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(fēng)。
噴泉,使靜水變?yōu)閯铀?,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,有益與身心健康并能滿足視覺藝術(shù)的需要。 大型城市廣場中的人工動態(tài)噴泉,也多來自自然的種種水態(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)展進步,各種噴泉真是花樣翻新、層出不窮,幾乎達到了人們隨心所欲創(chuàng)造各種晶瑩剔透、絢麗多姿動態(tài)水景的程度。噴泉在當今時代,已經(jīng)形成了一道獨特的人文景觀。
也有一些寓意很深的噴泉小品,如布魯塞爾的于廉噴泉。它刻畫了一個正在聚精會神地撒尿的孩子,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,急中生智,朝導(dǎo)火線撒了一泡尿;珍寶館保住了,小英雄卻壯烈犧牲。為了表彰他的功績,1619年建造了這個噴泉。到20世紀,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。英國倫敦的諾姆甲堡噴泉,高2.7米,由一個造型優(yōu)美、形狀不規(guī)則的金屬殼體構(gòu)成,在殼體邊緣噴射出兩個水的曲面造型。殼體的底部可以轉(zhuǎn)動,噴水的壓力可以調(diào)節(jié),能形成多姿多彩的水造型。美國西雅圖的一個噴泉,由兩根粗大的不銹鋼彎管組成,水由沿管壁安裝的很多小噴嘴噴出,造成實體水柱的感覺。它的噴水量由人工控制,能形成富有雕塑味的水造型。
噴泉原是一種自然景觀,是承壓水的地面露頭。園林中的噴泉,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。噴泉可以濕潤周圍空氣,減少塵埃,降低氣溫。噴泉的細小水珠同空氣分子撞擊,能產(chǎn)生大量的負氧離子。因此,噴泉有益于改善城市面貌和增進居民身心健康。