噴泉的原理是個(gè)動(dòng)量守恒,從大半徑管道到小半徑管道,產(chǎn)生一個(gè)速度的變化,沖向背離地面的方向。 大半徑的速度由泵帶動(dòng),小半徑中的速度是原來(lái)速度,與動(dòng)量轉(zhuǎn)化速度。需要選擇一個(gè)微元計(jì)算動(dòng)量守恒,這樣能求出一個(gè)速度,這個(gè)速度是出口速度,然后就是一個(gè)上拋運(yùn)動(dòng)了,這個(gè)是理想的情況,沒(méi)有摩擦,沒(méi)有風(fēng)。
法國(guó)巴黎的德方斯廣場(chǎng)上,有的“阿加姆”音樂(lè)噴泉,建于1980年,66個(gè)噴頭呈“S”形布置,噴出1-15米高的水柱,能表演格什溫的《藍(lán)色狂想曲》、柴可夫斯基的《悲愴交響曲》、佩潘和阿樂(lè)納德合作的《水上芭蕾舞曲》等十多個(gè)精彩節(jié)目。隨著音樂(lè)的變化,水柱有時(shí)輕歌曼舞,有時(shí)又挺拔高聳,在絢麗多彩的水柱間還配有鮮艷奪目的火花?;鸹ㄊ怯商刂频幕鸹▏娚涔?chē)姵龅?,與水花交織在一起,景觀(guān)奇妙。日本的水力噴射動(dòng)物園,在一個(gè)直徑10米水池內(nèi),安裝著6036個(gè)旋轉(zhuǎn)的噴頭。它們能?chē)娚涑隼匣⒑酮{子搏斗、老鷹和羚羊廝殺等奇妙的場(chǎng)面。這些噴泉多是利用電腦控制水、光、音、色,使噴泉藝術(shù)進(jìn)入嶄新的時(shí)代。
17-18世紀(jì),噴泉在歐洲城市盛極一時(shí)。的如法國(guó)凡爾賽宮的太陽(yáng)神噴泉,俄國(guó)彼得宮的帶雕像群的大瀑布噴泉。羅馬有3000多個(gè)噴泉,被稱(chēng)為噴泉之城。也有一些寓意很深的噴泉小品,如布魯塞爾的于廉噴泉。它刻畫(huà)了一個(gè)正在聚精會(huì)神地撒尿的孩子,相傳敵軍侵占布魯塞爾后要炸毀城里的珍寶館,小于廉發(fā)現(xiàn)燃燒著的導(dǎo)火線(xiàn),急中生智,朝導(dǎo)火線(xiàn)撒了一泡尿;珍寶館保住了,小英雄卻壯烈犧牲。為了表彰他的功績(jī),1619年建造了這個(gè)噴泉。
到20世紀(jì),噴泉發(fā)展成為一種大型水雕塑,用水柱構(gòu)成各種形態(tài)。如日內(nèi)瓦萊蒙湖上聳入云表的大噴泉,建于1958年,它用兩臺(tái)1360馬力的水泵,將水噴到145米的高空。夜晚,巨型探照燈照射著銀色水柱直劃夜空,景色壯觀(guān)。
噴泉,使靜水變?yōu)閯?dòng)水,使水也有了靈魂,又輔之以各種燈光效果,使水體具有豐富多彩的形態(tài),可以緩沖、軟化城市中“凝固的建筑物”和硬質(zhì)的地面,以增加城市環(huán)境的生機(jī),有益與身心健康并能滿(mǎn)足視覺(jué)藝術(shù)的需要。
大型城市廣場(chǎng)中的人工動(dòng)態(tài)噴泉,也多來(lái)自自然的種種水態(tài),如瀑布、疊水、水簾、溢流、溪流、壁泉等,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,各種噴泉真是花樣翻新、層出不窮,幾乎達(dá)到了人們隨心所欲創(chuàng)造各種晶瑩剔透、絢麗多姿動(dòng)態(tài)水景的程度。噴泉在當(dāng)今時(shí)代,已經(jīng)形成了一道獨(dú)特的人文景觀(guān)。