江西理工大学水景无试卷.pdf

嘟 WA T E R WA S T E WA T E R 西 南 给 排 水 v 0 1 2 7 N o 4 2 o o 5 棼 建筑给排水 s s 水景设计简介 匡震青 摘要水景工程越来越 多地得到应用和发展 本文针对几种有代表性的水景喷泉 瀑布和小溪 对 它们的水力计算 动力设备 控制方式设计等进行 了介绍 关键词水景工程喷泉瀑布小溪水力计算 0前言 随着经济的发展 人们越来越注意环境 的美化 水景工程也越来越多地得到应用和发展 水景大体 上可分为动 静态两大类 静态 的水景 平静 幽深 凝重 其艺术构图以影 为主 如镜池 浪池 溪流 而 动态的水景则明快 活泼 多姿 多以声为主 形态丰 富多样 形声兼备 动态水景多来 自大 自然的种种水 态 如瀑布 叠水 水帘 溢流 壁泉 泻流 漩流 喷泉 等 下面就几种有代表性的水景设计进行介绍 1 喷泉 喷泉在水景工程应用最广泛 形式最多 各色各 样的喷泉花样翻新 层出不穷 1 1 喷泉的规划 在布置喷泉位置时首先应考虑喷泉的主题 形 式要与环境相协调 下面列表 1 简述环境条件与喷 泉的规划关系 1 2 喷泉水力计算 喷泉是借助水压和各种喷头构成的 可创造出 千姿百态的水流形态 喷泉水力计算主要是求喷泉 的总流量 扬程和管径 表 l 环境条件与喷泉的规划 环境条件 适宜的喷水规划 开阔的场地 站前广场 一般选择整形式 水池大 公园入 口 街道 中心岛 喷水 高 照明不宜太华丽 狭窄的场地 街道转角 水池多为长方形或它的变形 处 建筑物前 照明应注意周围的亮度 现代建筑 旅馆 水池多为圆形 长方形等 水量 饭店 展览会会场 大 水感强烈 照明华丽 水池形状多为 自然式 喷泉可 中国传统式园林 做成瀑布 叠水 涌泉等形式 多 以 表现天然水态为主 热闹的场所 旅游 喷水姿要求富于变化 宾馆 展览馆 色彩华丽 如音乐喷泉 磊 嚣 一 些 小 的 局 部 庭 院 衣 茱 誓 翟 儿 1 2 1 总流量 Q 1 单个喷嘴的流量 q 2 g H 1 0 1 式中 q 一喷嘴流量 L s 一流量系数 与喷嘴形 式有关 一般在0 6 2 o 9 4之间 f 喷嘴出水 口断面积 m l n g 一重力加速度 9 8 0 m s H 一喷头人 口水压 k P a 各种类型喷头水力计算公式见表 2 表 2 各种类型喷头水力计算公式 2 8 维普资讯 S O U T H WE S T WA T E R WA S T E WA T E R 西南给排水 V 0 1 2 7 N o 4 2 0 0 5 2 环隙 式喷头 3 缝隙 式喷头 4 折射 式喷头 喷嘴流量 q O o o 3 4 7 9 D 一 d 丽 1 喷嘴流量按公式 1 计算 2 喷射半径 R 0 1 H O 4 3 O 0 o 1 4 O 1 5 旋流 蠢 萎 q o 0 0 0 2 2 8 k d 0 1 H 头 6 涌泉 表 图 自由涌泉见该表中图3 q I O 0 0 0 1 1 d 2 q 一喷嘴流量 L s 一 流量系数 如该表 中图2所示的 流线型芯子喷嘴时 1 0 D 一 外圆内径 ra m d 芯子直径 ra m H 一喷头入 口水压 K P a q 一喷嘴流量 I s d 喷管内径 唧 a 一水膜的夹角 度 一般采用 6 0 一1 2 0 一 般 a 要 比缝隙夹角 a小一些 两者关系 a O 7 0 9 a 当 a 较小时取较小值 否则取大 值 隙的宽度 m m 一般 长度与宽度的比值采用 5 1 O 之间 H 一喷头入口水压 k P a 当入 口边缘呈锐角时 O 8 当入 口边缘呈倒圆时 O 9 R 一 喷射半径 m d 喷管内径 m m H 一喷头入 口水压 k P a k 一根据喷头形式确定的系数 旋流式为4 o一 5 O 碰撞式为 3 5 4 5 d 喷嘴内径 m m n 一由喷头形式确定的指数 n 0 5 3 0 5 0 H 一喷头入口水压 k P a q I 一出流量 L s d 一管 口内径 m m h 一涌水水柱高度 m m 水下涌泉 见该表中图4 当已知淹没深度 h m m 时可按实验所得水深比h H比值计算 h 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 5 0 3 0 o I H 0 5 1 0 4 8 0 4 4 0 41 0 3 8 0 3 5 0 3 3 0 3 1 0 2 7 0 2 3 0 2 0 0 1 7 0 1 4 0 1 0 0 0 7 图1 倾斜射流轨迹 图3 自由涌泉 图2 环隙式喷头 图4 水 下涌泉 2 9 维普资讯 S O U T H W E S T WA T E R WA S T E WA T E R 西南给排水 V o 1 2 7 No 4 2 0 0 5 2 总流量 是指在某一时间同时工作的各个喷 头喷出流量之和的最大值 即 Q q 1 q 2 q 1 2 2 管径 D 霄 v 式中 D 一管径 m v 一流速 m s 通常选用 0 5 0 6 1 2 3 总扬程 总扬程 净扬程 损失扬程 对一般喷泉可粗略地取净扬程的 1 0 3 0 作 为损失扬程 2 瀑布 瀑布是石景的代表 是把 自然风光置于庭园中 最理想的景观 2 1 水量的计算 对宽顶堰 Q m b H 式中 Q 一用水量 IMs m 一宽顶堰的流量系数 取 决于堰流进 口形式 在 1 4 2 0 1 6 3 0之间 b 一 水面宽度 m H 一堰前动水头 m H O 瀑布用水量也可按下表 3估算 表3 瀑布用水量估算 每米用水量 日本的经验认为 高 2 m的瀑布 每米宽度用水 量约为 0 5 m m in较为合适 2 2堰 口处 理 当瀑布的水膜很薄时 不仅可以节约用水 而且 往往能表现出各种引人注 目的水态 但如果堰顶水 流厚度只有 6 m m 而堰顶为混凝土或天然石材时 由 于施工很难达到非常高的水平 因而容易造成瀑身 不完整 这在建造整形水幕时 尤为重要 此时可采 用以下方法 a 用青铜或不锈钢制成堰唇 以保证落水 口的 平整 光滑 b 增加堰顶蓄水池 的池深 以形成较为壮观的 瀑布 c 堰顶蓄水池可采用花管供水 或在 出水管 口 处设挡水板 以降低流速 一般应使流速不超过 0 9 1 2 m s 为宜 以消除紊流 为防止水下落时引起水花 四溅 一般的经验是 在瀑布下面修一落水池 其宽度不小于瀑身高度 的 2 3 3 小溪 小溪应用也非常广泛 既能表现 出水 流的幽静 深邃 又可表现水流的跃动 欢快 活泼 3 1 流速 河道的安全流速在河道的最大和最小允许流速 之间 根据河道的土质 砌土材料 河水含泥砂 的情 况 其最大允许流速可查表 4 表4河道最大允许流速 土壤或砌护种类 最大流速 m s 泥炭分解的淤泥 瘠薄的砂质护姆及中等黄土 泥炭土 坚实黄土及粘壤土 粘土 草皮护面 卵石护面 混凝土护面 0 2 5 5 0 0 7 0 8 0 0 7 0一 1 o0 1 O 1 20 1 2 0一 1 8 0 0 8 0一 1 o0 1 5 0 3 5 0 5 o o l 0 oo 最小允许流速 临界淤积流速或叫不淤积流速 根据含泥砂性质 按达西公式计算决定 V C ff 式中 V 一临界淤积的平均流速 m s R 一水力半 径 m C 一决定于泥砂粗细的系数 按表 5取 值 表 5 达西公式系数 C值表 泥砂性质 c 粗砂质粘土 中砂质粘土 细砂质粘土 极细砂质粘土 0 6 5 7 7 0 5 8 6 4 0 41 5 4 0 3 7 4 1 在园林中 地面排水的最小坡度为 0 5 0 6 小溪的坡度一般为 1 2 能感到流水趣 味的最小 坡度为 3 当无护坡时 引人庭 院的水 其坡度不 宜超过3 否则河床受到冲刷 并带来淤泥 3 2 流量 Q o V 式中 Q 一流量 m s 1 一过水断面积 m v 一平 3 O 维普资讯 S O U T H WE S T WA T E R WA S TE WA T E R 西南给排水 V o 1 2 7 N o 4 2 0 0 5 均流速 m s 在园林中如果小溪很小 也可以参阅概略流量 表 6 进行估算 表6 概略流量表 水流宽 m 5 3 2 2 2 水深 c m 5 5 5 5 4 坡度 1 1 0 0 1 1 0 0 1 2 0 0 1 1 0 0 1 5 0 流量 m s 2 5 0 1 5 0 6 8 1 0 0 8 6 4 水景的动力设备 水景工程中水泵通常采用卧式或立式离心泵 管道泵 潜水泵 陆用泵多采用 I S S系列 潜水泵多 采用 Q Y Q x Q S Q w 系列 这些水泵并不理想 尤 其对于程控和音乐喷泉 理想的应是卧式潜水泵 因为它可将水池 内的水深降至最小值 现在我国已 有厂家生产卧式潜水泵 但进展缓慢 品种和性能仍 不能满足水景工程要求 程控和音乐喷泉对水泵要 求较高 造型应美观 应采用卧式泵 底部出水 不设 底座和地脚螺栓 以减小水池深度 为减少喷头堵 塞 应 自带细滤网 并适当加大进水面积 应适合频 繁启动 能快速启动和停车 电机应 自带漏电 过载 缺相等保护 效率应达到国际先进水平 价格适 中 能被大多数用户接受 5 水景的控制方式 水景工程常用的控制方式有 以下几种 1 手动 控制 将喷头和照明灯具分成若干组 每组分别设置 阀门和开关 这是最简单的运行控制方式 2 程序 控制 将喷头按照喷水造型要求进行分组 每组分别 设置专供水泵或专控电动阀 或气动阀 电磁阀 利 用时间继电器或可编程序控制器 按照预先输人的 程序 将各组喷头进行组编循序运行 3 音响控制 是将音响振幅 频率等经声波转换器转换成电讯号 电流或电压 再经放大后用 以控制喷水的水流姿 态和照明设备 常用的音响控制方式有喊泉控制方 式 录音带控制方式 直接音响控制方式 间接音响 控制方式 6 水景设计应注意的问题 在实际设计中 由于一般设计院较少遇到中大 型 高标准喷泉工程设计 积累资料不多 并很少对 喷泉技术进行专门调查研究 只有根据厂家提供 的 样本资料选用喷头 进行计算 但厂家资料常常是数 据不全甚至相互矛盾 并且厂家定型喷头很难满足 中大型喷泉工程要求 给设计造成 困难 而一些正 规专业公司已具备专业设计能力 天天搞喷泉工程 的设计 生产 安装 熟悉产品性能 有能力设计加工 特殊喷头等器材 积累了丰富的实践经验 所 以设 计院应与专业公司合理分工 协调一致 才能创造 出 好产品 7 结语 总之 水景工程技术发展迅速 在设计水景工程 时 不仅要熟悉景 区总体设计 体现总体设计思想 也应提高宕身艺术修养和业务水平 同时应与专业 公司紧密配合 协调设计 才能使设计水平提高 设 计出一个优秀的水景工程 参考文献 1 毛培琳 喷泉设计 中国建筑工业出 版社 1 9 9 0 2 毛培琳 李雷 水景设计 中国林业出版社 1 9 9 3 3 姜湘山 周佳新 李冀 实用建筑给水排水工程设计与 C A D 机械 工业 出版社 2 0 0 4 4 陈耀宗 姜文源 胡鸦钧等 建 筑给水排 水设计手册 中国建筑工 业 出版社 1 9 9 2 作者通讯处 5 4 1 0 0 2 桂林市西环一路 1 5 6号桂林市园林规划建筑 设计 研 究院 t 信息 t t 蒂蒂 用废水冲厕小发明促进大节水 随着全社会节约用水观念逐渐形成 人们在细微之处下 功夫 想办法 积点滴之水促进节水 有一种收集利用洗脸 洗衣服的废水冲厕的专利设备 设备