園林水景工程之噴泉

1、園林水景工程,第三節(jié) 噴泉、水池、瀑布,一、噴泉,（一）、噴泉類型 噴泉大體上可以分成以下幾類： 普通裝飾性噴泉它由各種花型圖案組成固定的噴水型； 與雕塑結(jié)合的噴泉噴泉的噴水形與柱式、雕塑等共同組成景觀； 水雕塑即用人工或機械塑造出各種大型水柱的姿態(tài)； 自控噴泉多是利用各種電子技術(shù)，按設(shè)計程序來控制水、光、音、色，形成變幻的、奇異的景觀。,（二）、噴泉環(huán)境 在選擇噴泉位置，布置噴水池周圍的環(huán)境時，首先要考慮噴泉的主題、形式，要與環(huán)境相協(xié)調(diào)，把噴泉和環(huán)境統(tǒng)一考慮，用環(huán)境渲染和烘托噴泉，以達到裝飾環(huán)境，或借助噴泉的藝術(shù)聯(lián)想，創(chuàng)造意境。 在一般情況下，噴泉的位置多設(shè)于建筑、廣場的軸線焦點或端點處；也

2、可以根據(jù)環(huán)境特點，作一些噴泉小景，自、由地裝飾室內(nèi)外的空間。噴泉宜安置在避風(fēng)的環(huán)境中以保持水型。,（一）、噴泉環(huán)境 噴水池的形式有自然式和整形式。噴水的位置可以居于水池中心，組成圖案，也可以偏于一側(cè)或自由地布置；其次要根據(jù)噴泉所在地的空間尺度來確定噴水的形式、規(guī)模及噴水池的大小比例。下面列表說明環(huán)境條件與噴泉規(guī)劃的關(guān)系。,（一）、噴泉類型與環(huán)境 噴水的高度和噴水池的直徑大小與噴泉周圍的場地有關(guān)。根據(jù)人眼視域的生理特征，對于噴泉、雕塑、花壇等景物，其垂直視角在30、水平視角在45的范圍內(nèi)有良好的視域。 怎樣確定“合適視距”呢? 大型噴泉的合適視距約為噴水高的3.3倍， 小型噴泉的合適視距約為噴水

3、高的3倍； 水平視域的合適視距約為景寬的1.2倍。 當(dāng)然也可以利用縮短視距，造成仰視的效果，來強化噴水給人的高聳的感覺。,（三）、噴泉的水源與給排水方式 噴泉的水源應(yīng)為無色、無味，無有害雜質(zhì)的清潔水 （城市自來水、冷卻設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng)的廢水等可作為噴泉的水源）。 噴泉用水的給排水方式，簡單地說可以有以下幾種： 1對于流量在23ls以內(nèi)的小型噴泉，可直接由城市自來水供水 2為保證噴水具有穩(wěn)定的高度和射程，給水需經(jīng)過特設(shè)的水泵房加壓。 3為了保證噴水具有壓力和節(jié)約用水，對于大型噴泉，一般采用循環(huán)供水。設(shè)水泵房或潛水泵循環(huán)供水。 4在有條件的地方，可以利用高位的天然水源供水，用畢排除 5 為了保持噴水

4、池的衛(wèi)生，大型噴泉還可設(shè)專用水泵，并在循環(huán)管線中設(shè)過濾器和消毒設(shè)備。以清除水中的雜物、藻類和病菌。 噴水池的水應(yīng)定期更換在園林或其它公共綠地中，噴水池的廢水可以和綠地噴灌或地面灑水等結(jié)合使用，作水的二次使用處理,（四）、噴泉水型的基本形式,（四）、常用噴頭 噴頭是噴泉的一個主要組成部分；它的作用是把具有一定壓力的水，經(jīng)過噴嘴的造型，形成各種預(yù)想的、絢麗的水花，噴射在水面的上空。,噴頭式樣很多，可以歸納為以下幾種類型: 1、單射流噴頭 2、噴霧噴頭 3、環(huán)形噴頭 4、旋轉(zhuǎn)噴頭 5、扇形噴頭 6、多孔噴頭 7、變形噴頭 8、吸力噴頭 9、蒲公英形噴頭 10、組合式噴頭 11、玻光噴頭（較新）,（五

5、）、噴泉的水力計算 1、噴嘴流量基本計算公式 q=f(2gH) 1/2*10-3=f(2gH) 1/2*10-3 式中 q出流量(Ls) 斷面收縮系數(shù)，與噴嘴形式有關(guān)； 流量系數(shù)(一般在0.62 0.94) H 噴頭入口水壓(mH20)。 流速系數(shù)，與噴嘴形式有關(guān)； f噴嘴斷面積(mm2)； g重力加速度(ms),2、噴泉總流量的計算(Q) 計算一個噴泉噴水的總流量，是指在某一時間內(nèi)，同時工作的各個噴頭，噴出的流量之和的最大值。即Q=q1十q2十十Qn 3、計算管徑 式中 D管徑； Q總流量； 圓周率； v流速，通常選用0.50.6ms。,4、求總揚程H 總揚程凈揚程十損失揚程 HHl+H2+

6、H3+H4(mH20) 式中 H總壓力(mH20)； Hl水泵和進水管之間的高差(m)； H2進水管與噴頭的高差(m)； H3噴頭所需的工作水頭(mH20)； H4沿程水頭損失和局部水頭損失之和(mH2O) 凈揚程=吸水高度十壓力高度 損失揚程:一般噴泉可粗略地取凈揚程的l030,H4沿程水頭損失和局部水頭損失之和(mH2O) Hy=i*L Hj= V/2g i 沿程阻力系數(shù) L 管道長度 局部阻力系數(shù) V 流速 g 重力加速度 H4hy+hj=i*L+ V/2g,（六）、噴泉管道布置要點 噴泉管網(wǎng)主要由進水管、回水管、補充水管、溢水管和泄水管等組成?，F(xiàn)將其布置要點簡述如下： 1、在小型噴泉中

7、:管道可直接埋在土中 在大型噴泉中:如管道多而且復(fù)雜時，應(yīng)將主要管道敷設(shè)在能通行人的渠道中，在噴泉的底座下設(shè)檢查井。 只有那些非主要的管道，才可直接敷設(shè)在結(jié)構(gòu)物中，或置于水池內(nèi) 2 、為了使噴泉獲得等高的射流，噴泉配水管網(wǎng)多采用環(huán)形十字供水。 3 、由于噴水池內(nèi)水的蒸發(fā)及在噴射過程中一部分水被風(fēng)吹走等造成噴水池內(nèi)水量的損失，因此，在水池中應(yīng)設(shè)補給水管。補水管和城市給水管連接。并在管上設(shè)浮球閥或液位繼電器，隨時補充池內(nèi)水量的損失，以保持水位穩(wěn)定,4為了防止因降雨使池水上漲造成溢流，在池內(nèi)應(yīng)設(shè)溢水管，直通城市雨水井。并應(yīng)有不小于0.03的坡度，在溢水口外應(yīng)設(shè)攔污柵。 5.為了便于清洗和在不使用的季

8、節(jié)，把池水全部放完，水池底部應(yīng)設(shè)泄水管，直通城市雨水井，亦可結(jié)合綠地噴灌或地面灑水，另行設(shè)計。 6在寒冷地區(qū)，為防止冬季凍害，所有管道均應(yīng)有一定坡度。一般不小于0.02，以便冬季將管內(nèi)的水全部排出。 7連接噴頭的水管不能有急劇的變化。如有變化，必須使水管管徑逐漸由大變小，并且在噴頭前必須有一段適當(dāng)長度的直管。一般不小于噴頭直徑的2050倍，以保持射流的穩(wěn)定。 8對每個或每一組具有相同高度的射流，應(yīng)有自己的調(diào)節(jié)設(shè)備。通常用閥門或整流圈來調(diào)節(jié)流量和水頭。,（七）、噴泉的控制方式 1.手閥控制 2.繼電器控制 3.音響控制 （八）噴水池的尺寸與規(guī)模及其附屬設(shè)施 噴水池的尺寸與規(guī)模 一般綜合考慮各種因

9、素，水池設(shè)計池深5001000mm為宜。,(1)水池的平面尺寸 水池平面尺寸除應(yīng)滿足噴頭、管道等布置要求外，還應(yīng)防止水的飛濺。在設(shè)計風(fēng)速下應(yīng)保證水滴不致大量被吹失池外，回落到水面的水流應(yīng)避免大量濺至池外。所以水池的平面尺寸一般應(yīng)比計算要求每邊再加大0.51.0m。 (2)水池的深度 水深一般應(yīng)按管道、設(shè)備的布置要求確定。在設(shè)有潛水泵時，還應(yīng)保證吸水口的淹沒深度不小于0.5m。在設(shè)有水泵吸水口時，應(yīng)保證水泵喇叭口淹沒深度不小于0.5m。,(3)溢水口 水池設(shè)置溢水口目的在于維持一定的水位和進行表面排污、保持水面清潔。 (4)泄水口 為便于清掃、檢修和防止停用時水質(zhì)腐敗或結(jié)冰，水池應(yīng)設(shè)泄水口。水池

10、應(yīng)盡量采用重力泄水，也可利用水泵的吸水口兼作泄水口，利用水泵泄水。,(5)水池內(nèi)的配管 大型水景工程的管道可布置在專用管溝或共同溝內(nèi)。一般水景工程的管道可直接敷設(shè)在水池內(nèi)。為保持各噴頭的水壓一致，宜采用環(huán)狀配管或?qū)ΨQ配管，并盡量減小水頭損失。每個噴頭或每組噴頭前宜設(shè)有調(diào)節(jié)水壓的閥門。 (6)水池的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 對于大中型水池，最常采用的是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。 水池的池壁可采用花崗巖等石料砌筑，但要采用防水砂漿。 (7)水泵房 水泵房多采用地下或半地下式，應(yīng)考慮地面排水，地面應(yīng)有不小于0.005的坡度，坡向集水坑。,（九）設(shè)備、材料的選擇 1、噴頭 (a)噴頭材質(zhì) 噴頭的作用是把具有一定壓力的水，經(jīng)過

11、噴嘴的造型，噴出理想的水流形態(tài)。噴頭優(yōu)先采用銅質(zhì)材料。 (b)噴頭類型 噴頭類型的選擇應(yīng)考慮造型要求，組合形式，控制方法，環(huán)境條件，水質(zhì)狀況等因素。噴頭的選用應(yīng)使其造成水頭損失為最少、在最少射流水量條件下，保證最佳造型效果，并結(jié)合經(jīng)濟因素確定。 (c)噴頭的直徑 噴頭的直徑(DN)是指噴頭進水口的直徑，單位以毫米表示。,2、管材 對于室外噴水景觀工程，我國常用的管材是鍍鋅鋼管(白鐵管)和不鍍鋅鋼管(黑鐵管)。一般埋地管道管徑在70mm以上時用鑄鐵管。,3、管道連接 (a)鋼管的連接方式有螺紋連接、焊接和法蘭連接。 螺紋連接(又稱絲扣連接)是利用配件連接，鍍鋅鋼管必須用螺紋連接。 焊接的優(yōu)點是接

12、頭緊密，不漏水，施工迅速，不需配件。缺點是不能拆卸。 法蘭連接一般用在連接閘門、上回閥、水泵、水表等處，以及需要經(jīng)常拆卸、檢修的管段上。 (b)塑料管的連接方式 塑料管可采用螺紋連接(配件為注塑制品)、焊接(熱空氣焊)、法蘭連接、粘接等方法。,4、控制附件 控制附件用來調(diào)節(jié)水量、水壓、關(guān)斷水流或改變水流方向。常用的控制附件主要有閘閥、截止閥、逆止閥、電磁閥、電動閥、氣動閥等。 閘閥：作隔斷水流，控制水流道路的啟、閉之用 截止閥：起調(diào)節(jié)和隔斷管中的水流的作用 逆止閥：又稱單向閥。是用來限制水流方向，以防止水的倒流 電磁閥：是由電信號來控制管道通斷的閥門，作為噴水工程的自控裝置,5、水泵種類 噴水

13、景觀工程系統(tǒng)中使用較多的是臥式或立型離心泵和潛水泵。 (a)離心泵 離心泵又分為單級離心泵、多級離心泵。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、送水高程可高達百米等特點，在噴水工程供水系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。 水泵的主要性能包括流量、總揚程、吸水揚程和功率等。 離心泵循環(huán)供水模式,水泵的工作參數(shù)： H總揚程 N軸軸功率 H吸允許吸上真空的高度 Q流量 總效率 A最高效率點 總揚程：水泵的揚水的高度，單位是 MH2O 流量：單位時間內(nèi)水泵的出水量， 單位 m3/h, L /s, t /h 允許吸上真空的高度：水泵工作時能吸上水的高度， 單位 MH2O 軸功率:水泵在一定流量和揚程下，動力機傳給水泵軸上的

14、功率，單位 kW 有效功率：水泵傳給水的凈功率 效率：有效功率與軸功率的比值。,型號意義：例IS80-65-160 IS國際標準單級吸清水離心泵； 80泵入口直徑(mm)； 65泵出口直徑(mm)； 160泵葉輪名義直徑(mm)。,(b)潛水泵 潛水泵分為立式和臥式兩種。優(yōu)先考慮臥式潛水泵，因為它可將水池內(nèi)的水深降至最小值。 潛水泵循環(huán)供水模式 型號意義：例 QXl0，WQ-5 Q 潛水電泵； X 泵進水口位置在潛水電泵的下方； 10 泵設(shè)計點揚程值(m)； W 微型； Q泵可潛入水中； 5泵的比轉(zhuǎn)數(shù)除以10的整數(shù)值。,(c)管道泵 管道泵可以用于移動式噴泵或小型噴泵 。 型號意義：例BG50

15、-20A； BG單級管道式離心泵； 50泵出、人口直徑(mm)； 20泵設(shè)計點揚程值(m)； A泵葉輪直徑經(jīng)第一次切割。,（十）、噴水景觀工程設(shè)計實例 噴水景觀工程實例(上海三菱電梯廠噴泉工程) 1)造型選擇 上海三菱電梯廠環(huán)境規(guī)劃設(shè)計中，需設(shè)置一廠標式的人工噴泉景觀以美化改善環(huán)境。按照環(huán)境設(shè)計平面圖和人工噴泉造型設(shè)計總圖要求，在水池內(nèi)A處設(shè)置“樹冰型”噴頭為一組三只；而在水池B處設(shè)置“牽?；ㄐ汀眹婎^的一組三只,A池,B池,三只樹冰型噴頭,三只牽?；ㄐ蛧婎^,200管道,2)設(shè)計與計算 由A池與B池分設(shè)于兩處，而提供噴泉用的動力設(shè)備(水泵)僅設(shè)置在A池，為方便運行起見，在AB兩池間用一根200的

16、管道相聯(lián)，詳見例圖4. 根據(jù)環(huán)境景觀造型要求，在A池設(shè)置SB-110型樹冰型噴頭，運行參數(shù)如下： 噴射水量：14m3h(單只) 噴射高度：1.73(m)(水柱) 噴嘴壓力：4.89m(水柱) 噴灑直徑：0.60m 接管型式及直徑： 50內(nèi)螺紋聯(lián)結(jié)方式。 在B池設(shè)置QN-102型牽?；▏娙溥\動參數(shù)如下： 噴射水量：2.5m3h(單只) 噴射高度：0.20m(水柱) 噴嘴壓力：0.54m(水柱) 噴灑直徑：0.60m 接管型式及直徑： 25外螺紋型聯(lián)結(jié)方式 本例宜選用潛水泵，以免設(shè)置諸如水泵房等輔助設(shè)施，影響觀賞。,潛水泵,計算步驟： 水泵流量的確定 按照環(huán)境設(shè)計和噴頭布置要求，噴泉通過一等壓

17、力(流量)分配器，同時向三只(軸線水平角成120度分布)噴頭提供水壓和水量，因此水泵的最小流量則應(yīng)為 Q=3*14+3*2.5=49.5m3h 水泵壓力(即揚程)的確定 水泵的壓力(或揚程)應(yīng)同時滿足下述兩方面的要求： （a）必須滿足在各噴頭之噴嘴前所需的壓力要求； (b)必須滿足克服水流在管道中沿途的所有水頭損失值,在計算中，應(yīng)選用整個系統(tǒng)中的最不利點(即離水泵距離為最遠點等)作為計算基礎(chǔ)。水流在管道中的流速V一般取1.5ms左右。 根據(jù)平面布置圖繪制噴泉設(shè)計的管道系統(tǒng)圖，根據(jù)各管道輸送的流量(按照一般控制流速設(shè)計)以及相對位置，確定各管道的長度及管徑(采用公稱直徑)。,設(shè)定B池的牽牛花噴口

18、作為管道水力計算的最不利點(距水泵距離最遠)，作為計算的控制點。 當(dāng)噴泉QN102型噴頭需設(shè)計噴射高度為0.20m時，水泵應(yīng)提供的壓力(即揚程)計算如下： 作用在QN102型噴嘴處的壓力(出廠規(guī)格)： H10.54m(水柱） 從噴嘴（圖中點7）一直計算到水泵吸水口點1的全部阻力損失 ， 包括h沿和h局,7,6,3,2,1,（a）點7到點6 1、QN-102噴嘴距離水池h2=0.15m(水柱） 2、沿途阻力損失：h沿h6-7*i，i為管道單位長度的水頭損失值. L6-7=3.0m 當(dāng)Dg=25,v=1.30m/s時，查附錄三i0.214mH2O/m; 由壓力分配管到分支管，10.5；90彎頭一只

19、，20.6；閘閥一只（半開啟）32.06 h局*v2/2g， v2/2g1.302/2*9.810.086 3、水頭損失： h3 h沿 h局 3.0*0.214+（0.5+0.6+2.06）*0.086 0.92m(水柱）,（b）點6到點3 當(dāng)Dg=40，L3-6=9.0m ，v=1.43m/s時，i0.02mH2O/m， 1、h沿L3-6*i9.0*0.02 2、 h局*v2/2g， 壓力分配管入口：11.0；90彎頭一只，20.6； 120彎頭二只，30.6*2；v2/2g1.432/2*9.810.104； 3、水頭損失： h4 h沿 h局 9.0*0.02+（1.0+0.6*3）*0.

20、104 0.47m(水柱）,c）點3到點2 當(dāng)Dg=100，L2-3=1.8m ，v=1.62m/s時，i0.053mH2O/m， 1、h沿L3-2*i1.8*0.053 2、 h局*v2/2g， 三通一只，11.5；90彎頭一只，20.6； 120彎頭一只，30.6；漸擴一只（Dg80-Dg100）40.25， v2/2g0.134； 3、水頭損失： h5 h沿 h局 1.8*0.053+（1.5+0.6*2+0.25）*0.134 0.49m(水柱）,（d）點2到點1 當(dāng)Dg=80，L1-2=1.0m ，v=2.75m/s時，i0.400mH2O/m（按鑄鐵管計算） 1、h沿L2-1*i1

21、.0*0.400 2、 h局*v2/2g， 水泵吸入口一只， 11.0；濾水網(wǎng)一只，23.0；軟性接頭一只， 33.2； 90彎頭一只，40.6；v2/2g0.385； 3、水頭損失： h6 h沿 h局 1.0*0.4+（1.0+3.0+3.2+0.6）*0.385 3.4m(水柱）,（e）水泵的最小壓力（揚程） H h1h2h3h4h5h6 0.54+0.15+0.92+0.47+0.49+3.40 5.97m(水柱） 選擇的水泵揚程應(yīng)大于5.97米才能滿足QN102的要求。,注意：最遠的不一定就是最不利點 A池中的SB110在噴口處壓力要求為4.39m，所以： h14.89m h23.40

22、m h30.49m h40.54m h50.76m H h1h2h3h4h5 4.89+3.40+0.49+0.54+0.76 10.08m5.97m 故應(yīng)以A池的SB110的出口為控制點,選泵 按照以上流量和水泵最小壓力的水力可知：該水泵的流量Q49.5m3h， 壓力H10m； 據(jù)此選擇：QX65*10-3潛水泵一臺。 參數(shù)： 型號：QX65*10-3 流量：52-78m3h 揚程：10m 功率：3kW,二、水池 (一)、水池的種類 水池有規(guī)則嚴謹?shù)膸缀问胶妥杂苫顫姷淖匀皇街郑?有淺盆式(水深600mm)與深水式(水深1000mm)之別。 1、磚水池 園林中小型水池用磚(石)砌筑 1)池壁

23、截面形式 等截面池壁：適用于小型水池； 變截面池壁：適用于小型地面水池； 組合截面池壁：適用于中型水池,2)構(gòu)造:MU7.5機磚1:2水泥砂漿砌筑,2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池 采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 自身有較好的防滲漏性能，重量輕，強度高，能防止水池變形、裂縫。,3、柔性結(jié)構(gòu)水池 a、玻璃布瀝青席水池,b、三元乙丙橡膠膜水池,c、油毛氈放水層（二氈三油）水池 d、再生橡膠薄膜小池,（二）水池細部設(shè)計 1、水池壓頂 1)池壁壓頂形式,2)溢流壁沿,2、池底裝飾 池底可利用原有土石，亦可用人工鋪砌砂土礫石或鋼筋混凝土池底，再在其上選用深顏色的池底鑲嵌材料，以示水深。 3、池面裝飾小品 雕塑小品，具有特色的造型、增加生活情趣的石燈、石塔、小亭、石菌、石菇、石樹樁、假山、石橋、綠化等，結(jié)合功能需要而加上的擬荷葉、仿樹樁的汀步、跳石等。結(jié)合系船纜繩之需的模擬動物的小憩坐椅，這一切都起到點綴園景和活躍庭院氣氛的作用。 4、附屬設(shè)施 變形縫和伸縮縫：長度在25m以上水池