Разнообразие видов устройств фонтанов, из каких частей они состоят
Научное определение фонтана звучит приблизительно так: это гидротехническое сооружение, в котором водные массы движутся по замкнутому или открытому контуру. Если говорить о фонтанах, возводимых на загородных участках, то это небольшие архитектурные сооружения разнообразной формы, которые строятся вровень с поверхностью грунта на участке или в виде надстройки над ним. В этой статье не будем рассказывать о формах и дизайнерском наполнении, нас будет интересовать устройство фонтана, из каких частей и узлов он состоит, на что необходимо обратить внимание, подходя к решению задачи возведения гидротехнического сооружения.
Основные части фонтана
Состоит фонтан из двух частей: кессона и фонтанной чаши. Первый – это резервуар, где накапливается вода, которую используют для перемещения и создания водяного столба. Объем кессона определяется требуемым количеством воды. Изготавливают его из разных материалов. На рынке он представлен емкостями из бетона, металла, пластика, бутилкаучуковой пленки и прочих. Установка кессона и его подключение к фонтанному комплексу – процесс наисложнейший, поэтому этим занимаются специализированные организации.
Фонтанная чаща – это емкость, которую сооружают по разным технологиям. Выбор здесь невелик: бетонное сооружение, стальное, пластиковое или из композитных материалов. Если бюджет на возведение фонтана большой, то чащу можно построить из мрамора, бронзы и других дорогих материалов.
Система перемещения воды
Необходимо отметить, что перемещение воды в фонтанной конструкции – наиважнейший критерий эффективной работы гидротехнического сооружения. Поэтому к этому вопросу надо подходить с профессиональной стороны. Вообще, излив воды, то есть состояние самого фонтана, зависит в основном от насадки, из которой под давлением водные массы и будут изливаться. Здесь достаточно широкий выбор, где часто используемые – каскад или колокол, как самые сложные, или ручеек или родник, как самые простые.
Но принцип работы фонтана зависит от одного самого важного элемента – привода, он же насосная установка. Именно насос создает давление внутри системы перемещения воды. И чем больше напор, тем сильнее вода будет выталкиваться из насадки, тем выше она будет взлетать над поверхностью водной глади.
Необходимо отметить, что для создания давления внутри систему перемещения воды можно использовать обычные насосы (даже бытовые), к примеру, погружной типа «Малыш» или «Ручеек», или более сложные насосные установки типа поверхностных. Первый вариант – простой, но с небольшой производительностью и напором. При этом погружные насосы легко устанавливать. То есть их просто опускают в воду (частично или полностью) в колодец или открытый водоем.
Второй вариант требует к себе более тщательного отношения. Во-первых, насос подбирают по требуемому объему перекачиваемой воды и напору. Во-вторых, для него сооружают отдельное помещение или нишу рядом с кессоном. Поэтому выбор второго варианта приведет к большему вложению денежных средств. Но именно он дает возможность реализовать достаточно сложные решения.
Итак, подводим итог по разделу – основные части фонтана. Состоит он из кессона, в котором накапливают требуемое количество воды, насоса и насадки, формирующей излив водных масс. Все остальное – это всего лишь декоративное наполнение фонтанной конструкции.
Как работает фонтанная схема
В первую очередь заполняется именно кессон. Наполнение может производиться разными способами из разных источников: открытые водоемы, централизованный водопровод, колодец или скважина. В данном случае для заполнения используется любой из бытовых насосов. Чем больше его производительность, тем быстрее кессон будет заполняться водой.
Между собой бассейн и кессон соединены двумя трубами: подачи воды и обратки, по которой самотеком вода стекает снова в кессон. В контур подачи монтируется насос, обеспечивающий перемещение водных масс. Есть в кессоне и еще одна трубная разводка, которая соединяет его с канализационной системой. Она необходима для того, чтобы сливать воду на зиму, когда проводится консервация фонтана.
Понятно, что все трубные разводки снабжены элементами запорной арматуры. Особенно важны два из них: перед и после насосного оборудования. Обычно это или вентили, или шаровые краны. Их назначение – отсечь подачу воды, если требуется провести ремонт самого насоса или его замену на новый.
То есть схема устройства фонтана достаточно проста: это две емкости, соединенные между собой двумя трубами, в одной из которых установлен насос.
Простейшие системы
Вышеописанное устройство является достаточно сложным. Обычно его используют для возведения фонтанов со сложной архитектурной формой, где используется большой объем воды. На дачах можно обойтись небольшими денежными вложениями. Тем более производители сегодня предлагают пластиковые чащи для воды разного декоративного оформления. Они полностью герметичны, главное – правильно провести установку.
В фонтанах этого типа используют специальные насосы, но можно и погружные бытового типа. Все будет зависеть от объема используемой чаши. Самый простой вариа6 монтажа показан на фото ниже. Обратите внимание, что насос установлен на дне бассейна, а вверх от него проведена труба, на конце которой установлена насадка. То есть насос качает воды, которой чаща фонтана заполнена. Она же тут же попадает обратно в резервуар. То есть потери практически отсутствуют, при этом нет надобности устанавливать рядом кессон или другую емкость.
Добавим, что от насоса можно отвести несколько контуров, замыкая их на разных типах устройства излива воды. На той же фотографии показано, как один насос, установленный на дне чаши фонтана, снабжает водой три источника излива.
Хотелось бы обратить внимание, что именно этот вариант строения фонтана самый часто используемый на дачных участках. Это недорого, это надежно, потому что насосы погружного типа изготавливают по технологии, которая обеспечивает стопроцентную герметичность оборудования. То есть такие насосные агрегаты выдерживают большое давление воды, плюс – изготавливают их из материалов, которые не подергаются коррозии: нержавеющая сталь, пластик.
Добавим, что сегодня производители предлагают уже полный комплект оборудования для фонтана, в который входят насос, регулятор подачи воды, насадки. В паспорте изделия обязательно указывают максимальный напор воды, по которому можно выбрать высоту подъема водных масс.
Есть предложения и по потребляемому напряжению. То есть некоторые модели насосного оборудования работают только от сети напряжением 220 вольт, другие от 12 или 24 вольт. И это немаловажный критерий выбора. К примеру, для разбрызгивающих фонтанов лучше устанавливать насосы с большим напором, но с небольшой производительностью, работающих с напряжением 220В. А для гидротехнических сооружений с изливом воды в виде каскада или водопада лучше устанавливать приборы, работающих от низкого напряжения. Но у них напор должен быть небольшим, а производительность – высокой.
Видео описание
В видео рассказывается о фонтанных насосах модели «Sprut»:
Источник
Гидротехническое сооружение
Гидротехническое сооружение – это инженерное или естественное сооружение для использования водных ресурсов или для борьбы с разрушительным действием воды. Гидротехнические сооружения бывают общие и специальные. Общие применяются почти при всех видах использования вод: водоподпорные, водопроводящие, регуляционные, водозаборные и водосбросные.
Водоподпорные гидротехнические сооружения создают напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним. К ним относятся: плотины и дамбы (или валы).
Плотины — важнейший и наиболее распространенный тип гидротехнических сооружений. Они перегораживают речные русла и создают разницу уровней по руслу реки. Перед плотиной вверх по водотоку накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище. Участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами называется бьефом. Верхним бьефом плотины является часть реки выше подпорного сооружения, а часть реки ниже подпорного сооружения называется нижним бьефом. Водохранилища могут быть долговременными или кратковременными. Долговременным искусственным водохранилищем является, например, водохранилище верхнего бьефа плотины гидроэлектростанции, оросительной системы. Долговременное естественное водохранилище может образоваться в результате перекрытия реки после такого чрезвычайного происшествия, как обвал твердых скальных пород. Кратковременные искусственные плотины создаются для временного изменения направления течения реки при строительстве ГЭС или др. гидротехнические сооружения. Кратковременные естественные плотины возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом. Дамбы отгораживают прибрежную территорию и предотвращают ее затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озерах.
Водопроводящие гидротехнические сооружения (водоводы) служат для переброски воды в заданные пункты: каналы, гидротехнические туннели, лотки, трубопроводы. Некоторые из них, например, каналы, из-за природных условий их расположения, необходимости пересечения путей сообщения и обеспечения безопасности эксплуатации требуют устройства др. гидротехнических сооружений, объединяемых в особую группу сооружений на каналах (акведуки, дюкеры, мосты, паромные переправы, ворота, водосбросы, шугосбросы и др.).
Регуляционные (выправительные) гидротехнические сооружения предназначены для изменения и улучшения естественных условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют запруды, струенаправляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы, ограждающие валы, траверсы, донные пороги и др.), берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледозадерживающие сооружения.
Водозаборные (водоприемные) гидротехнические сооружения устраивают для забора воды из водоисточника и направления ее в водовод. Кроме обеспечения бесперебойного снабжения потребителей водой в нужном количестве и в требуемое время, они защищают водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов и др. Водосбросные гидротехнические сооружения служат для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов и пр. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоемы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения снабжают гидротехническими затворами. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъеме уровня верхнего бьефа выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматическими затворами, сифонные водосбросы.
Специальное гидротехническое сооружение возводится для какой-либо одной отрасли водного хозяйства. Для водного транспорта: судоходный шлюз, судоподъемник, причал, плотоход, лесоспуск (бревноспуск), маяк и др. сооружения по обстановке судового хода, различные портовые сооружения (молы, волноломы, пирсы, причалы, доки, эллинги, слипы и др.). Для гидроэнергетики: здание ГЭС, напорный бассейн и др. Для гидромелиорации: оросительный или осушительный (магистральный или распределительный) канал, дренаж, шлюз-регулятор на оросительной и осушительной системе, коллектор и др. Для водоснабжения и канализации: каптаж, насосная станция, водонапорная башня и резервуар, пруд-охладитель и др. Для рыбного хозяйства: рыбоход, рыбоподъемник, рыбоводный пруд и др. Для социального устройства: бассейны, аквапарки, фонтаны. Указанные гидротехнические сооружения, наряду с их прямым назначением, используются для:
- защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек;
- ограждения хранилища жидких промышленных отходов (добывающих, металлургических, энергетических) и сельскохозяйственных предприятий;
- предохранения от размывов на каналах;
- предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.
В ряде случаев общие и специальные гидротехнические сооружения совмещают в одном комплексе, например, водосброс и здание гидроэлектростанции (так называемая совмещенная ГЭС) или другие сооружения для выполнения нескольких функций одновременно. При осуществлении водохозяйственных мероприятий гидротехнические сооружения, объединенные общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, называемые узлами гидротехнических сооружений или гидроузлами. Несколько гидроузлов образуют водохозяйственные системы, например, энергетические, транспортные, ирригационные и т.п. В зависимости от места расположения гидротехнические сооружения могут быть морскими, речными, озерными, прудовыми. Различают также наземные и подземные гидротехнические сооружения.
Для анализа потенциальной опасности и капитальности гидротехнические сооружения как объекты гидротехнического строительства они делятся на 5 классов. К 1-му классу относятся основные постоянные гидроэлектрические станции мощностью более 1 млн. кВт. Ко 2-му — сооружения ГЭС мощностью 301 тыс. — 1 млн. кВт, сооружения на сверхмагистральных внутренних водных путях (например, на Волге, Волго-Донском канале и др.) и сооружения речных портов с навигационным грузооборотом более 3 млн. условных тонн. К 3-му и 4-му классам — сооружения ГЭС мощностью 300 тыс. кВт и менее, сооружения на магистральных внутренних водных путях и путях местного значения, сооружения речных портов с грузооборотом 3 млн. условных т и менее. К 5-му классу относятся временные гидротехнические сооружения. Аварии на гидротехнических сооружениях многообразны. Наиболее опасные из них — гидродинамические аварии.
При разработке мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях в зависимости от класса их опасности в проектах назначают степень их надежности, т.е. запасы прочности и устойчивости, расчетные максимальные расходы воды, характеристики и качество стройматериалов и т.п. Кроме того, по классу опасности определяется объем и состав изыскательских, проектных, исследовательских и диагностических работ. Характерные особенности гидротехнических сооружений связаны с воздействием на него водного потока, льда, наносов и других факторов. Это воздействие может быть механическим (статические и гидродинамические нагрузки, суффозия грунтов и др.), физико-химическим (истирание поверхностей, коррозия металлов, выщелачивание бетона), биологическим (гниение деревянных конструкций, истачивание дерева живыми организмами и пр.). Условия возведения гидротехнических сооружений осложняются необходимостью пропуска через сооружения в период их постройки (обычно в течение нескольких лет) так называемых строительных расходов реки, льда, сплавляемого леса, судов и пр. Влияние гидротехнических сооружений, особенно водоподпорных, распространяется на обширную территорию, в пределах которой происходит затопление отдельных земельных площадей, подъем уровня грунтовых вод, обрушение берегов и т.п. Поэтому строительство таких сооружений требует высокого качества работ и обеспечения большой надежности и безопасности конструкций, т.к. аварии на гидротехнических сооружениях вызывают тяжелые последствия — человеческие жертвы и потери материальных ценностей.
Источник: Гражданская защита: Энциклопедия в 4 томах. Том I (А–И); под общей редакцией С.К. Шойгу; МЧС России. – М.: Московская типография № 2, 2006.
Источник