Публікації компанії Гідрологія
Схема фонтану пристрою.
Водопостачання фонтанів Петергофського парку історично організовано за проточним, так званим, "каскадним" принципом - вода з верхніх ставків по системі трубопроводів і колекторів подається на фонтанні насадки, падає в чаші фонтанів і через перелив потрапляє в канали, що стікають до Фінської затоки.
В епоху водозбережних технологій фонтани будують за замкненим принципом – вода циркулює у фонтані по колу. Насос забирає воду з чаші фонтану та подає на фонтанну насадку. Пройшовши через насадку, вода створює фонтанну картину і падає назад у чашу фонтану. Це так звана рециркуляційна схема устрою фонтану. Щоб фонтанні насадки не забивалися сміттям, ставиться контур фільтрації зі своїм насосом.
Застосування рециркуляційної схеми пристрою фонтану дозволяє забезпечити значну економію води, але навіть при такому пристрої фонтан все одно втрачає воду.
Втрата води фонтан.
Застосування рециркуляційної схеми стійкості фонтану хоч і призводить до значної економії водних ресурсів, але повністю втрат води не позбавляє.
Під час роботи фонтану вода витрачається:
- На розбризкування
- На винесення вітром
- на випаровування
- На промивання фільтра.
Втрата води фонтан на розбризкування і винесення вітру.
Втрати на розбризкування та винесення вітром залежать від:
- Конструкції фонтанної насадки
- Висоти струменя фонтану
- Сил вітру.
Значення втрат води можуть бути рівними:
- Для циліндричних насадок – 1 – 2% від витрати води через насадку;
- Для насадок, що розпорошують воду, - 1.5 - 3% від витрати водичерез насадку.
Якщо для очищення води фонтану використовується піщаний басейновий фільтр, то необхідно враховувати витрату води на промивання фільтра, який можна прийняти рівним 2% від добової продуктивності фільтра.
Втрата води фонтан на випаровування.
Кількість води, що випаровується, залежить від наступних факторів:
- температури навколишнього повітря;
- вологість повітря;
- середньої швидкості вітру.
Кількість води, що випаровується, можна приблизно визначити за наступною формулою:
Hісп=11,6 * (E1-e0) * B * t (формула 1)
Hісп - шар води, що випаровується у фонтанній чаші за місяць у мм;
11,6 - коефіцієнт, що враховує питому всмоктувальну атмосферу в мм/мб*міс.;
E1 - максимальна пружність водяної пари при заданій температурі поверхні води (визначається за табл. 1) в мб;
e0 - парціальний тиск водяної пари в повітрі в мб,e0=м*E1/100 (формула 2);
м - відносна вологість повітря в %;
B - коефіцієнт, що враховує силу вітру,В=1+0.134 Vв ;
Vв - середня швидкість вітру в м/с (за місяць);
t - розрахунковий час випаровування, що вимірюється в місяцях.
При заміні фонтанних насадок спеціальної конструкції, наприклад, призначених для створення ефекту туману, необхідно при розрахунках додавати до отриманої кількості води на випаровування від 0.5 до 1%.
Таблиця 1. Значення тиску насиченої пари над плоскою поверхнею води (E1).
| T, 0 С | E1, Па | T, 0 С | E1, Па | T, 0 С | E1,Па | T, 0 С | E1, Па |
| 6 | 873,1 | 11 | 1313,5 | 16 | 1819,4 | 21 | 2488,9 |
| 7 | 1002,6 | 12 | 1403,4 | 17 | 1939,0 | 22 | 2646,0 |
| 8 | 1073,5 | 13 | 1498,7 | 18 | 2065,4 | 23 | 2811,7 |
| 9 | 1148,8 | 14 | 1599,6 | 19 | 2198,9 | 24 | 2986,4 |
| 10 | 1228,7 | 15 | 1706,4 | 20 | 2340,0 | 25 | 3170,6 |
Приклад розрахунку втрати води фонтаном на випаровування.
Для розрахунку приймемо, що:
- середня швидкість вітру V = 7 м/с,
- середня відносна вологість повітря влітку - м = 75%,
- температура води у фонтані T0=16 0 С,
- площа дзеркала води 100 м2.
По Таблиці 1 отримуємо, що значення тиску насиченої пари E1 для 16 0 С - 1819,4 Па, або мб - 18,194 мб.
Парціальний тиск за формулою 2:
Підставляємо значення парціального тиску e0 у формулу 1:
Шар випаровування води за квадратний метр за місяць складе 102 мм або 0,102 м.
Помножуємо на площу фонтану, отримуємо, що величина випаровування з усієї площі води на місяць дорівнює 0,102 м/міс*100 м 2 =10,2 м 3 /міс.
Додаючи до цієї величини втрати води на розбризкування, винесення вітром та промивання фільтра, отримаємо загальні втрати води фонтаном за місяць.
Збирання та поповнення води в чаші фонтану.
Для зменшення втрат у води у фонтані необхідно проектувати фонтан таким чином, щоб він мав наступні конструктивні особливості:
- Територія навколо фонтану була оснащена спеціальними трапами для збирання розбризканої води та повернення їх у чашу фонтану, особливо це актуально для популярних пішохідних фонтанів.
- Для зменшення негативної дії вітру встановлювати датчики вітру з системою частотного керування насосом або зменшення висоти струменя, або для повного відключення фонтану при сильному вітрі.
Неконтрольоване зменшення рівня води у фонтані може призвести до псування обладнання. Для підтримки певного рівня води обов'язково необхідно оснащувати фонтан електронними або механічними датчиками рівня із клапанами подачі водопровідної води із системи водопостачання у чашу фонтану.
Проведення правильних розрахунків на етапі проектування дозволить оснастити фонтан усім необхідним обладнанням, підготувати системи водопостачання та дренажу до можливих навантажень, з'ясувати витрати, пов'язані з роботою фонтану.
Фотографії з сайтів: petergof ru, vodalux ru