香港背景
為甚麼香港需要地質災害監測
香港山多坡陡，既有大量人工斜坡，亦有密集城市發展及重要交通基建，加上季節性強降雨。因此，地質災害監測不能只看單一讀數，往往需要把雨量、地下水及地面移動一併分析，才能理解斜坡行為。
香港土木工程拓展署（CEDD）轄下土力工程處（GEO）透過斜坡安全計劃、山泥傾瀉研究、防治措施及警報系統管理山泥傾瀉風險。香港的山泥傾瀉警告系統利用遍佈全港的自動雨量計網絡，以及雨量與山泥傾瀉之間的關係，評估隨天氣變化而改變的山泥傾瀉風險。
聯合土力（GEOOE）規劃香港地質災害監測時，首先考慮破壞機制及所需工程決策。重點不只是「可以安裝哪一種感應器」，而是要先界定需要量度哪類位移、地下水反應或觸發條件，以及這些資料最終要支援甚麼工程行動。
災害類型
可能需要監測的地質災害及地面風險
斜坡及山泥傾瀉
天然山坡或人工斜坡的移動；監測目標可包括變形速率、剪切帶發展及地下水反應。
地面移動及地面沉降
可能影響建築物、道路、公用設施、擋土構築物或敏感基建的垂直或橫向地面變形。
落石及泥石移動
對岩壁及天然山坡進行空間測繪、位移偵測及雨量背景分析，以支援風險管理。
地下水引致的不穩定
地下水位或孔隙水壓變化可能影響斜坡行為，尤其在持續或強降雨期間。
地震後變形
當地震震動可能改變原有地質或地面狀況時，針對斜坡、擋土構築物及敏感資產進行監測。
天然山坡與基建風險
位於陡坡下方或鄰近陡坡的道路、鐵路走廊、公用設施、建築物及其他資產，可能受天然山坡災害影響。
監測策略
地質災害監測系統究竟應量度甚麼？
更完整的監測設計應由工程問題出發，而不是先套用一份預設的儀器清單。
是否正在發生移動？
確認是否存在移動，以及其幅度、方向和變化速率。
移動發生在哪裏？
區分地表位移、較深層地層變形，以及可能存在的剪切帶。
甚麼因素正在驅動變化？
把位移與雨量、地下水，以及其他環境或施工相關因素作關聯分析。
接下來應作出甚麼決定？
在部署監測系統之前，先界定巡查、覆核及因應項目而定的行動要求。
監測儀器
地質災害監測常用儀器
聯合土力（GEOOE）可按破壞機制、所需反應時間、現場可達性及監測期，組合人工、自動化及遙感監測方法。
| 參數 | 常用方法 | 較適合的用途 | 主要優點 | 主要限制 |
|---|---|---|---|---|
| 地下橫向位移 | 人工鑽孔測斜儀 | 定期量度變形剖面 | 可識別不同深度的位移 | 需要到場並以人工方式讀數 |
| 連續地下變形 | 原位測斜儀（In-place Inclinometer） | 較高頻率的自動化監測 | 可取得遙距時間序列數據 | 系統及保養較複雜 |
| 孔隙水壓 | 振弦式孔隙水壓計 | 局部孔隙水壓反應 | 適合接駁自動數據記錄器 | 代表感應器安裝位置的狀況 |
| 地下水位 | 立管式孔隙水壓計（Standpipe Piezometer） | 長期地下水狀況 | 結構簡單且可靠 | 反應可能較壓力感應器慢 |
| 相對位移 | 伸長計（Extensometer）／裂縫計 | 裂縫或已界定的移動區 | 直接量度局部相對位移 | 不能代表整個斜坡的移動 |
| 地表位移 | 測量棱鏡＋全站儀 | 多個可視監測點 | 三維測量資料 | 需要保持視線通透 |
| 地表位移 | GNSS | 長期三維位移 | 不受全站儀視線限制 | 需要合適的衛星訊號可視條件 |
| 地表幾何形態 | LiDAR／攝影測量／無人機測量 | 岩壁及較大範圍地形 | 可覆蓋較大空間範圍 | 受測量間隔及可視條件限制 |
| 區域地表變形 | InSAR | 大範圍地表變形篩查 | 空間覆蓋範圍大 | 不能直接取代地下監測儀器 |
| 雨量 | 自動雨量計 | 雨量與觸發條件的關聯 | 提供高頻率觸發背景資料 | 不能直接量度斜坡反應 |
方法選擇
同一參數，不同儀器：哪種方法最配合實際風險？
地面及斜坡移動：測斜儀、GNSS、測量與遙感的分別
當工程問題涉及隨深度變化的變形，以及需要判斷地下剪切帶可能所在位置時，人工鑽孔測斜儀尤其有用。原位測斜儀（In-place Inclinometer）針對相近的地下變形行為，但可支援較高頻率的自動化監測。
GNSS 與測量棱鏡則主要量度地表監測點的位移。當衛星訊號條件良好時，GNSS 可提供長期三維位移資料；如有穩定的全站儀位置及清晰視線，自動全站儀則可有效監測多個目標點。
LiDAR、攝影測量及 InSAR 可提供更廣闊的空間覆蓋。它們的價值不同：可用於識別分布式地表變化或作大範圍篩查，但不能自行確定深層剪切面。聯合土力（GEOOE）因此把遙感與原位監測儀器視為互補工具，而不是可互相取代的技術。
地下水：立管式孔隙水壓計、振弦式孔隙水壓計與水位記錄器的分別
立管主要用於觀察地下水位，其反應受安裝形式及水力條件影響。振弦式孔隙水壓計則量度特定感應器位置的孔隙水壓，亦較容易接駁自動數據記錄器。
水位記錄器可把立管或觀測井的水位量度自動化。這些方法並非在所有情況下都可以互換；地下水位、局部孔隙水壓及非飽和帶反應，分別回答不同的水文地質問題。
傾斜與變形：傾斜儀、測斜儀與測量的分別
傾角量測儀量度局部構築物或表面的角度變化；鑽孔測斜儀提供隨深度變化的變形剖面；測量及 GNSS 系統則觀察指定地表點的位移。應選哪一種方法，取決於所需資料是旋轉、地下變形，還是整體位移。
裂縫及局部移動：裂縫尺、裂縫計與伸長計的分別
人工裂縫尺適合簡單的定期觀察；數碼裂縫計及伸長計可支援較高頻率的局部相對位移量度。這些讀數不能與整個斜坡或區域地面移動混為一談：局部裂縫可能發生變化，但較大範圍地形未必有相同行為。
監測架構
適合香港地質災害的實用監測架構
並非每個場地都需要所有監測層。聯合土力（GEOOE）會按災害機制、後果、所需反應時間、現場可達性及保養需要，選擇合適的監測架構。
觸發條件
雨量、天氣及其他因應場地而定的觸發條件。
水文地質反應
地下水位、孔隙水壓，以及在相關情況下的非飽和帶反應。
地下變形
當隨深度變化的位移屬重要參數時，可採用測斜儀、原位感應器及伸長計。
地表移動
可採用 GNSS、測量、傾角、裂縫、LiDAR、攝影測量或衛星觀測。
工程覆核
包括 QA/QC、趨勢評估、觸發條件覆核、巡查，以及因應項目而定的工程行動。
數據判讀
監測只有能支援工程決策才真正有價值
地質災害監測系統應能區分基線行為與具有工程意義的變化。這需要進行感應器 QA/QC、與過往量度比較、評估變化速率，並在合適情況下分析雨量、地下水與變形之間的關係。
聯合土力（GEOOE）不建議為所有斜坡套用同一組通用數值觸發水平。觸發值及行動計劃應因應個別項目而定，並由負責的岩土工程專業人員按地質及地面狀況、破壞機制、設計假設、基線行為及失效後果訂立或覆核。
預期行為
數據維持在預期基線範圍內，按項目監測計劃繼續監測。
需要覆核
如出現趨勢改變、異常反應或數據異常，應先作驗證、與其他感應器比較，並視乎需要提高觀察或監測頻率。
工程應對
因應項目而定的觸發準則，可能要求進行巡查、工程覆核、緩解措施或監測計劃訂明的其他行動。
香港工程經驗
影響監測策略的真實地質災害事件
以下為公共機構的參考案例，並非聯合土力（GEOOE）的項目。
筲箕灣耀興道
土木工程拓展署（CEDD）的詳細研究記錄，2023 年 9 月 8 日破紀錄暴雨期間，耀興道上方天然山坡發生兩宗山泥傾瀉，估計總崩塌體積約 4,000 立方米，其中包括一宗接近高層住宅、受岩體結構控制的大型岩石滑坡。
工程啟示： 香港地質災害監測除了人工斜坡，也必須考慮天然山坡災害，尤其當交通走廊及人口密集的城市資產位於坡腳或下坡位置時。
資料來源： 土木工程拓展署 GEO 報告第 377 號 ↗
石澳道
土木工程拓展署（CEDD）的詳細調查記錄，石澳道一幅路旁填土斜坡於 2023 年 9 月 8 日及 14 日發生山泥傾瀉。首宗事故令部分北行行車線塌陷，數日後另一場大暴雨期間再發生第二宗山泥傾瀉。
工程啟示： 道路走廊在首次失效後仍可能持續暴露於風險之中。因此，事後監測及重新評估的重要性，可能不低於事前監測。
資料來源： 土木工程拓展署 GEO 報告第 376 號 ↗
海外參考案例
經核實的地質災害監測案例
以下項目均引用公開、第一方或政府資料，並非聯合土力（GEOOE）的項目。
美國加州 Cleveland Corral 山泥傾瀉
美國地質調查局（USGS）曾對位於美國 50 號公路附近、間歇活動的 Cleveland Corral 山泥傾瀉進行近實時監測。公開監測資料包括用於量度孔隙水壓的孔隙水壓計、量度下坡位移的伸長計、體積含水量感應器及雨量計。
工程啟示： 水文反應與位移可一併判讀，而不是視為互不相關的兩組數據。
資料來源： 美國地質調查局（USGS）↗
Yui 山泥傾瀉監測
日本國土交通省資料顯示，Yui 地區的監測同時採用地表及地下位移儀器，並配合降雨及地下水觀測。部分儀器進行全天候遙距監測，另以鑽孔傾斜儀進行定期現場觀察。
工程啟示： 地表移動、地下變形行為及水文氣象條件提供不同但互補的資料。
資料來源： 日本國土交通省富士砂防事務所 ↗
日本福島 Takisaka 山泥傾瀉
日本土木研究所（PWRI）的出版物介紹 Takisaka 山泥傾瀉現場所安裝的三種地表移動監測系統：光纖感應、Hybrid GPS 及三維激光掃描器。
工程啟示： 當單一感應技術不能回答所有監測問題時，可結合點式位移量度與空間地表測量。
資料來源： 日本土木研究所（PWRI）↗
Tanjong Rimau 斜坡鞏固工程
新加坡聖淘沙發展局的 Tanjong Rimau 研究針對沿岸斜坡狀況惡化、侵蝕及落石問題。建議的鞏固措施包括泥釘、格樑、岩釘、岩石防護網及坡腳防護。
已公布的環境監測及管理計劃涵蓋工程期間及完成後的生物多樣性、水質、空氣質素、噪音及地面震動。
工程啟示： 地質災害項目可能需要把環境監測與岩土監測整合為一套協調的項目管控架構。
資料來源： 新加坡聖淘沙發展局 ↗
如公開資料沒有記載某項目所採用的儀器或監測系統，聯合土力（GEOOE）不會把未經核實的技術配置歸因於該項目。引用海外項目作工程參考時，這種區分十分重要。
聯合土力（GEOOE）的監測方法
聯合土力（GEOOE）如何規劃地質災害監測
先確定工程決策，再選擇儀器
聯合土力（GEOOE）由災害機制、工程問題及所需應對開始，而不是把每個項目硬套入同一套感應器配置。
人工＋自動化
當項目風險及營運要求確實需要較高頻率資料時，定期人工觀察可以與自動化監測儀器並行使用。
多感應器綜合判讀
如破壞機制需要，應把位移、地下水及雨量一併判讀，而不是把每個感應器當作互不相關的警報渠道。
開放式監測架構
聯合土力（GEOOE）的技術方向包括分布式、適合在既有系統加裝的監測架構及數據存取概念，可與成熟的現場監測儀器互補。
工程覆核
數據質素、趨勢判讀及因應項目而定的觸發條件覆核，仍然屬於工程專業工作。自動化應支援這些決策，而不是令決策依據變得不透明。
香港背景
聯合土力（GEOOE）可透過 GEOORIGIN ENGINEERING LIMITED（聯合土力工程有限公司），就香港項目的監測策略、儀器規劃、數據覆核及工程協調提供因應項目而定的技術討論。
常見問題
地質災害監測常見問題
甚麼是地質災害監測？
地質災害監測，是在天然或與地面相關的過程可能影響人員、建築物或基建時，系統地量度地面、斜坡、地下水及環境行為。監測系統應圍繞已界定的災害機制及工程決策來設計。
香港斜坡監測常用哪些儀器？
視乎場地情況，監測可包括測斜儀、孔隙水壓計、立管、伸長計、裂縫計、測量棱鏡、GNSS、傾角量測儀、自動雨量計及遙感技術。並非每個項目都需要採用所有方法。
測斜儀與 GNSS 有甚麼分別？
鑽孔測斜儀量度隨深度變化的橫向變形，可協助識別地下變形帶；GNSS 則量度地表監測點的三維位移。兩者回答不同的工程問題，因此可以配合使用。
立管與振弦式孔隙水壓計有甚麼分別？
立管一般用於觀察地下水位；振弦式孔隙水壓計則量度特定感應器位置的孔隙水壓。兩者的反應特性及判讀方式不同，因此應按實際水文地質問題選擇。
InSAR 可以取代地面監測儀器嗎？
一般而言不能。InSAR 可提供有價值的大範圍地表變形資料，但不能直接量度地下剪切帶發展或局部孔隙水壓。在兩者均有工程需要時，聯合土力（GEOOE）把衛星觀測視為原位監測儀器的互補方法。
甚麼情況適合採用自動化斜坡監測？
當所需監測頻率、現場可達限制、失效後果或快速工程覆核需要令定期人工量度不足以應付時，自動化監測尤其有用。自動化系統仍應包括合適的 QA/QC 及保養安排。
雨量如何影響香港山泥傾瀉監測？
強降雨及持續降雨可改變地下水及孔隙水壓，從而影響斜坡行為。因此，雨量資料通常應與地下水及位移量度一併判讀，而不是作為孤立指標。
監測觸發水平如何訂立？
觸發水平應因應個別項目訂立，並反映設計假設、基線行為、預期位移、破壞機制、儀器表現，以及所觀察變化可能帶來的後果。不存在適用於所有斜坡或地質災害項目的通用觸發值。
技術參考資料
資料來源及案例參考
本頁技術內容旨在作應用及項目討論之用。監測設計、儀器選擇及觸發水平，應由具適當資歷的工程專業人士按照個別場地條件、破壞機制及項目要求訂立。