灌水要做到十分精準。
沉管隧道設計不挖走海床淤泥，是一大挑戰，因為在軟的海床，受力有一點不均勻，沉管就會移位。放了一節沉管，要十分精準確放第二節，接駁第一節，並在海底進行水底焊接。如果放的位置不精準，誤差就不斷累積。因為每一節都相隔一段時間放在海床，降也不同。沉管設計最難是防水，要在四十米深的海底，做到不漏水，沉管之隔的連接位就是關鍵。所以最難的是控制不同沉管不同的沉降，地型不同，淤泥厚度不同，沉降自然不同。
最關鍵是兩段沉管的合攏，就是最難。接駁的沉管，長度要剛好，但要剛好前後兩段沉管，三個方位都完美接駁，是一大難題，就是最值錢的技術。理應兩邊沉管往後拉，把沉管之間的空位略為加大，放接駁的沉管，再兩邊沉管推向接駁位，緊緊連接。但數公里長，每一節十百八十米，八萬噸重的沉管，怎樣拉開呢？我估計，是在沉管施加預應力，沉管變形，安裝好後減底預應力，兩邊沉管同時擠壓接駁的沉管。
因為沉管的沉降是最關鍵，太大不均勻沉降，在高達四十米深的水壓，沉管漏水才是要工程師集中關注，所以有這個弱波石的設計，減少荷載，從而減少沉降。
說實話，這個工程關鍵不是那弱波石。如果真的被沖走，可重新設計，把弱波石放回去。弱波石主要作用是保護維護，防止人工島附近的沙石結構被沖刷，這是十分慢性的，只要不斷監察，可作出相應維護工作。大型的工程，都有二十四小時監察的，隧道有很多測量儀器，有問題會及時察覺。隧道建得不好而漏水，才是頭痛的問題。不少建好的隧道，都有漏水情況，要做很多成本來做修補維護工作。
最近有對專家不信任的風氣，但有一些時候，的確要信任他們，尤其在複雜難明的技術。世界不同專家眾首一堂，在這個全世界最長的沉管隧道，一個世紀難得一遇的大工程，互相交流取得寶貴的經驗，促成工程行業創新。
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我看發文的文風，大概是給內地人看，解釋比較技術性，用了一些専業用語，但我認為都不是難明白的。但香港傳媒報導的，多只是一個電話詢問(不是訪問喔，答的人明顯不知情的)，就是一句單句，「照片有可能有錯覺」。傳媒不多報導港珠澳官方回應，有可能是文章較技術，傳媒希望一些容易搞懂的事，一些一看就明白的東西，如以早期電腦模擬圖就認為是設計圖紙，和相片對照，認為沒有按圖紙起，或施工是按照電腦模擬圖起了，和相片出入大。有一些「資深工程師」又說一些看似簡單，讓人容易吸收，但謬誤的邏輯理論。
香港大眾，包括很多工程界的同行，重點放在公關技巧。這件事情，反映公關的重要。
我在年青在政府工作，有兩次看到公關工作的背後運作，也有接觸傳媒。一次是中環填海的天星碼頭，一次是屯門公路擴闊工程。我知道一個短短的記者會，背後要花大量人力物力，很多工程師都極大壓力。這次人工島事件，不知道有多少工程師有周六日加班，要在壓力裡加班至深夜。我有朋友負責鉛水事件，有家庭的他長時間大量加班。公關用的講稿，都是精心計算。公關不只是科普把事情專業簡單易明的向公眾解釋，是引導你相信你聽的部份資訊。公關好比P圖，不讓你看素顏，但現在人家都喜觀看P圖了，我倒喜歡看素顏，明白各項事情都有不完美的地方，也可能是真的出問題。你的朋友面上可能有雀斑，也不用用放大鏡到研究那雀斑，拉遠來看，她不是挺美嗎？
工程界，尤其是十分政治性的今天，很多工程師的精力放在公關，還加上很多工程索賠的爭拗，複雜的工程，令工程師難以專心技術的工作。
人工島事件，涉及大型基建和內地兩個因素，給政客不斷「抽水」。一個單純的技術問題，變得政治化。
