【正文】 關(guān)系，來初擬水池的尺寸。 由已知條件可知，當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，按微風(fēng)來計(jì)算（微風(fēng)的風(fēng)速為— ） ,取風(fēng)速為 4m/s。 所以水池最外圈 水柱的距離為 ，既噴泉水池半徑為 。 噴頭和造型方案的選擇 噴頭的選擇 噴頭是噴泉的一個(gè)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，在水面的上空噴射出各種形狀的水花。因此，噴頭的形式、結(jié)構(gòu)、制造的工藝質(zhì)量和外觀等，部對整個(gè)噴泉的藝術(shù)效果產(chǎn)生宜接的影響。 噴頭受水流 (有時(shí)是高速水流 )的摩擦。因此，一般多用耐磨性好，不易銹蝕，又具有一定強(qiáng)度的黃銅或青銅制成。為了節(jié)約銅材，近年來亦使用鑄造尼龍 (幾內(nèi)酰氨 )制造噴頭。這種噴頭具有耐磨、自潤滑性好、加工容易、輕 便 (它的適量只有銅的七分之一 )、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但目前尚存在著易老化、使用壽命短、零件尺寸不易嚴(yán)格控制等問題，因此主要用于低壓噴頭。當(dāng)前國內(nèi)還使用合金鋁制作的噴頭。這種合金鋁噴頭雖然耐磨性差，使用壽命短，但成本低、易于加工、材料來源方便，小型噴泉幾年更換一次噴頭，可以改變噴泉水姿，因此也是可取的。 1 8 噴頭的通徑 (D)：噴頭的通徑是指噴頭進(jìn)水口為直徑。單位以毫米表示。在選擇噴泉噴頭的通徑時(shí)，要與連接管的內(nèi)徑相配合，管徑不能有急劇的變化。以保證噴水的花型。 噴嘴的出水口面積 (w)：噴嘴出水口面積 (w )的單位是平方 厘米。任一定壓力下，噴嘴出水口的面積反映噴頭的過水能 JJ。噴噶出水口面積大，噴出的水量也大，反各噴嚏出水日面積小，噴出的水量也就少。噴嘴出水口跳內(nèi)壁及其邊緣的光潔度，對噴頭的射程和水姿的造型有較大的影響。 噴頭的水力特性是指各種噴頭的壓力、噴水量、流量系致、射程等。測定噴頭水力特性的目的是為噴泉噴水姿的設(shè)計(jì)和管路的計(jì)算提供基本參數(shù)。噴頭的壓力按噴頭的不同部 位可以分為工作壓力 (kpa)和噴嘴壓力 (h嘴 )。 工作壓力 (kpa):所謂噴頭的工作壓力是指進(jìn)入噴頭前水的壓力。工作壓力通常用壓力計(jì)直接在噴頭進(jìn) 水口前的豎管內(nèi)測出。壓力表的最大量測范圍應(yīng)是待測壓力的兩倍，使待測壓力在壓力表量程的 1/3—— 1/2 范圍內(nèi)。 噴嘴壓力是指噴嘴出水口處水流的總壓力。即噴嘴的流速水頭。噴嘴出水口的平均流速可用實(shí)際測得的噴頭的流量除以噴嘴出水口的面積得到噴嘴的流速水頭。就是說噴嘴的 壓力等于噴頭的工作壓力減去噴頭內(nèi)的水頭損失。由于噴頭內(nèi)的水頭損失很小由此一般計(jì)算時(shí)可以忽略，而直接使用噴頭的工作壓力。 噴泉造型的選擇 隨著噴頭設(shè)計(jì)的不斷改造與創(chuàng)新，新的噴水姿不斷地豐富。根據(jù)所給的噴泉水池平面圖，可分成四組噴頭，最外圈為 一號(hào)噴頭，從外到內(nèi)依次類推，最里面為四號(hào)噴頭。本噴泉采用的造型是：最外圈采用的是圓柱型，既噴頭是萬向直流噴頭，第二圈采用的是多層花型，噴頭為花柱噴頭，第三圈采用的為水幕型，噴頭也是萬向直流噴頭，最中心的采用的是中心水柱型，采用的噴頭為中心水柱噴頭。各種噴水型可以單獨(dú)使用，也可將幾種噴水型組合成美麗的圖案。 配水管網(wǎng)的計(jì)算及其附件的選擇 配水管網(wǎng)的計(jì)算 配水管網(wǎng)的計(jì)算主要是確定管徑和水頭損失。 （一）管徑的計(jì)算 在管徑的計(jì)算中，流速的選擇是個(gè)先決的條件。在一般給水管網(wǎng)中，為了防止產(chǎn)生水錘 引起的破壞作用，最高流速選用 。由上式還可以看出，在流量不變的情況下，流速選擇越小，管徑越大，管的造價(jià)也就越高；反之當(dāng)選擇的流量大，則管徑小，管于的造價(jià)就低，但水頭損失也增加，使輸水的耗電量加大，從而增加了日常的經(jīng)營費(fèi)用。所以在選擇流速時(shí)，要綜合考慮，使管道的建造費(fèi)和經(jīng)營費(fèi)這兩個(gè)主要經(jīng)濟(jì)因素之和最小，這時(shí)的流通叫經(jīng)濟(jì)流速。但在噴泉的管網(wǎng)計(jì)算中，為了獲得等高的射流，管內(nèi)流速低些為好，一般以不超過 。 在實(shí)際工作中還可以利用圖表達(dá)擇管徑，見表 2— 3。 根據(jù)以上計(jì)算 數(shù)據(jù)，查資料可得：一號(hào)圈總水管管徑為 DN100,小圈管徑為 DN80。 1 9 二、三、四號(hào)圈水管管徑也為 DN100，給水管管徑為 DN80，排水管管徑為 DN50，溢水管管徑為 DN80，采用的管子為熱鍍鋅管。 （二）水頭損失的計(jì)算 在噴泉中使用的管道部是壓力管道，水流經(jīng)管道時(shí)產(chǎn)生的能量損失叫水頭損失。由于產(chǎn)生水頭損失的外部獲件的不同，又可以分為沿程水頭損失和局部水頭損失。 沿程水頭損失：在直管段內(nèi)，水在均勻流情況下，由于水和管壁間摩擦力及水體內(nèi)的粘滯性所引起的能量消耗，稱沿程水頭損失。 局部水頭損失；當(dāng)水流 通過連接件、控制件等時(shí)，水流突然變形，由于水流內(nèi)部摩擦而消耗的能量稱局部水頭損失。 在實(shí)際工作中常用查表法來計(jì)算沿程水頭損失，在實(shí)際工作中常用查表法來計(jì)算沿程水頭損失，如下表 2— 3 所示 表 2— 3 水頭損失的估算 噴泉的管道布置、管材及附件的選擇 （一）噴泉的管道布 置 噴泉的管道主要由給水管、排水管、溢水管和泄水管等 組成。 在本噴泉中，由于噴泉較大，故將主要管道敷設(shè)在能通行人的渠道中．在噴泉底座下下設(shè)檢查井。為了使噴水獲得等高的射流對于環(huán)形配水管網(wǎng)，多采用十字形供水。 由于蒸發(fā)等等原因，造成噴水池內(nèi)水量的損失，另外水泵運(yùn)行前需要充水，因此噴水池需設(shè)補(bǔ)充供水管。在管段上應(yīng)設(shè)手閥或浮球閥或液位繼電器，隨時(shí)補(bǔ)充他內(nèi)水量的損失，以保持水位的穩(wěn)定。補(bǔ)充供水管如直接與城市自來水管相連接時(shí)，應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)逆止閥，以防污染城市水源。 為了防止因降雨等使噴水池池水上漲造成溢流，在池內(nèi)應(yīng)設(shè)溢水管，直通城市雨水井或水體，溢水管應(yīng)有一 定的坡度，并在溢水口外應(yīng)沒有攔污柵，為了便于清洗和在不使用的季節(jié)把池水全部放空，應(yīng)在水池底部應(yīng)設(shè)泄水管，直通城市雨水井，亦可結(jié)合綠地噴酒。 凈揚(yáng)程（吸水高度 +揚(yáng)水高度） 水頭損失 5m以下 1m 6— 10m 1— 2m 11— 15m 2— 3m 16— 20m 3— 4m 21— 40m 4— 8m 1 10 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，以便在冬季將管內(nèi)的水全部排出。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長度適當(dāng)?shù)囊髓F宜管的長度不小于噴頭直徑的 20 一50倍。以保持射流的穩(wěn)定。 對每一個(gè)或每組具有相同高度的射流，應(yīng)有自己的調(diào)節(jié)設(shè)備。一般用閥門來調(diào)節(jié)流量和水壓。噴泉所肖管道的接頭應(yīng)緊密。設(shè)在噴泉結(jié)構(gòu)物內(nèi)的 管道安裝完畢后，均應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。 （二）常用管材 管材的類別繁多，本設(shè)計(jì)噴泉中的管材的選用是根據(jù)已知條件中所提供的管材。即采用熱鍍鋅管或不銹鋼管制作，因?yàn)樗叽缇_，外形美觀，防腐可靠，使用壽命長。熱鍍鋅管道是制作噴泉最為常用的管道材料，在水質(zhì)比較好的地區(qū)，可優(yōu)先使用，它造價(jià)比較低，易于加工，制作方式比較簡單，故制作加工費(fèi)用比較便宜。 （三）管道附件 在噴泉的管道中，除開宜管、噴頭外，還有管道的連接件，控制件等附件。現(xiàn)分述如下： 連接管件 ： 鋼管的連接方式有螺紋連接 (又叫絲扣連接 )，焊接和法蘭連接 三種。鋼管常用的管件宜選用螺紋連接。因?yàn)楸緡娙x擇的管材的直徑小于等于 100，所以起連接方式采用的是螺紋連接。 控制管件： 專供管道控制水流通路的啟、閉和方向之用的各種閥門。在噴泉管路中常用的閥門主要有閘閥、截止閥、逆止閥、電磁閥等。其驅(qū)動(dòng)方式一般為手動(dòng)。連接型式有內(nèi)螺紋和法蘭兩種。根據(jù)噴泉管道布置的要求，本噴泉給水管采用逆止閥，排水管、泄水管和溢水管采用截止閥。 （四）管道的防腐與防噪聲 給水管道除鍍鋅鋼管外必須進(jìn)行管道的防腐。由于本設(shè)計(jì)采用的是熱鍍鋅管或不銹鋼管，所以不用對管道進(jìn)行防腐。 管網(wǎng)或設(shè) 備在使用過程中會(huì)發(fā)生噪聲，并沿著建筑結(jié)構(gòu)或管道傳播。產(chǎn)生噪聲的來源一般情況下有：由于管材損壞，在某些地方 (閥門等 )產(chǎn)生機(jī)械的敲擊聲；管道中水的流速太快，在通過閥門或由于管徑改變流速急變處產(chǎn)生的噪聲；水泵工作時(shí)發(fā)出的噪聲。 為了防止附件和設(shè)備上產(chǎn)生噪民應(yīng)選用質(zhì)量良好的配件及器材，安裝管道和器材時(shí)應(yīng)采用隊(duì)噪聲的措施。應(yīng)提高潛水泵裝配和安裝的推確性，采用減振基礎(chǔ)等措施，以達(dá)到減弱成防止噪聲的傳播。 照明燈具及潛水泵的選擇 照明燈具的選擇 噴泉照明與一般的照明不同，一般照明是要在夜間創(chuàng)造一個(gè)明 亮的環(huán)境，而噴泉照明則是要突出水花的各種風(fēng)姿。因此，它要求有比周圍環(huán)境更高的亮路而被照物體又是一種無色透明的水，這就要利用燈具形成各種不同的光分布和構(gòu)圖，造成特有的藝術(shù)效果。 1 11 在噴泉照明中，常用的照明方式一般有固定照明、閃光照明和調(diào)光照明。 所謂固定照明是除閃光照明和調(diào)光照明以外的所有照明的總稱。噴泉在局部往往是人們專心觀貸的中心，它要求比周圍有更高的亮度。在周圍明充時(shí)，噴水的先端應(yīng)有 100 一 200個(gè)勒克斯的照度，在周圍暗的場合，需要 50一 100 個(gè)勒克斯的照度。 而閃光照朗和調(diào)光照明是由幾種彩色照明燈組成， 通過閃光或使燈光慢慢地變化亮度，以求適應(yīng)噴泉的色彩變化。彩色照明可以用彩色燈，也可以在普通光源前加一個(gè)彩色濾光片。色彩的切換要配合噴水姿的變換?？梢杂脝紊蚧旌仙磸?fù)投光。隨著每一噴水姿的變化改變照明的顏色。色光隨著光譜帶的不同，其照廢有相當(dāng)大的差別。 本設(shè)計(jì)采用固定照明，并且是把燈具放在水下，因?yàn)樗抡彰鳎梢孕蕾p水面波紋，并且由于光是由噴水的下面照射的，因此當(dāng)水花下落時(shí)，可以映出閃爍的光。 為了既能保證噴泉照明取得華麗的藝術(shù)效果，又能防止產(chǎn)生眩光，布光是非常重要的。照明燈的位置，一般是在水面 下 5— 10 厘米處，在噴嘴的附近，以噴水前端高度的 1/5— 1/4 以上的水標(biāo)作為照射的目標(biāo)；或以噴水下落到水而稍上的部位為照射的目標(biāo)。這時(shí)如果噴泉周圍的建筑物、樹從等背景是暗色的，則噴泉水的飛花下落的輪廓就全被照射得清清楚楚。噴嘴群在最外圈呈環(huán)狀排列。這時(shí)在噴嘴內(nèi)側(cè)配光比在噴防外側(cè)配光效果好。由已知條件可知，本噴泉照明燈具采用的是 LED 燈 , LED 多彩水下燈的特性： (一 )長壽命：使用壽命長達(dá) 10萬小時(shí)以上。 (b)低能耗：平均 15 粒 LED 為 3W，最大功率為 15W。 (二 )高節(jié)能：耗電量為傳統(tǒng)同功率能燈 的 1/5，節(jié)能達(dá) 90%。 (d)超亮度：亮度可達(dá) 以上。可直射，散射。 (三 )低溫冷光：為固態(tài)冷光源，不發(fā)熱。 (f)健康環(huán)保：無紫，紅外線輻射，固體發(fā)光無污染，無頻閃。 (四 )低壓安全 ： 可在 6V， 12V， 24V— 220V 之間隨意變換。 (h)防腐，防銹：燈體采用全不銹鋼或 ABS。 (五 )防水，防潮，防曬：采用硅膠防水，電路板經(jīng)三層樹脂密封，防護(hù)等級(jí)為IP6 級(jí)。 (六 )堅(jiān)固耐壓：燈體為全不銹鋼， ABS，采用鋼化玻璃，厚度為 。 (七 )安裝方便 :LED— 水下彩燈系列有：紅，黃，蘭，綠，白，等多種 顏色可供選擇。 為了安全，本設(shè)計(jì)的水下燈均使用 12 伏的低壓電源．并在燈泡的外面沒有不銹鋼的保護(hù)罩。燈的顏色為：一號(hào)圈是黃色；二號(hào)圈是綠色；三號(hào)圈是蘭色；四號(hào)圈是白色。 潛水泵的選擇 水泵是一種應(yīng)用廣泛的水力機(jī)械，是噴泉給水系統(tǒng)的重要組成部分之一。從水源到噴頭射流，水的輸送是由水泵來完成的。水泵的種類很多，在噴泉系統(tǒng)中使用較多的是離心泵、潛水泵等。 潛水泵是一種泵體完全浸于水中工作的水泵，它分為立式和臥式兩種 (目前國內(nèi)市場多為立式潛水泵 )由于電動(dòng)機(jī)與水泵的運(yùn)動(dòng)部件利用水來滑汛所以不會(huì)產(chǎn)生過高的升溫， 效率較高。并且由于泵體育接置于水小，能節(jié)約大量管材。因此，在頃泉中1 12 亦是廣泛使用的一種水泵。 潛水電泵具有以下特點(diǎn)； (一 )體積小、重量輕，所以移動(dòng)和安裝都很方便； (二 )操作簡瓦因水泵浸在水中，沒有吸水揚(yáng)程，所以在起動(dòng)前不需灌水，