噴泉的原理是個動量守恒,從大半徑管道到小半徑管道,產(chǎn)生一個速度的變化,沖向背離地面的方向。 大半徑的速度由泵帶動,小半徑中的速度是原來速度,與動量轉(zhuǎn)化速度。需要選擇一個微元計算動量守恒,這樣能求出一個速度,這個速度是出口速度,然后就是一個上拋運動了,這個是理想的情況,沒有摩擦,沒有風。
噴泉起源很早,公元前6世紀在巴比倫空中花園中已建有噴泉。古希臘時代就已由飲用水的泉逐漸發(fā)展成為裝飾性的泉。有一種說法認為,噴泉起源于伊斯蘭國家的齋戒沐浴給水方法。在伊斯蘭園林中,噴泉或沿軸線布置,或作為局部構(gòu)圖的中心。文藝復(fù)興時期噴泉技術(shù)有很大的發(fā)展,這一時期的噴泉多與雕像、柱飾、水池等結(jié)合造景。有名的噴泉如意大利伊斯特別墅的“百泉步道”和萊恩脫的噴泉水渠。當時還從事水趣音響設(shè)計。如的貓頭鷹噴泉,有一群銅鳥啁啾,貓頭鷹一聲尖叫之后,頓時鴉雀無聲,稍停片刻,銅鳥又喧鬧起來。有的噴泉同雕像、疊落的瀑布結(jié)合起來造景,如埃斯特別墅中的“水風琴”等。
現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)生了各種自控噴泉。日本的“會跳舞的噴泉”、美國的“華爾茲舞噴泉”,在彩色燈光的照射下,水花能隨著音樂的旋律翩翩起舞。法國巴黎的德方斯廣場上,有的“阿加姆”音樂噴泉,建于1980年,66個噴頭呈“S”形布置,噴出1-15米高的水柱,能表演格什溫的《藍色狂想曲》、柴可夫斯基的《悲愴交響曲》、佩潘和阿樂納德合作的《水上芭蕾舞曲》等十多個精彩節(jié)目。隨著音樂的變化,水柱有時輕歌曼舞,有時又挺拔高聳,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▏娚涔車姵龅?,與水花交織在一起,景觀奇妙。日本的水力噴射動物園,在一個直徑10米水池內(nèi),安裝著6036個旋轉(zhuǎn)的噴頭。它們能噴射出老虎和獅子搏斗、老鷹和羚羊廝殺等奇妙的場面。這些噴泉多是利用電腦控制水、光、音、色,使噴泉藝術(shù)進入嶄新的時代。
也稱旱地噴泉、旱式噴泉,簡稱旱噴。它是指將噴泉設(shè)施放置在地下,噴頭和燈光設(shè)置在網(wǎng)狀蓋板以下。在噴水時,噴出的水柱通過蓋板或花崗巖等鋪裝孔噴出來,以達到既不占休閑空間又能觀賞噴泉的效果。水池、噴頭、燈光均隱藏在蓋板下方,水柱通過蓋板蓋板之間的小孔噴出,不噴水時表面整潔開闊。