趵突泉喷泉的原理是什么

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-07
喷泉的工作原理是什么?

喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体,提供水压的一般为水泵。
喷泉景观概括来说可以分为两大类,一是因地制宜,根据现场地形结构,仿照天然水景制作而成,二是完全依靠喷泉设备人工造景。喷泉是由人工构筑的整形或天然泉池中,以喷射优美的水姿,供人们观赏的水景。喷泉是重要的景观,它是一种水景艺术,体现了动、静结合,形成明朗活泼的气氛,给人以美的享受。

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喷泉的种类
一、音乐喷泉
一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉,它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中,水流被操控,散射及折射光,然后一个3维的画面就产生了。
音乐喷泉随着音乐变换,为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴,是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。
二、程控喷泉
按照预先编辑的程序变换喷水造型和灯光色彩强弱变化的喷泉。程序一般可以随时修改,也可储存多种程序,随意调用。
参考资料来源:百度百科-喷泉

音乐喷泉的工作原理是,根据播放的音乐来控制水柱,达到与音乐同步的效果,而水柱是由水泵来控制的,而水泵是由三相异步电动机组成的,三相异步电动机的转速如果通入工频电源,转速是不变化的,变频器是专门针对电机调速的装置。由变频器控制电机的转速,使水柱发生变化。改变频率就改变了电机的转速,也就改变了水泵的压力,音乐的不同频率经单片机处理送到变频电机的控制端,使电机转速随音乐的音调,节奏,和强弱变化,水泵的压力随之变化,喷岀的水就有了高低变化。

最高喷泉
2007年8月1日19时58分,在通化市浑江江面上,100米高的水柱喷涌而起,蔚为大观。据了解,这是东北三省喷涌最高的音乐喷泉,同时也是通化浑江沿江景观带建设工程的组成部分之一。在当晚工程的竣工仪式上,为其剪彩的不是主要领导,而是市民代表。
据介绍,这是东北三省目前喷涌最高的音乐喷泉,总投资高达2000多万元。同时它也作为通化浑江沿江景观带建设工程的内容之一,成为通化市一道新的风景线。
以上内容参考:百度百科-音乐喷泉

趵突泉喷泉的原理:

在平原下的岩浆岩,组织很紧密。地下水流到这里后碰到岩浆岩的阻挡就流不过去了。岩浆岩上又覆盖着一层不透水的粘土层,地下水就不能自由地流出地面。这些被拦阻的大量地下水凭着强大的压力,从地下的裂隙中涌上地面,形成了这些趵突泉。

趵突泉每天涌出7万立方米的泉水。趵突泉水从地下石灰岩溶洞中涌出,泉水有三个出水口,水量巨大,最大涌水量为16.2万米/天,出露标高可达26.49米。水质含菌量极低,经化验符合国家饮用水标准。

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趵突泉的地质条件:

趵突泉的泉涌与济南的地形结构有关系。济南南面是山区丘陵,有千佛山,北面是黄河和平原。济南位于山区和平原的交界线上。济南市的山区是由石灰岩组成的,而平原的泥土底下也隐藏着岩浆岩。

山区的石灰岩大约是在4亿年前形成的,其质地比较纯,石灰岩以大约30°的斜度由南向北倾斜。石灰岩本身不很紧密,有空隙、裂隙和洞穴,能储存和输送地下水。地下水顺着石灰岩层的倾斜,大量地流向济南,成为济南泉水的水源。

参考资料来源:百度百科—趵突泉



泉是地下水天然露头。地下水从固定地点自然流出地表就叫泉。井也是地下水的露头,地点固定,但不是天然露头,也不流出地表,不能叫泉。河道出现明流地点不固定,丰水期出现在上游,枯水期出现在下游,虽是地下水天然露头,但不叫泉水,而叫河水。河槽或岸边常年流水的固定点也叫泉。天然的湾坑或水塘,水面与附近地下水位相同,但肉眼看不出流动,仍不叫泉,而叫“湾”或“塘”。有人会问:济南市区的五龙潭、舜井、官家池、章丘明水的东麻湾、西麻湾,平阴的洪范池名称都不带“泉”字,为什么归类为泉呢?因为它们的实质是泉,符合泉的定义,只是泉口垒砌和修饰形式不同罢了。 上升泉与下降泉。泉水按承压和无压分为上升泉和下降泉两类。泉水从泉口垂直往上冒的叫上升泉,从泉口往下淌的叫下降泉。上升泉的形成应俱备三个条件:1地层条件。地层包括成层的岩石、土层以及土层中夹有的砂砾石层。有裂隙的岩层和有孔隙的砂砾石层,其裂隙和孔隙中充水的称“含水层”。裂而无隙的岩层和孔隙度极差的粘土层,几乎不含流动的地下水,称“隔水层”。“含水层”的存在是泉水形成的首要条件。2地质构造条件。指地震或岩浆活动引起地壳变动(造山运动),使沉积岩层断裂错位,或产生褶曲。含水层与隔水层在纵向剖面上相抵触,或含水层与不透水的岩浆岩体相抵触,阻断了地下水的去路,地下水被迫溢出地表。3地形条件。泉或泉群的上游应有足够的补给面积,各含水层接受大气降水的充分补给。 济南市内趵突泉等四大泉群、济南东郊白泉泉群、章丘百脉泉群都是上升泉。济南南部山区大部分泉都是上升泉,如历城柳埠的突泉、四季村宾馆附近的涌泉。“上升泉”形成的原理,就像倒虹吸管、联通器原理一样,从高的一端注入水,低的一端就往上冒水,低的一端可比喻泉水。由于重力作用和水路压力传导阻力,泉口喷涌水位永远达不到高端水位。既然“联通器”有高低水位之差,在补给区地下水无大量开采的情况下,降雨多少只影响泉群流量增减,上升泉从理论上讲不会干涸。 下降泉与上升泉的不同在于地质构造不同,下降泉不存在阻水岩层或岩体。地下水在山腰悬崖沿含水层自然流出,不往上冒,只往下流,这样的泉子叫下降泉。下降泉亦称“悬挂泉”,如历城柳埠药乡森林公园冰冻台下的“冰冰泉”,水量甚微,冬季结成冰棱悬挂于山崖。地下水在山区冲沟或山前河道自然流出、地点固定的也属下降泉,如历城柳埠的泥淤泉等。 什么是间歇泉?顾名思义汛后流水、旱季断流的泉子就是间歇泉。断流的原因无非是补给面积小,降雨入渗补给量少。这类泉子多数是下降泉,例如柳埠四门塔神通寺西路边的“滴水泉”,山头为面积不大的张夏组石灰岩,裂隙接受降雨垂直入渗补给,下部不透水的紫红页岩是托水底板,渗水沿底板层面的倾斜方向流动,至滴水泉口流出。泉子流一点,汛期补给的水就少一点,流完为止。次年再降雨,再出泉,周而复始。靠雨水补给的叫“雨源型”泉。 有的泉子出自深层大断裂的地下热水,喷一次,停一次,有规律地进行,是真正的间歇泉。泉喷后裂隙出现负压真空,冷空气乘机被吸入,水温暂时下降。待地热积蓄,超过沸点再喷。这样的泉子属“非雨源型”泉。 泉群为什么干涸?大家都知道,济南市区100多个泉子,泉口高程是不一样的,黑虎泉 27.22米,趵突泉27.01米,五龙潭26.2米,高低相差1米。因为降雨少,补给水量少,泉口较高的黑虎泉、趵突泉先一步干掉。但是根据虹吸管、联通器原理,泉口较低的五龙潭或泉口更低的泉子是不会干掉的,只是无人注意罢了。雨,每年总是要降的,济南地区最少的年份380毫米。当地下水埋藏深度超过4米时,潜水不会蒸发,泉口低的泉子应该照流不误。什么原因导致泉水位低于五龙潭泉口、泉池干涸呢?一是泉群附近或补给区开采量大于泉的来水量。开采集中的地方地下水面形成了漏斗。当漏斗中心的水位低于五龙潭泉口时,泉水倒流,泉子全部干掉。二是泉头附近打防空洞、盖楼深挖地基,破坏了泉水赖以存在的地质结构。形成了若干条低于五龙潭泉口的地下水通道,降低泉头水位,削减泉水流量,破坏了原有的生态平衡。三是泉水补给区上游大量修水库、塘坝拦截地表水和地下水,减少了地下水补泉量。怎样才能保持泉水永不干涸呢?只能用减少开采量的办法,比如用黄河水代替抽取岩溶泉水;也可将水库拦蓄之水,在旱季放水补泉,泉水断流是可以避免的。但是破坏了地质结构,失去了泉群赖以存在的条件,泉水断流是无法恢复的。 泉群为什么会复喷?泉群补给区降水量多了,比方年降水量600毫米,相应泉群日均流量49万立方米,这时补给区的开采量与泉头附近的跑水量(因局部地质结构破坏)之和也是49万立方米,泉水位应该不升不降,与泉口持平。但事实上由于不同水文年降水量不同,年内逐月降水量也不同,泉喷量也随之不同,呈现汛后泉水喷涌,旱季断流现象。如果年降雨量800毫米,泉群日均来水量80万立方米,远远大于开采量和非泉口跑水量49万立方米,泉群就常年喷涌了。 平原涝洼有没有上升泉?济南东郊的白泉地处涝洼,涝洼存水几乎是死水,平地冒泉怎么解释?这与地质构造有关。白泉是上升泉而不是下降泉,泉水来源于厚度70米土层以下的石灰岩裂隙,其位置恰巧是石灰岩含水层与不透水的煤田砂页岩交界处,另有断层等因素,地下水受阻而上涌。厚厚的土层盖住了怎么会上涌?因为这里的土层是几千万年逐渐沉积而成的,洪水携带的岩土碎屑沉积一层,被石灰岩承压水冲开一次。细粒粘土被冲走,泉口附近剩下较粗的砂砾,泉水通过松散砂砾之间的孔隙冒出地面,始终保持着泉水上涌的状态。这种情况类似人们常言的“管涌”。 自流井是怎么回事?遥墙和齐河县的某些深井,深度700多米,穿透几百米的土层和含煤砂页岩,打入下伏石灰岩,石灰岩岩溶承压水(即济南泉水)上涌。因当地地面低于济南泉口,形成自流井,自流井就是上升泉。喷井或喷泉的出现,使当地人惊喜,也使业内人士担忧。当这样的喷井或抽水井达到几百眼的时候,趵突泉就挪到齐河去了。不是有了不透水的火成岩(岩浆岩)阻水,才有济南泉群出现吗?怎么石灰岩泉水通到齐河去了?因为岩浆是顺石灰岩中某些软质泥灰岩层侵入的,尽管厚度大小不一,只不过是石灰岩中的夹层而已,在黄河北插到700米以下或更深处了。千佛山断层通过趵突泉向西北延伸去,北店子已经在断层西侧了。这里土层厚度200余米,以下是含煤地层,再往下便是石灰岩。有人企图在这里开采煤矿,矿坑排水将吸引大量岩溶地下水,削减泉流量,降低泉水位,也会造成济南泉水断流。

1、形成的基础

与济南的地形结构有关系。济南的南边是千佛山,山区是石灰岩组织而成的,由于石灰岩有空隙,所以在石灰岩倾斜的时候,泉水就会顺着它流向济南,就有了济南泉水的产生。济南的背面是平原,平原的泥土下面是岩浆岩,当地下水流到岩浆岩这里的时候,就会覆盖在上面,最后由于压力,地下水就会从地下的缝隙中涌出,就有了趵突泉了。

2、原理

如下图所示,那就是“连通器”原理,什么是连通器原理呢?连通器里的同一种液体不流动时,各容器中直接与大气接触的液面总是保持同一高度。因为济南南高北低,因此地下水就会从断层中涌出来!



喷泉的原理是个动量守恒,从大半径管道到小半径管道,产生一个速度的变化,冲向背离地面的方向。 大半径的速度由泵带动,小半径中的速度是原来速度,与动量转化速度。需要选择一个微元计算动量守恒,这样能求出一个速度,这个速度是出口速度,然后就是一个上抛运动了,这个是理想的情况,没有摩擦,没有风。想了解更多相关信息,可以咨询内江市源美喷泉工程有限公司,谢谢!

应该是天然的 雨水旺的季节泉水就涌的高 地下水

  • 趵突泉喷泉的原理是什么
    答:趵突泉喷泉的原理:在平原下的岩浆岩,组织很紧密。地下水流到这里后碰到岩浆岩的阻挡就流不过去了。岩浆岩上又覆盖着一层不透水的粘土层,地下水就不能自由地流出地面。这些被拦阻的大量地下水凭着强大的压力,从地下的裂隙中涌上地面,形成了这些趵突泉。趵突泉每天涌出7万立方米的泉水。趵突泉水从地下石...
  • 济南趵突泉喷涌是自然现象,泉水是怎样从池底冒出来的?
    答:深圳“孟晨笔”的北宋族政治家和科学家表达了这一观点。沈古说,水从吴王山向东流动。有时隐藏在地下,春天从地下升起。这一声明对子孙后代产生了巨大影响。甚至清朝著名作家宝松也表示,“为了经济,看看秋天。”另一种观点是,他来自江南山区南部著名文学人物元华文的金氏家族&ld...
  • 喷泉是如何实现水往高处流的,大自然中有这样的现象吗?
    答:这个现象和我们使用的自来水原理是一样的:将水或其他液体经过一定压力通过喷头或者水龙头喷洒出来具有特定形状的组合体,也就是水的压强。这一点在我们生活中比较常见。那么大自然中真有“水往高处流”的现象吗?洛阳的龙潭大峡谷就有着“水往高处流”的特色景观。龙潭大峡谷位于洛...
  • 趵突泉地下水位已连续多日亮起橙灯,这是怎么回事?
    答:有人无脑质疑,就请麻烦了解一下济南的地势和泉水喷涌的原因,地势低而地下水位高,为了平衡压强而造成泉水喷涌,这是初中生都学过的物理知识——连通器原理。你们可以说济南堵车,空气质量的问题,但要是质疑我们泉水是假的?不好意思,每个济南人都不会同意,这是我们得天独厚的地理位置条...
  • 趵突泉是不是在下边埋了个水管呢?
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  • 济南的趵突泉是不是在下边埋了个水管呢?
    答:答案当然是否定的,其实关于埋水管这件事情大家都是众多纷纭,也许这个水管是存在的,也许它并不存在,但是无论是何种情况,都和趵突泉泉水的喷涌是没有任何关系的。济南被称作为“泉城”,原因十分的明确,因为在济南城当中有许许多多的泉眼,这些泉眼大小均不相同,据不完全的统计济南城中大约...
  • 中国第一天然喷泉?
    答:凭什么说趵突泉是天下第一泉?有自然景观和历史文化两方面原因。自然景观方面,首先它喷涌量巨大,气势惊人。据记载,趵突泉日涌量最大时可达16万立方米,占济南泉水喷涌总量的1/4还要多。古人描述其“三窟并起”“声殷如雷”。其次,它“源发闹市,独流入海”,一条流入海洋的河流,其源头竟是处于...
  • 每天涌水7万立方米!趵突泉水都是从哪儿来的?
    答:鲍图泉的水很可能来自南部山区,而南部山区构成了鲍图泉的供水。一是河南省的水,河南王吴山的水,上述“现代笔河之梦”。“古老的地球上有水流,这是一个日历,水在这里流动,水供应通过后代。这意味着来自江苏河南山的水,啊,隐藏在地下,济南,边界,地下水相反,这是鲍图春天的...
  • 趵突泉的中心有三个泉眼,在冬天的时候会停喷吗?
    答:三、总结总的来说,如果在以前趵突泉冬天的时候也不会停喷的,因为趵突泉冬天的气候跟其他季节的气候差不多,雨水也相当充沛。但是现在的趵突泉,不管是冬天还是其他季节也不会出现喷泉的奇观了。因为趵突泉现在受到了很多自然气候和人为因素的影响,已经停喷了。
  • 济南喷泉广场在哪?
    答:济南喷泉广场在哪? 泉城广场有喷泉,趵突泉东门向东,黑虎泉西路和泺源大街之间。济南的喷泉广场离天桥有多远 公交线路:k107路,全程约13.7公里 1、从山东财经大学燕山校...步行约510米,到达山财大燕山校区站 2、乘坐k107路,经过25站, 到达天桥区 *** 站 3、步行约70米,到达天桥区 赤山喷泉...