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水上乐园人工造浪池设计

发布日期:2017-06-03   发布人:handler   浏览次数:1418

戏水乐园中的造浪池设计

 目前, 随着休闲娱乐业的迅猛发展, 各地相继兴建了一些多姿多采的戏水乐园。戏水乐园中最主要的, 同样也是最吸引人的项目莫过于造浪池。本文将着重论述有关造浪池的设计。

1、造浪池的性质

造浪池是一种能通过机械造出人工模拟海浪的水池。在戏水乐园中弓它在所有水池里一般来说是最大的, 同时也是最创造气氛的。水面上起伏的层层波浪总是带给游人阵阵按捺不住的激动, 以致国外一些戏水乐园仅设置这样一个大池就已使游人乐而忘返了。造浪池池底要设计成斜坡状, 由浅入深。这样, 让游人有一个从观浪欣赏、踏浪趟水, 最后畅游其中的过程, 真正领略到回归大自然的感受, 并且这也有利于波浪的形成与发展。造浪机及波浪发生口要设置在水池最深处。

2 造浪方式的选择

造浪的方式有许多种, 但根据其技术手段可主要分为三大类􀀁 机械推板式、空气压缩式和真空提升式。

机械推板式(图1a)是由电动机联动曲柄, 带动置于水中的推板前后摆动而形成波浪。几个推板组合在一起, 由计算机控制, 即可造出各种正弦波和类似真实海洋的随机波浪。波长范围在4.5-12m之间,, 最大浪高0.5-1.5m。单位宽度造波机所需功率8kw左右。其优点是结构简单, 运行可靠, 便于维修与管理。但造浪机的部分运转是在水下进行, 所以要注意构件的锈蚀问题。在国内的室外戏水乐园中, 采用这种方式造浪的较多, 如北京陶然亭公园水上世界, 昆明东兴戏水乐园等。

空气压编式造浪(图1b)是目前室内造浪池一般采用的形式, 如北京康乐宫、沈阳夏宫等, 它是由与水相连并排设置的几个空气腔及隔离的机房构成。机房中的造浪机由几台高压离心风机作为风源, 由变频调速机、调速器及变速箱组成风门变频调整系统, 并采用可编程序控制器控制。造浪时, 通过风机向下端由水封闭

的空气腔鼓风, 并有次序地改变风力强弱, 造成腔内气压变化由此鼓动空气腔水面上下波动,而形成波浪。根据池面大小及形状, 可设多个风机及空气腔, 通过程序调节可使各空气腔同时或错落鼓气、泄气, 各腔内水面时差振荡, 这样就造出模拟自然的排浪、涌浪、斜浪等各种效果。其造浪系统所有部件都与水隔开, 有利于设备的使用与维护。空压式造浪的缺点是􀀁 机器本身噪音较大, 所以在机房设计时一定要考虑吸音、隔音及密闭的问题。能量消耗也大, 其单位宽度造浪机所需功率10kw 左右, 能量损失20-30%, , 部分余热传导给水体。其波长在4.5-12m 之间,, 最大浪高0.5-1.8m 。进行造浪活动时, 一般把浪高控制在0.3-0.6m 之间。超过0.6m 以上时, 要注意游人安全, 采取适当安全措施。


 

真空提升式造浪(图1c) 真空提升式造浪系统同样由与相连的几个空气腔及隔离的机房构成。其工作原理是风机将空腔的空气抽空使水位在腔内升高。当水位达到预设高度后即开启阀门, 使空腔和大气骤然连通, 空腔升压则空腔内高水位水体猛然落下, 强烈撞击腔外水体, 犹如“决堤之洪”奔腾而下。这种浪的特点是浪高较大, 最大可达2m以上, 气势壮观且浪涛翻卷, 最适宜于冲浪运动的进行。在浪高大于1m 时, 游人可进行俯卧式冲浪运动。当浪高超过1.5m时, 就能进行惊心动魄的立式冲浪运动了。这种造浪方式的缺憾是造浪间期较长。解决的方法之一是做前后两排空腔, 依次泄压放送水体, 这样可使造浪间隔周期提高一倍。真空提升式造浪目前在国内还没有实例, 日本1993 年建成的宫畸县的“ 海洋巨蛋(Ocean Dome) 就是采用两排空腔真空式造浪。

除以上造浪方式外, 还有液压推板式造浪、共振式造浪、储水式造浪等, 但应用得不如以上几种方式普遍。

  造浪系统在运作时, 其能耗较大, 故通常不长时间持续造浪。一般是每小时造浪1-2 次,每次10-15分钟长。

3、造浪池池身设计

造浪池通常布置在戏水乐园中较显眼的位置, 它是戏水乐园的主题之一。其造形丰富多样, 活泼洒脱。如果按浪效果设计, 扇形平面最为合适, 这时的浪区较大, 波浪的行进最为舒展, 造浪机的效能发挥得也最为充分。造浪机要设置在扇形底边处, 池两边扇形扩散时, 底边算起1/3范围内不宜加宽太快。在此范围以外, 可单侧或两侧同时加宽, 加宽角度应控制在15度以内。否则波浪卸能太大, 浪幅衰减太快。目前也有在池中间设置造浪机, 向两边造浪, 池形设计更为变幻无穷。造娘池的底边宽度一般在2.5-30m之间, 根据池大小来确定设置单台或多台造浪机。其长度要大于30m, 以形成完整的波浪。

造浪池最深处不应小于1.8m。主要是考虑造浪机性能及本身游泳池深水区要求。坡度要在8%左右, 最大不要超过10%。取这个值主要有几个好处􀀁 首先是让游人不感到深度变化太快, 嬉戏时脚底有稳定平面感, 不打滑;其次这个坡度对波浪的发展起到推波助澜作用􀀁 另外还有利于池水洁净。因为在这个坡度上, 池底的

细小沉淀物会随坡自动滑落到造浪池最深处,由此处的池底回水口将其回流进去。而小于这个坡度, 沉淀物会附着于池底, 保持不动状态。

在造浪池的另一端可预留一段缓冲段, 坡度自然延伸, 造成海滩效果。“ 海滩” 部分可以采用砂石色塑胶粒地面, 即逼真, 又防滑。也可铺设粗石英砂粒, 形成真正海滩。为了不使砂粒沉淀至池底, 污染水体且阻塞管道, 所用石英砂粒最好先经过研磨, 去掉易相互碾碎的棱角, 经过水洗及级配, 再行铺设。另外, 在水、岸交界处,设置沉砂回水槽, 使波浪带砂由岸回落时, 截砂于此。在场地较受限制时, 为了缩短池长, 可把水池最浅处设为不超过0.3m深, 采用适当高度的台阶抵挡波浪, 这样还能形成“ 惊涛拍岸的效果。造浪池的侧壁高度及模拟海滩的长度需足够, 以最大浪时不造成池水大量外溢为原则进行计算来设计。

造浪池的溢流口设计时要比池水面标高低150mm , 太低则会使回流速度太慢, 太高又会使水面表层的悬浮物打旋而不能落入管内。

4、几个值得注意的安全问题

造浪发生口处应设置不锈钢栅栏封闭, 以免游人误入危险。栅栏本身及其固定方式一定要坚实耐久, 以免被波浪冲跨。池底泄水的回水口一定要有扩大口, 上设边长大于􀀁􀀁 􀀁 的不锈钢蓖子。这是因为排水时其水口附近存在负压区, 能对人体产生吸附。当人体的某些部位如手掌、脚掌、头部、臂部等把回水口全部遮住时, 管中回落的水使封闭口产生负压, 使人体这些部位产生“ 吸盘”效应, 让人无法挣脱而产生危险。

另外, 泳池爬梯能对游客产生的一种伤害,不常为设计者重视。许多爬梯踏步为单排不锈钢管, 管径较细。游客攀爬时, 光滑的钢管加上附着的水, 变得光滑异常, 使游人往往蹬脱或脚部失稳横向打滑, 造成碰伤或脚趾撕裂。故梯步一定要加宽、防滑, 最好采用防滑踏步板, 不可简单从事。还有, 造浪池侧边设计尽可能流畅, 不设明显的突出物,􀀁 免波浪冲击强烈, 游人受伤。在深水区, 因这里的池壁往往很高􀀁 , 游人无处憩息, 故一定要在池壁设置休息栏杆, 保证安全。

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