國家肯定: （左起）香港大學教授李玉國、南京河海大學教授唐洪武、香港科技大學教授李行偉、香港大學博士張華倫及教授王文平共同研究的「複雜環境下水力射流新理論、關鍵技術及應用」項目，榮獲2010年度「國家科學技術進步獎」二等獎。
深感榮幸: 香港科技大學教授李行偉表示，研究團隊能在水利研究上獲國家肯定，覺得十分榮幸及鼓舞，並期望，將來可與內地合作研究珠三角的水污染管理。
射流新理論 水利技術大突破
2011年01月14日
對一般市民來說，「水力射流」只是個深奧的學術詞彙；但由香港科技大學教授李行偉領導的科研團隊，卻在該領域努力了近30年，最終確立創新理論，在環境水利、都市排洪，以及預防病毒傳播方面帶來重大技術突破；豐碩的研究成果更獲得國家肯定。
該團隊研究的香港項目「複雜環境下水力射流新理論、關鍵技術及應用」，榮獲2010年度「國家科學技術進步獎」二等獎；該項目的其他主要研究人員，包括香港大學工程學院的王文平教授、李玉國教授、張華倫博士和南京河海大學教授唐洪武。
李行偉教授接受《政府新聞網》訪問時表示，該項目是跨學科研究，結合了環境水利學、計算機科學、機械工程等學科知識及技術。
可靠預測稀釋狀況
這套新理論對水環境控制、排洪及預防病毒傳播均具有很高的應用價值。在水環境控制方面，團隊確立的新理論及研發的「VISJET」模型軟件，已應用在本港的海港淨化計劃。
李行偉教授說：「污水在污水處理廠經處理後排出，透過擴散器以射流形式在海流迅速擴散，再以自然力量進一步稀釋；但在不同的環境下，稀釋過程及程度會有不同變化。」
「我們在『水力射流理論』基礎上，利用計算機模擬技術，發展了『VISJET』模型軟件；模型考慮了複雜的潮汐、海流、溫度層、海底情況，能夠可靠地模擬及預測複雜環境下的污染物稀釋狀況。」
模型軟件適用於各類擴散器的設計，能預測不同射流組合的動態變化，可用作環境評估，也能優化污水排放工程的規劃和設計。
以昂船洲污水處理廠為例，從該廠出來、經過處理的污水，是以「玫瑰型」射流形式與水流混合；玫瑰型射流的好處，是可以充分利用水的空間，很快以湍流產生漩渦，以自然力量進行稀釋。
改進病房設計原理
「水力射流」理論也應用於淘大花園「沙士」病毒空氣傳播研究，並用於研究病人呼出射流，醫院通風口射流，以及其與人體熱羽流的相互作用，為飛沫傳播提供理論解釋。
新理論也提供改善病房設計原理。科研團隊成員李玉國教授指出，傳統上，隔離病房的通風系統設計概念是病人的飛沫會從上面掉下來，再從下面帶走。
「但實際上不是那樣的，因為小液滴很小，很快被蒸發掉，所以它會升起，利用人體熱流會往上跑掉。基於這套理論，我們與醫護界研究如何改善病房設計，以便盡快把飛沫帶走。」
這項目的射流理論和方法，也應用於「元朗行洪道設計」。科研團隊提出在設計河道匯合口時，通過主幹渠上修建導堤及魚嘴，將急流和緩流匯合，利用急流水流下泄至主幹渠時形成高速水流，捲吸四周的水，令元朗郊區免遭洪水侵襲。
唐洪武教授表示，此嶄新設計可在非常有限的空間內，解決城市防洪水力問題，同時也令防洪標準從原來可以抗禦十年一遇的洪水，提升至抗禦50年一遇的大洪水。
對於獲頒「國家科學技術進步獎」，李行偉教授表示，中國是水利大國，自己帶領的團隊能在水利研究上獲國家肯定，覺得十分榮幸及鼓舞。
他感謝裘槎基金會、香港研究資助局和創新及科技基金對該研究項目的支持，並期望將來可與內地合作研究更多項目，包括珠三角的水污染管理。
