Récupérer des terres de la mer : que se passe-t-il lorsque Hong Kong est à court de terre ?

 

Hong Kong est de stature mondiale, internationalement reconnue comme un centre financier et commercial, mais de petite taille avec des options limitées pour l’expansion.

Avec 7096 habitants par kilomètre carré,Hong Kong est la quatrième ville la plus densément peuplée au monde,selon les Nations Unies. La population de Hong Kong devrait également passer de 7,34 millions (en 2016) à un sommet de 8,22 millions en 2043 [1]. Par conséquent, l’un de ses problèmes les plus urgents aujourd’hui et pour l’avenir, est le manque de terrains disponibles pour le logement et le développement.

Le gouvernement de Hong Kong est à la recherche d’une remise en état des terres pour faire face à un manque d’approvisionnement en terres. Dans un discours de politique générale de Carrie Lam, directeur général de la Région administrative spéciale de Hong Kong de la République populaire de Chine, il a été reconnu que la remise en état dans les eaux centrales pour le développement des îles artificielles Kau Yi Chau pourrait fournir 1000 hectares de terres et d’espace pour les générations futures.

C’est la question pour Hong Kong : la remise en état des terres de la mer fournira-t-elle l’espace nécessaire pour loger la prochaine génération de ses citoyens et fournir suffisamment de terres pour les développements futurs ?

Il y a des défis majeurs à relever pour la remise en état des terres à partir de la mer, notamment :

• L’approvisionnement en matériaux à l’étranger et le temps, les coûts et les divers impacts connexes de la chaîne d’approvisionnement de livraison requise
• Impact environnemental sur l’environnement marin et impact écologique sur les créatures marines telles que les marsouins sauvages sans nageoires
• Augmentation associée du volume du trafic industriel, des barges ou des porte-conteneurs et des tensions sur les gens et les infrastructures de transport maritime et de pêche de Hong Kong, qu’ils arrivent par voie terrestre de Chine continentale ou par mer d’ailleurs
• Les projets doivent être financés par les contribuables et le gouvernement afin que les processus d’approbation soient longs

Il est compréhensible que les membres de la collectivité s’inquiètent du développement d’îles artificielles, par exemple : pourquoi une remise en état importante est nécessaire, pour laquelle de nouveaux approvisionnements et de nouveaux logements sont fournis et comment la protection de l’environnement et la rentabilité sont assurées.

Ce document de réflexion examine les options pour Hong Kong de récupérer les terres dont elle a besoin pour répondre à sa croissance démographique prévue à l’avenir.

Approvisionnement et transport de matériaux en provenance des pays voisins

Hong Kong elle-même dispose de matériaux limités disponibles pour l’utilisation de la remise en état parce que ses terres existantes soutiennent déjà les zones urbaines. Les matériaux de construction et de démolition – matériaux c&d inertes – sont souvent utilisés dans les travaux de remise en état, cependant, les ressources sont limitées et l’approvisionnement est souvent imprévisible.

Lorsqu’il envisage d’importer des matériaux par voie maritime, Hong Kong doit tenir compte de plusieurs facteurs pour atteindre une rentabilité optimale.

Pour les matériaux critiques tels que le sable, Hong Kong peut explorer l’importation de pays comme le Vietnam ou les Philippines. Pour d’autres matériaux, comme la roche, Hong Kong devrait idéalement regarder plus près de chez lui, dans un rayon de 300 kilomètres. Outre le coût, cette approche peut aider à gagner du temps et à surmonter les défis associés à la logistique de la chaîne d’approvisionnement et à la fiabilité des conditions météorologiques.

La Chine, par exemple, est une source prometteuse pour des matériaux tels que la roche car cela peut être écrasé avant de se rendre par voie terrestre à Hong Kong. Il y a également moins de risques d’interruption des livraisons et des flux de travail causés par l’activité du typhon. L’autre option est l’ingénierie caverne au lieu de déplacer la surface des collines et des montagnes à Hong Kong, l’excavation à l’intérieur d’une montagne peut produire du matériel de remise en état pour la construction. Bien qu’il puisse s’agir de sources importantes de matériaux, plutôt que de la mer, la fiabilité de l’approvisionnement dépend de la quantité et de la production de la source.

Il y a des carrières dans le Guangdong, en Chine, qui sont accessibles par environ 200 kilomètres de route et pourraient s’avérer être la route d’approvisionnement la plus rentable et la plus pratique. Toujours coûteux cependant, mais plus réalisable logistiquement et la peine d’être pris en compte pour des raisons de proximité, l’accès à des matériaux adaptés et le contrôle de la qualité.

Cette avenue présente également d’autres considérations bien réelles, y compris un volume élevé de trafic progressif de véhicules industriels ajoutant à la poussière, au bruit, aux fumées et à la congestion routière sur les infrastructures routières déjà tendues deHong Kong.

Draguer ou ne pas draguer ?

Est-ce que lorgnant la mer sera le remède au besoin de Hong Kong pour plus de terres?

La région n’est pas étrangère à la remise en état des terres. Il a longtemps récupéré des terres de la mer. Toutefois, la controverse grandit au sujet des impacts marins et écologiques perçus du dragage plus loin dans la mer.

• Quel est le niveau acceptable de risque et de coût pour poursuivre le dragage?
• Existe-t-il un potentiel pour débloquer les friches industrielles grâce à un changement dans les processus de planification au lieu d’aller plus loin dans la mer?
• Comment mieux protéger les milieux marins et écologiques?

Ce sont toutes des questions de toute remise en état marine cependant, sur la façon de déplacer les matériaux et de minimiser les impacts sur l’écologie marine. Aujourd’hui, par rapport à il y a 50 ans, lorsque le dragage à Hong Kong a commencé, nous avons des instruments technologiques qui peuvent évaluer le rendement des travaux de remise en état avant, pendant et après l’achèvement.

Lors de la récupération de la mer, d’importants travaux d’amélioration du sol, y compris le jet-grouting, colonne de pierre, mélange de ciment profond et l’installation de drains verticaux préfabriqués sont couramment utilisés à Hong Kong.

Avec les progrès de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique vient l’occasion de penser à de nouvelles applications de dragage, pour aider à évaluer le rendement des travaux d’amélioration du sol et le règlement ultérieur de la remise en état. Les systèmes intégrés de gestion des données peuvent recueillir et analyser les données des récepteurs sensibles dans la zone de travail et produire des rapports sur le terrain en temps quasi réel.

L’intelligence artificielle peut être appliquée à l’acquisition de données de l’établissement du sol avec remise en état des terres, et à l’apprentissage automatique pour l’estimation de l’affaissement du sol au cours de la durée de vie de conception des terres récupérées. Cette application de big data et d’algorithmes d’intelligence artificielle pour gérer la surveillance des données sur le terrain peut améliorer considérablement les approches traditionnelles d’observation pour la conception et l’analyse géotechniques autour de l’étude du comportement et des formes de remise en état.

Deans Head, une falaise endommagée par le tremblement de terre et un glissement de terrain sur les collines portuaires de Christchurch, en Nouvelle-Zélande.

Les géologues d’Aurecon en Nouvelle-Zélande ont utilisé l’ingénierie numérique pour établir une modélisation de la gestion des données pour la remise en état des terres. À la suite des tremblements de terre dévastateurs de Christchurch en 2010 et 2011,Aurecon a activement utilisé la technologie des drones et la cartographie conjointe des roches numériques pour déterminer la stabilité des falaises et les efforts d’assainissement requis.

La même technologie pourrait être appliquée à Hong Kong pour prédire les mouvements des terres d’une manière sûre et sûre, puis tracer les possibilités de remise en état des terres. La nature peu coûteux de l’utilisation des drones et de la photogrammétrie est en train d’émerger pour aider à la planification et à l’estimation des coûts des sources de matériel pour la remise en état.

Les techniques de télédétection ne sont pas nouvelles, mais n’ont pas été appliquées à de nombreux projets de remise en état des terres. Ils pourraient être utilisés à Hong Kong pour surveiller et évaluer la colonisation le long des zones côtières.

Rêve d’île

Les îles artificielles sont proposées comme des solutions à certains des défis pressants auxquels Hong Kong est confrontée. Toutefois, avec un délai de construction de 15 à 20 ans, ils ne peuvent pas atténuer la crise du logement à court terme.

D’après les autres, il y a un problème important de colonisation à l’aéroport japonais du Kansai, qui est entièrement construit sur des terres récupérées occupant deux îles artificielles dans la baie d’Osaka. Le miracle de l’ingénierie n’est toujours pas à la hauteur de Dame Nature car il s’installe lentement jusqu’au niveau de la mer, le laissant à risque d’inondation, d’élévation du niveau de la mer et de typhons, comme l’a vécu le typhon Jebi en 2018.

Si l’on veut que de nouvelles remises en état soient situées face à une partie ouverte de la mer, les phénomènes à longue portée de l’océan Pacifique doivent être considérés comme des zones basses telles que les îles artificielles sont très vulnérables aux conditions météorologiques extrêmes, aux marées et aux ondes de tempête, ainsi qu’aux inondations plus fréquentes. Les ingénieurs, les entrepreneurs et le gouvernement doivent planifier ensemble pour trouver des moyens pratiques de résoudre les problèmes et de réaliser l’idée d’îles artificielles, si elle est choisie comme solution pour soutenir les populations croissantes. Il est coûteux de prévoir des mesures de protection, comme la construction d’un remblai plus élevé et plus fort ou l’élévation du niveau de formation final de remise en état.

L’alternative du développement des friches industrielles

Certains environnementalistes croient qu’il existe des solutions de rechange plus rentables et moins risquées pour la remise en état des terres, avec des impacts écologiques plus faibles, comme les friches industrielles. Ces sites semblent mieux sur le papier, avec des coûts inférieurs, une plus grande disponibilité et moins d’impact sur l’environnement,mais posent encore des défis pour l’aménagement du territoire dans la ville de Hong Kong, affamée d’espace.

Les friches industrielles ne sont pas des terres inactives, elles sont occupées par des entreprises et des industries manufacturières qui fournissent des emplois et contribuent à la stabilité économique de la ville.

• Les entreprises peuvent-elles être relogées dans des immeubles à plusieurs étages?
• Quel est le coût de l’assainissement des terrains par rapport aux normes de logement?
• Quelle quantité de terrain est disponible et quelle est l’analyse coûts-avantages?

Barangaroo Reserve et The Cutaway ont ouvert leurs portes au public en août 2015.

La réserve de Barangaroo, le long de l’estran ouest de Sydney en Australie, est un exemple de friche industrielle, transformée d’un terminal à conteneurs désaffecté en parc riverain.

La toile vierge était de six hectares d’asphalte plat et Aurecon faisait partie du projet de remise en état des terres pour construire le paysage naturalisé. Des outils d’ingénierie numérique ont été utilisés pour déterminer la taille requise de chacun des 10 000 blocs de grès à extraire sous le site et utilisés pour étendre l’estran dans l’eau. Bien que ce type de scénario ne soit pas tout à fait le même pour Hong Kong, il s’agit d’un bon exemple de l’intégration des pratiques d’ingénierie environnementale, écologique, côtière et géotechnique sur les ouvrages de protection des rives qui conçoivent un élément clé de la remise en état des terres par voie maritime.

À l’avenir, nous pourrions voir l’application de l’ingénierie numérique pour protéger l’écologie marine dans les zones où les matériaux récupérés de la mer sont utilisés pour étendre des pays comme Hong Kong. Des digues vivantes sont déjà à l’essai qui fournissent des structures de digue marine pour protéger la vie marine et la biodiversité. Ce type d’application pourrait faire partie de la réponse pour ajouter plus de terres aux pays entourés par la mer et sont également de plus en plus en population.

L’ingénierie numérique offre aux propriétaires de projets, aux ingénieurs et aux entrepreneurs de nouvelles façons d’envisager et de réaliser des projets de remise en état des terres, d’innover et de développer des solutions qui repoussent les limites de l’imagination et de la créativité.

Où aller ensuite ?

À l’échelle mondiale, les gouvernements et les ingénieurs doivent penser à l’avenir, au type de matériel de remise en état qui pourrait être utilisé pour résoudre les problèmes de logement de Hong Kong, surtout s’ils proviennent de la région et comment et où la remise en état des terres peut être appliquée.

Qu’est-ce que l’avenir et notre imagination pourraient nous retenir ? C’est la question que se pose aujourd’hui à Hong Kong les législateurs, les ingénieurs et les écologistes. Si nous apprenons d’autres projets mondiaux, réfléchissez à la façon dont les technologies émergentes peuvent aider et planifier ensemble en collaboration, des solutions évolueront qui donneront confiance aux gens pour planifier leur avenir à Hong Kong.

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À propos de l’auteur

M. Sing-Lok Chiu est directeur technique chez Aurecon et membre de l’équipe géotechnique de Hong Kong. Avec plus de 30 ans d’expérience dans l’industrie, S-L est un expert reconnu dans les projets d’infrastructure, y compris divers travaux importants de construction de fondations et de sous-sols pour les chemins de fer métropolitains, ainsi que des développements de bâtiments dans les zones urbaines, et des travaux de remise en état et d’amélioration du sol. Il a également participé activement à des enquêtes de cas et à des études de diligence raisonnable sur des questions géotechniques pour des projets d’aménagement du territoire et d’amélioration du sol.

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[1] Département du recensement et des statistiques de Hong Kon
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Reclaiming land from the sea: what happens when Hong Kong runs out of land?

 

Hong Kong is global in stature, internationally-renowned as a financial and trading centre, but small in size with limited options for expansion.

With 7096 people per square-kilometre, Hong Kong is the world’s fourth most densely populated city, according to the United Nations. Hong Kong’s population is also set to increase from 7.34 million (in 2016) to a peak of 8.22 million in 2043 [1]. Hence, one of its most pressing issues today and for the future, is the lack of available land for housing and development.

Hong Kong’s government is in pursuit of land reclamation to cope with a dearth of land supply. In a 2019 policy address from Carrie Lam, the Chief Executive of the Hong Kong Special Administrative Region of the People's Republic of China, it was recognised that reclamation in the Central Waters for developing the Kau Yi Chau Artificial Islands could provide 1000 hectares of land and space for future generations.

This is the question for Hong Kong: will land reclamation from the sea provide the required space to house the next generation of its citizens and supply enough land for future developments?

There are major challenges to land reclamation from the sea, including:

• Sourcing materials offshore and the associated time, cost and diverse impacts of the required delivery supply chain
• Environmental impact on the marine environment and the ecological impact on sea creatures such as the wild finless porpoises
• Associated increase in volume of industrial traffic, the barges or container vessels and the strains on Hong Kong’s marine transport and fishery people and infrastructure, whether arriving overland from mainland China or by sea from elsewhere
• Projects must be funded by taxpayers and the government so the approval processes are lengthy

Understandably, people in the community have concerns about the development of artificial islands, for instance: why extensive reclamation is required, for whom new land supply and housing are provided and how environmental protection and cost-effectiveness are ensured.

This thinking paper considers the options for Hong Kong to reclaim the land it needs to accommodate its future expected population growth.

Sourcing and transporting materials from nearby countries

Hong Kong itself has limited materials available for reclamation use because its existing land is already supporting urban precincts. Construction and demolition materials – inert C&D materials – are often used in reclamation works, however, resource is limited and the supply is often unpredictable.

When considering importing materials by sea, Hong Kong needs to consider several factors to achieve optimal cost efficiency.

For critical materials such as sand, Hong Kong can explore importing from countries like Vietnam or the Philippines. For other materials, such as rock, Hong Kong should ideally look closer to home, within a radius of 300 kilometres. Besides cost, this approach can help save time and overcome the associated challenges with supply chain logistics and weather reliability.

China, for example, is a promising source for materials such as rock as this can be crushed before travelling overland to Hong Kong. There is also less chance of interrupted deliveries and workflows caused by typhoon activity. The other option is cavern engineering instead of moving the surface of hills and mountains in Hong Kong, excavation inside of a mountain can produce reclamation material for construction. Whilst these could be important sources of materials, rather than from the sea, the reliability of supply hinges on the quantity and output from the source.

There are quarries in Guangdong, China, that are accessible by approximately 200 kilometres of road and could prove to be the most cost-efficient and practical supply route. Still costly though, but more feasible logistically and worth considering for reasons of proximity, access to fit-for-purpose material and quality control.

This avenue presents other very real considerations too, including a high volume of incremental industrial vehicle traffic adding to the dust, noise, fumes and traffic congestion on Hong Kong’s already strained road infrastructure.

To dredge or not to dredge?

Will eyeing the sea be the remedy to Hong Kong’s need for more land?

The region is no stranger to land reclamation. It has long reclaimed land from the sea. However, controversy is growing over the perceived marine and ecological impacts from dredging further into the sea.

• What is an acceptable level of risk and cost to continue dredging?
• Does the potential exist to unlock brownfield land through a change in the planning processes instead of moving further into the sea?
• How can marine and ecological environments be better protected?

These are all questions of any marine reclamation however, on how to move material and minimise impacts on marine ecology. Today, compared to 50 years ago when dredging in Hong Kong first started, we have technological instruments that can assess the performance of the reclamation work before, during and after completion.

When reclaiming from the sea, extensive ground improvement works including jet-grouting, stone column, deep cement mixing and installation of prefabricated vertical drains are commonly used in Hong Kong.

With advancements in artificial intelligence and machine learning comes the opportunity to think of new dredging applications, to help assess the performance of the ground improvement work and the subsequent settlement of the reclamation. Integrated data management systems can collect and analyse data from sensitive receivers within the work zone and produce reports on the ground in near real time.

Artificial intelligence can be applied on data acquisition of ground settlement with land reclamation, and machine learning for estimation of ground subsidence over the design life of the reclaimed land. This application of big data and artificial intelligence algorithms to manage field data monitoring may significantly improve the traditional observation approaches for geotechnical design and analysis around studying the behaviour and forms of reclamation.

Deans Head, an earthquake-damaged cliff and landslide on the Port Hills of Christchurch, New Zealand.

Aurecon’s geologists in New Zealand have been using digital engineering to establish data management modelling for land reclamation. In the wake of Christchurch’s devastating earthquakes in 2010 and 2011, Aurecon actively used drone technology and digital rock joint mapping to determine the stability of cliffs and the remediation efforts required.

The same technology could be applied in Hong Kong to predict land movements in a secure and safe way, and then map out the land reclamation possibilities. The low-cost nature of using drones and photogrammetry is emerging to assist in planning and cost estimating sources of material for reclamation.

Remote sensing techniques aren’t new but haven’t been applied on many land reclamation projects. They could be used in Hong Kong to monitor and assess reclamation settlement along the coastal areas.

Island dreaming

Artificial islands are being floated as solutions to some of the pressing challenges that Hong Kong is facing. However, with a 15 to 20-year construction time frame, they cannot mitigate the near-term housing crisis.

Learning from others, there is a significant settlement problem at Japan’s Kansai airport, which is built entirely on reclaimed land occupying two artificial islands in Osaka Bay. The engineering miracle is still no match for Mother Nature as it slowly settles all the way down to sea level, leaving it at risk of flooding, sea level rise and typhoons, as experienced during Typhoon Jebi in 2018.

If new reclamation is to be situated facing an open stretch of the sea, long-range Pacific Ocean phenomena must be considered as low-lying areas such as artificial islands are highly vulnerable to extreme weather and tides and storm surges, and more frequent flooding. Engineers, contractors and government must plan together to find practical ways to address problems and realise the idea of artificial islands, if it’s chosen as the solution to support growing populations. Provision of protective measures, such as building a higher and stronger embankment or raising the final formation level of reclamation, is costly.

The alternative of brownfield development

Some environmentalists believe there are more cost-effective, less risky alternatives for land reclamation, with lower ecological impacts, such as brownfield developments. Such sites look better on paper, with lower costs, greater availability and less environmental impact, but still pose challenges for land development in the space-starved city of Hong Kong.

The brownfield sites are not idle land, they are occupied by businesses and manufacturing that provide jobs and contribute to the city’s economic stability.

• Can the businesses be rehoused in multi-storey buildings?
• What’s the cost of land remediation to housing standards?
• How much land is available and what’s the cost-benefit analysis?

Barangaroo Reserve and The Cutaway opened to the public in August 2015.

Barangaroo Reserve along Sydney’s western foreshore in Australia is an example of a brownfield site, transformed from a disused container terminal into a waterfront park.

The blank canvas was six hectares of flat asphalt and Aurecon was part of the land reclamation project to build up the naturalised landscape. Digital engineering tools were used to determine the required size of each of the 10,000 sandstone blocks to be extracted from underneath the site and used to extend the foreshore into the water. While this type of scenario would not be entirely the same for Hong Kong, it is a good example of the integration of environmental, ecology reserve, coastal and geotechnical engineering practices together on shoreline protection works design a key part of land reclamation from sea.

In the future, we might see the application of digital engineering to protect marine ecology in areas where reclaimed materials from the sea are used to extend countries such as Hong Kong. Living seawalls are already under trial that provide marine seawall structures to protect marine life and biodiversity. This type of application could become part of the answer to add more land to those countries surrounded by sea and are also growing in population.

Digital engineering provides project owners, engineers and contractors with new ways to envision and deliver land reclamation projects, to innovate and develop solutions that push the boundaries of imagination and creativity.

Where to next?

Worldwide, governments and engineers need to think of the future, about the type of reclamation materials that could be used to solve Hong Kong’s housing issues, especially if sourced locally and how and where land reclamation can be applied.

What might the future and our imaginations, hold for us? This is the question for lawmakers, engineers and environmentalists in Hong Kong today. If we learn from other global projects, consider how emerging technologies can help and plan together collaboratively, solutions will evolve that give people confidence to plan their future in Hong Kong.

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• 'Could environmentally sustainable land reclamation futureproof Hong Kong?' 
  By Fredrick Leong, Executive Director, Environment & Planning – Greater China, Aurecon

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About the Author

Dr. Sing-Lok Chiu is a Technical Director at Aurecon, working as a member of the geotechnical team in Hong Kong. With more than 30 years of experience in the industry, S-L is a recognised expert in infrastructure projects, including various sizable foundation and basement construction works for metro railways, as well as building developments in urban areas, and reclamation and ground improvement works. He has also been actively involved in case investigations and due diligence studies of geotechnical issues for land development and ground improvement projects.

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[1] Census and Statistics Department of Hong Kon
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La remise en état des terres durable sur le plan environnemental pourrait-elle être à l’épreuve de l’avenir à Hong Kong?

 

Alors que le gouvernement de Hong Kong récupère des terres pour répondre aux besoins de sa population croissante, comment des méthodes respectueuses de l’environnement peuvent-ils ouvrir la voie à l’avenir? Fredrick Leong, directeur exécutif de l’environnement et de la planification dans la Grande Chine pour Aurecon, partage ses idées.

D’ici 2046, Hong Kong aura besoin de 4 800 hectares de terres supplémentaires pour accueillir sa population croissante, qui devrait culminer à 8,22 millions en 2043, contre 7,49 millions en 2020. Le gouvernement de Hong Kong considère la remise en état des terres comme un moyen de répondre à la croissance démographique tout en transformant la ville en une ville intelligente, verte et plus résiliente.

Mais la remise en état des terres de la mer implique de surmonter plusieurs défis majeurs, y compris l’élévation du niveau de la mer, la minimisation de l’impact environnemental sur l’environnement marin, l’adaptation à l’augmentation associée du trafic industriel, la nécessité d’importer des matériaux spécialisés et le financement de ce processus à forte intensité de capital.

Mon collègue, le Dr Sing-Lok Chiu, directeur technique d’Aurecon, discute de bon nombre de ces défis et de ce qu’ils signifient dans un récent document de réflexion ici.

Chez Aurecon, nous croyons qu’une façon potentiellement importante de surmonter les défis posés par la remise en état des terres est d’adopter des solutions holistiques qui aident les villes à mieux résister aux risques physiques créés par le changement climatique, tout en offrant des avantages environnementaux.

Aborder la remise en état des terres d’une manière holistique

Dans l’ensemble de l’industrie, nous voyons un mouvement croissant vers une perspective du cycle de vie entier vers la remise en état des terres. Cette approche tient compte de questions spécifiques durables et environnementales à chaque étape de la planification, de la conception, dela construction, de l’exploitation, de l’entretien, de la remise en état et des phases de fin de vie d’un projet de remise en état des terres.

Il s’agit d’un processus de remise en question continue à chaque étape du projet, en se demandant : que pourrions-nous faire pour réutiliser, réduire et recycler pour rendre le processus de remise en état des terres plus durable? Chez Aurecon, nous abordons le processus de perspective du cycle de vie entier avec neuf considérations clés :

Perspective du cycle de vie entier : 9 considérations clés

L’éco-ingénierie pour un avenir plus durable

Alors que Hong Kong s’oriente vers un avenir plus durable,les nouveaux développements peuvent exploiter les meilleures pratiques des projets précédents pour s’assurer que la ville devienne plus résiliente aux risques physiques créés par le changement climatique et plus durable dans l’ensemble. Un bon exemple d’un projet est l’extension de la nouvelle ville de Tung Chung.

Ce développement a démontré un fort niveau d’ingénierie écologique où les solutions d’ingénierie ont été intégrées à l’appréciation écologique pour créer des écosystèmes naturels afin d’améliorer l’établissement de l’habitat et ses fonctions écologiques.

Des caractéristiques de conception spécifiques dans les projets peuvent également apporter des avantages écologiques. Par exemple, les digues verticales qui entourent les terres récupérées peuvent inclure des cavités et des pots dans leur conception pour fournir des refuges et des habitats pour la faune et la flore marines à coloniser et à cultiver.

En outre, les mangroves peuvent être plantées sur les rives autour de projets visant à assurer la protection côtière et à améliorer la capacité des organismes marins à former un écosystème intertidale. Le déploiement de récifs artificiels, de bio-briques et la remise en état des herbiers marins le long des rives peuvent également profiter aux pêches et aux ressources écologiques avoisinantes.

Au fur et à mesure que nous explorons des projets fonciers plus récupérés, nous pouvons également envisager une foule d’autres innovations en matière d’éco-ingénierie, par exemple la création de zones humides artificielles pour traiter les rejets anthropiques.

Outils numériques pour améliorer la remise en état verte holistique

En plus d’assurer un fort accent sur la conception durable, chez Aurecon, nous croyons qu’un autre facteur crucial dans la maximisation du succès à long terme de la remise en état des terres à Hong Kong est l’exploitation des outils numériques.

En exploitant les progrès, nous voyons dans l’ingénierie numérique, nous pouvons tirer pleinement parti des avantages environnementaux et économiques dans les développements. De la modélisation de l’information sur le bâtiment (BIM) à la réalité virtuelle (VR) en passant par les drones, les outils numériques sont un excellent moyen d’améliorer durablement le processus holistique :

Intelligence artificielle, apprentissage automatique et blockchain

L’IA et l’apprentissage automatique sont interdémentés et ont été propulsés dans notre vie quotidienne au cours des deux dernières années. En ce qui concerne le développement des technologies environnementales, elles offrent un énorme potentiel. Par exemple, cette technologie peut être jumelée à des caméras de drone haute résolution pour améliorer le processus d’identification des espèces végétales lors des relevés d’habitat autonomes.

Avec la blockchain, nous voyons déjà les avantages qu’elle apporte dans le suivi des transactions de matières recyclables collectées sur des projets de gestion des déchets en Amérique du Nord et en Europe. Cette technologie peut être explorée dans le processus de gestion des déchets de construction dans les travaux de remise en état des terres de Hong Kong.

Modélisation de l’information sur le bâtiment (BIM)

Le BIM fournit une source d’information unique pour des aspects tels que la quantité d’acier et de béton nécessaire à la récupération des terres, ou le budget pour les émissions de gaz à effet de serre (comme les équivalents CO2) et d’autres facteurs d’impact environnemental.

Au cours du processus d’évaluation des impacts environnementaux, le BIM peut être utilisé pour tenir les intervenants et le gouvernement au courant des données qualitatives et quantitatives sur l’impact des changements de conception.

BIM, ainsi que les données d’enquête sur place, offre une compréhension beaucoup plus claire de la façon d’optimiser les conceptions pour parvenir à des solutions plus durables. Il contribue également à améliorer l’utilisation des ressources et à réduire les déchets.

Droning sur

Les drones sont des outils rapides, faciles et efficaces pour la surveillance environnementale et écologique ainsi que pour la conservation de la nature. À Hong Kong, les drones pourraient être utilisés pour surveiller l’évolution du paysage pour l’évaluation de l’érosion côtière. Ils peuvent être utilisés pour cartographier l’évolution de la morphologie des bassins fluviaux et des estuaires pour aider les ingénieurs à comprendre comment les récifs changent au fil du temps et comment les récifs coralliens réagissent au changement climatique.

Les drones sont également un excellent outil pour capturer des données 3D pour générer des modèles précis et opportuns du terrain d’un site, tels que les berges et les côtes. Les drones peuvent aider à effectuer le dénombrement des populations de diverses espèces, y compris les animaux locaux en voie de disparition tels que les dauphins blancs chinois ou les marsouins sans nageoires. De plus, ils peuvent être utilisés pour évaluer la vigueur des plantes et de la végétation, déterminer les caractéristiques du sol, estimer la biomasse et le dénombrement des arbres le long des zones intertidales.

De la modélisation 3D aux simulations, les outils numériques et l’ingénierie offrent aux propriétaires de projets, aux ingénieurs et aux entrepreneurs de nouvelles façons d’explorer les possibilités, en anticipant les défis à relever pour développer des projets novateurs de remise en état holistique des terres dans un environnement virtuel.

Avantages virtuels

La visualisation VR,la modélisation 3D et le balayage laser 3D pourraient aider à renforcer la sécurité dans la conception, à obtenir le soutien du projet et à assurer une plus grande certitude et qualité de construction afin d’éviter de gaspiller des ressources telles que le temps, l’argent et les matériaux. Cela permet aux projets de réduire leur empreinte carbone et leur énergie incarnée.

Vr permet d’explorer un modèle 3D et d’offrir une meilleure préplanification pour réduire les œuvres avortées et prédire les problèmes qui peuvent survenir à l’étape de la conception. En outre, avec vr, les travailleurs peuvent pratiquer et maîtriser la façon d’utiliser de l’équipement dangereux sans se blesser ou endommager les machines.

L’utilisation de la VR améliore également la collaboration en permettant aux équipes distantes de discuter de questions importantes par le biais de conférences virtuelles. Sans VR, les changements convenus pendant la phase de construction pourraient prendre des jours ou des semaines à mettre en œuvre. Mais avec vr, de telles modifications peuvent être faites plus rapidement, ce qui rend plus facile d’estimer les délais.

Future proofing Hong Kong

Alors que Hong Kong se transforme progressivement en une ville intelligente, verte et résiliente, il existe une myriade d’options disponibles pour améliorer le processus de remise en état des terres.

En utilisant l’approche Whole Life Cycle Perspective, combinée à des méthodes d’éco-ingénierie et à des outils numériques, Hong Kong peut optimiser la conception et le développement de projets de remise en état des terres afin de réduire les déchets et de minimiser l’impact sur l’environnement tout en veillant à ce que la ville soit plus résiliente à l’évolution des conditions et soit mieux préparée à un avenir prospère.

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À propos de l’auteur

Fredrick Leong est directeur exécutif, Environnement et planification, Grande Chine, chez Aurecon, une firme internationale d’ingénierie, de conception et de conseil. Il a plus de 20 ans d’expérience en tant que consultant en environnement, spécialisé dans l’évaluation de l’impact environnemental, la conception durable, l’évaluation et la certification des bâtiments écologiques; la lutte contre la pollution industrielle, la surveillance et l’audit environnementaux; la diligence raisonnable en matière d’environnement, l’évaluation et l’assainissement de la contamination terrestre et maritime; gestion des déchets, évaluation des risques liés aux gaz d’enfouissement, qualité de l’air intérieur en Chine et dans les pays d’Asie.

Fredrick est également membre du Comité de la Division de l’environnement de la Hong Kong Institution of Engineers (HKIE) et de la succursale de Hong Kong de la Chartered Institution of Water and Environmental Management (CIWEM), au Royaume-Uni.

Could environmentally sustainable land reclamation futureproof Hong Kong?

 

As the government in Hong Kong reclaims land to address the needs of its growing population, how can environmentally sustainable methods pave the way forward? Fredrick Leong, an Executive Director of Environment & Planning in Greater China for Aurecon, shares his insights.

By 2046, Hong Kong will need 4,800 additional hectares of land to accommodate its growing population, which is projected to peak at 8.22 million in 2043, up from 7.49 million in 2020. Hong Kong’s government sees land reclamation as one way to address its population growth while transforming the city into a smart, green and more resilient city.

But land reclamation from the sea involves overcoming several major challenges, including rising sea levels, minimising the environmental impact on the marine environment, accommodating the associated increase in industrial traffic, the need to import specialist materials, and funding this capital-intensive process.

My colleague, Dr. Sing-Lok Chiu, Technical Director at Aurecon, discusses many of these challenges and what they mean in a recent thinking paper here.

At Aurecon, we believe one potentially significant way to overcome the challenges presented by land reclamation is to adopt holistic solutions that help cities become more resilient to the physical risks created by climate change, whilst also offering environmental benefits.

Approaching land reclamation in a holistic way

Across the industry, we see a growing movement towards a Whole Life Cycle Perspective to land reclamation. This approach considers specific sustainable and environmental issues in each stage of the planning, design, construction, operation, maintenance, rehabilitation and end-of-life phases of a land reclamation project.

It is a process of continual questioning at each stage of the project, asking: what could we do to reuse, reduce and recycle to make the land reclamation process more sustainable? At Aurecon, we approach the Whole Life Cycle Perspective process with nine key considerations:

Whole Life Cycle Perspective: 9 Key Considerations

Eco-engineering for a more sustainable future

As Hong Kong moves towards a more sustainable future, new developments can harness best practice from previous projects to ensure the city becomes more resilient to the physical risks created by climate change and more sustainable overall. A good example of a project is the Tung Chung New Town Extension.

This development demonstrated a strong level of ecological engineering where engineering solutions were integrated with ecological appreciation to create natural ecosystems to enhance habitat establishment and its ecological functions.

Specific design features in projects can deliver ecological benefits too. For example, the vertical seawalls that surround reclaimed land can include cavities and pots in their design to provide refuges and habitats for marine fauna and flora to colonise and grow.

In addition, mangroves can be planted on the shores around projects to provide coastal protection and to enhance marine organisms’ ability to form an inter-tidal ecosystem. The deployment of artificial reefs, bio-bricks and rehabilitation of seagrass beds along the shorelines can also benefit nearby fisheries and ecological resources too.

As we explore more reclaimed land projects, there are a host of other eco-engineering innovations we can consider too, for example creating artificial wetlands to treat anthropogenic discharge.

Digital tools to enhance holistic green reclamation

Aside from ensuring a strong focus on sustainable design, at Aurecon, we believe another crucial factor in maximising the long-term success of land reclamation in Hong Kong is leveraging digital tools.

By harnessing the advances, we see in digital engineering, we can take full advantage of the environmental and economic benefits within developments. From Building Information Modelling (BIM) to virtual reality (VR) to drones, digital tools are a great way to enhance the holistic process in a sustainable manner:

Artificial Intelligence, Machine Learning and Blockchain

AI and Machine Learning are inter-related and have been propelled into our everyday lives over the past couple of years. In terms of developing environmental technologies, they offer huge potential. For example, this technology can be paired with high resolution drone cameras to improve the identification process of vegetation species during autonomous habitat surveys.

With blockchain, we are already seeing the benefits that it brings in tracking the transactions of collected recyclables on waste management projects in North America and Europe. This technology can be explored in the construction waste management process in Hong Kong’s land reclamation works.

Building Information Modelling (BIM)

BIM provides a single information source for aspects such as the amount of steel and concrete needed for reclaiming land, or the budget for greenhouse gas emissions (such as CO2 equivalents) and other environmental impact factors.

During the Environmental Impact Assessment process, BIM can be used to keep stakeholders and the government up to date with qualitative and quantitative data on the impact of design changes.

BIM, together with on-site survey data, offers a much clearer understanding of how to optimise designs to achieve more sustainable solutions. It also helps to enhance resource usage and reduce waste.

Droning on

Drones are quick, easy and effective tools for environmental and ecological monitoring as well as nature conservation. In Hong Kong, drones could be used to monitor the evolving landscape for coastal erosion assessment. They can be used to map the evolving morphology of river basins and estuaries to help engineers understand how reefs change over time and how coral reefs react to climate change.

Drones are also a great tool for capturing 3D data to generate accurate and timely models of a site’s terrain, such as riverbanks and coastlines. Drones can help conduct population counts of various species including endangered local animals such as Chinese white dolphins or finless porpoises. In addition, they can be used to assess the vigour of plants and vegetation, determine soil characteristics, estimate biomass and tree counts along the inter-tidal zones.

From 3D modelling to simulations, digital tools and engineering provide project owners, engineers and contractors with new ways of exploring possibilities, anticipating challenges to develop innovative holistic land reclamation projects in a virtual environment.

Virtual benefits

VR visualisation, 3D modelling and 3D laser scanning could help strengthen safety in the design, garner project support, and ensure greater construction certainty and quality to avoid wasting resources such as time, money and materials. Doing this allows projects to reduce their carbon footprint and embodied energy.

VR makes it possible to explore a 3D model and offer better preplanning to reduce abortive works and predict issues that may arise at the design stage. In addition, with VR, workers can practice and master how to use dangerous equipment without getting hurt or damaging the machinery.

The use of VR also enhances collaboration by allowing remote teams to discuss important issues via virtual conferences. Without VR, changes agreed upon during the construction phase could take days or weeks to implement. But with VR, such alterations can be done faster, making it easier to estimate deadlines.

Future proofing Hong Kong

As Hong Kong is being progressively transformed into a smart, green and resilient city, there are myriad options available to improve the land reclamation process.

By using the Whole Life Cycle Perspective approach, combined with eco-engineering methods and digital tools, Hong Kong can optimise the design and development of land reclamation projects to reduce waste and minimise the impact on the environment while ensuring the city is more resilient to changing conditions and be better prepared for a successful future.

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About the Author

Fredrick Leong is an Executive Director, Environment & Planning, Greater China, at Aurecon, an international engineering, design and advisory firm. He has more than 20 years of experience as an environmental consultant, specialising in environmental impact assessment, sustainable design, green building assessment and certification; industrial pollution control, environmental monitoring and audit; environmental due diligence, land and marine contamination assessment and remediation; waste management, landfill gas hazard assessment, indoor air quality in Greater China and regionally around Asia.

Fredrick also serves as the Committee Member of Environmental Division of the Hong Kong Institution of Engineers (HKIE), and the Hong Kong Branch of The Chartered Institution of Water and Environmental Management (CIWEM), UK
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