第 12 章水景及游泳池给水排水工程

第12章水景及游泳池 给水排水工程

Charpter 12 Water Supply and Sewerage Engineering for Waterscape and Swimming Pool

概述 喷泉是以人工制造的水景，具有美化环境的功能，常常博得观赏者的喜爱。喷泉水景首次在我国兴建是18世纪中期，北京圆明园(又名长春园)中的“西洋楼”建筑群中就包括有三组大型喷泉和若干小喷泉。它是用水力传动的龙尾车将水从低处提升到高处的蓄水池(180m3)里，然后通过管道供给喷泉。

近代，国内外随着城市和工业的发展，改善城市环境，兴建自然景观日益增多。因而水景的艺术形式和规模都有很大发展。特别是现代电子技术赋予水景的活力，水景中各种音乐喷泉相继出现，雕塑、绿化、灯光、喷泉和瀑布的巧妙配合，构成一幅五光十色、华丽壮观、悦耳动听的美景。近代，国内外随着城市和工业的发展，改善城市环境，兴建自然景观日益增多。因而水景的艺术形式和规模都有很大发展。特别是现代电子技术赋予水景的活力，水景中各种音乐喷泉相继出现，雕塑、绿化、灯光、喷泉和瀑布的巧妙配合，构成一幅五光十色、华丽壮观、悦耳动听的美景。

12－1 水景给水排水设计 水景的基本形态镜池、溪流、叠流、瀑布、水幕喷泉、冰塔、涌泉、水膜、水雾孔流、珠泉

水景利用水的哪些特性创造优美的环境 流动聚散蒸发等等

水景四种常用的水景形式和给水系统

1. 直流给水系统 图 1 4

直流给水系统的特点 如图所示，将喷头直接与给水管网连接，喷头喷射出的水即排放，不循环使用。该系统具有系统简单，造价低，维护简单等优点，但存在耗水量大的缺点，常与假山盆景配合做小型喷泉、瀑布、孔流等，适合在小型庭院、大厅内设置。

2. 陆上水泵循环给水系统 图2

陆上水泵循环给水系统的特点 如图 2所示，系统设有贮水池、循环水泵房和循环管道。喷头喷射后的水多次循环使用。具有耗水量少，运行费用低的优点。但系统较复杂．占地较多，管材用量较大，投资费用高，维护管理麻烦。系统适合各种规模和形式的水景，一般用于较开阔的场所。

3.潜水泵循环给水系统 图3.

潜水泵循环给水系统的特点 如图3所示，系统设有贮水池，将成组喷头和潜水泵直接放在水池内作循环使用。这种系统具有占地少，投资低，维护管理简单，耗水量少的优点。但水姿花形控制调节较困难，适合各种形式的中、小型喷泉、水塔、涌泉、水膜等。

4.盘式水景循环给水系统 图4

盘式水景循环给水系统的特点 如图4所示，系统设有集水盘、集水井和水泵房。盘内铺砌踏石构成两路。喷头设在石隙间，适当隐蔽。此系统具有人可在喷泉间穿行，满足人们的亲水感，增加欢乐气氛的特点。系统不设贮水池，给水均循环利用，耗水量少，运行费用低，但存在循环水易被沾污，维护管理较麻烦的缺点。此系统宜在公园中采用，可设计成各种中、小型喷泉、冰塔、孔流、水膜、瀑布、水幕等形式。

应注意的技术要点 上述4种系统的配水管道宜以环状形式布置在水池内，小型水池也可埋人池底，大型水池可设专用管廊。配水管的水头损失一般采用5—10mm／m为宜。配水管道接头要求严密平滑，转弯处应采用大转弯半径的光滑弯头。每个喷头前应有不小于20倍喷管口径的直线管段；每组喷头要设调节装置，以调节射流的高度或形状。循环水泵应靠近水池。以减少管道的长度。

控制方式 为增加水景的观赏效果，通常使水姿有一定的变换，有时需要使水的姿态变换与灯光色彩、照度以及音乐的旋律节奏相谐调。这就要求采取较复杂的自动控制措施。

常用的水景控制方式1.手动控制 在水景设备运行后，喷水姿态固定不变，一般只需设置必要的手动调节阀，待喷水姿态调节满意后就不再变换。这是常见的简单的控制方式。

2.时间继电器控制 设置多台水泵或用电磁阀、气动阀、电动阀等控制各组喷头。利用时间继电器控制水泵，电磁阀、气动阀或电动阀的开关，从而实现各组喷头的姿态变换，照明灯具的色彩和照度也可同样实现变换。

3.音响控制 ①简易音响控制法一般是在一个磁带上同时录上音乐信号和控制信号。为使音乐与水姿同步变化，应根据管道布置情况，使控制信号超前音乐信号一定的时间。在播放音乐的同时，控制信号转换成电气信号，控制和调节电磁阀的开关、电动调节阀的开启度、水泵的转速等，从而达到变换喷水姿态的目的。

②间接音响控制法 间接音响控制法是利用同步调节装置控制音响系统和喷水、照明系统谐调运行。音响系统可采用磁带放音，喷水和照明系统采用程序带、逻辑回路和控制装置进行调节和控制。

③ 直接音响控制法 直接音响控制法是利用各种外部声源，经声波转换器变换成电信号，再经同步装置谐调后控制喷水和照明的变换运行。

④混合控制法 对于大、中型水景，让一部分喷头的喷水姿态和照明灯具的色彩和强度固定不变．而将其他喷头和灯具分成若干组，使用时间继电器使各组喷头和灯具按一定时间间隔轮流喷水和照明，在任意一组喷头和灯具工作时，得利用音响控制喷水姿态、照明的色彩和强度的变换。这样就可使喷水随着音乐的旋律而舞动，使照明随着音乐的旋律而变换，形成变化万千的水景姿态。

喷头的形式 直流式吸气（水）式旋流式缝隙式环隙式折射式碰撞式组合式

(1)直流式喷头 直流式喷头是形成喷泉射流的喷头之一，如图1称，喷头内腔类似于消防水枪形式，具有构造简单，价格便宜的优点。在同样水压下可获得较高或较长的射流水柱。

(2)吸气（水）式喷头 吸气(水)式喷头是可喷成冰塔形态的喷头。如图2所示，利用喷嘴射流形成的负压，吸入空气(或水)使水柱中掺人大量的气泡，增大水的表观流量和反光效果。选用时需根据试验确定喷水效果。

(3)旋流式喷头 旋流式喷头是制造水雾形态的喷头，有时还可采用消防使用的水雾喷头代替。如图3所示，其构造复杂，加工较为困难。

(4)缝隙式喷头 缝隙式喷头是能喷出平面或曲面水膜的喷头之一，如图4所示。出水口为较窄的条形缝隙。若缝隙形状不规则，边界粗糙，水压较大时也能喷成水雾。

(5)环隙式喷头 环隙式喷头的喷水口是环形缝隙，是形成水膜的另一种喷头，如图5所示它可使水柱的表现流量变大、以较少的水量获得较大的观瞻效果。

(6)折射式喷头 水流在喷嘴外经折射形成水膜。水膜的形态根据喷头折射体形状不同。可喷出各种形状的水膜，如牵牛花形，马蹄莲形，灯笼形，伞形等。如图6所示。

(7)碰撞式喷头 碰撞式喷头是靠水流相互碰撞或水流与喷头内壁碰撞而雾化；也是喷成水雾的喷头形式之一，如图7所示。

(8)组合式喷头 由若干个同一形式或者不同形式的喷头组装在一起构成组合式喷头。可喷成固定的姿态，或者经过适当调节，喷出不同的姿态。图8是组合式喷头的一些实例。喷头的材料应选用耐久性好，易于加工、不易锈蚀的材料。常采用黄铜、青铜、不锈钢、铝合金等材料。对于室内小型水景也可选用塑料和尼龙材料加工。

喷头的水力计算 喷头的流动状态类同于管嘴出流，因此，各种喷头的出口流速和出流量的计算公式基本相同，只是公式中的一些系数因喷嘴形状不同而异。基本计算公式如下：

(1)喷头出口流速

水池设计计算 水池是喷泉的贮水设施，也是水景景观的重要组成部分，水池形状可根据水景的特点，布置成各种平面造型。

水池工艺尺寸 喷泉水池的工艺尺寸包括平面尺寸和水池深度两部分。水池的平面尺寸设计应考虑在一定的风速范围内使喷泉的水滴不致被吹到池外，水滴在风力作用下漂移的距离可用下列公式计算：

水滴直径

水池的平面尺寸 水池的平面尺寸每边应比计算值大1.0 m以上，以减少向池外溅水。

水池的水深和超高 水池的水深一般采用0.4一0.6m，其超高一般采用0.25—0.30m。如下面图所示。如果水池还兼做其它用途时，应按其特定用途满足水池深度要求。

水量损失、补充量和循环水量 水量损失包括风吹、蒸发、溢流、排污和渗漏等损失。一般按循环流量或水池容积的百分数计算，其数值参考表l 2—2选用。

第 12 章 水景及游泳池 给水排水工程