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)。
噴泉原是一種自然景觀,是承壓水的地面露頭。噴泉一般是為了造景的需要,人工建造的具有裝飾性的噴水裝置。噴泉可以濕潤(rùn)周?chē)諝?,減少塵埃,降低氣溫。噴泉的細(xì)小水珠同空氣分子撞擊,能產(chǎn)生大量的負(fù)氧離子。因此,噴泉有益于改善城市面貌和增進(jìn)居民身心健康。隨著光、電、聲及自動(dòng)控制裝置在噴泉上的應(yīng)用,音樂(lè)噴泉、間歇噴泉、激光噴泉等形成的出現(xiàn),更加豐富了噴泉的內(nèi)容,更加豐富了人們?cè)谝曈X(jué)、聽(tīng)覺(jué)上的雙重感受。
噴泉起源很早,公元前6世紀(jì)在巴比倫空中花園中已建有噴泉。古希臘時(shí)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(shuō)法認(rèn)為,噴泉起源于伊斯蘭國(guó)家的齋戒沐浴給水方法。在伊斯蘭園林中,噴泉或沿軸線(xiàn)布置,或作為局部構(gòu)圖的中心。文藝復(fù)興時(shí)期噴泉技術(shù)有很大的發(fā)展,這一時(shí)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(dāng)時(shí)還從事水趣音響設(shè)計(jì)。如的貓頭鷹噴泉,有一群銅鳥(niǎo)啁啾,貓頭鷹一聲尖叫之后,頓時(shí)鴉雀無(wú)聲,稍停片刻,銅鳥(niǎo)又喧鬧起來(lái)。有的噴泉同雕像、疊落的瀑布結(jié)合起來(lái)造景,如埃斯特別墅中的水風(fēng)琴等。
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