戲水樂(lè)園中的造浪池設(shè)計(jì)
目前, 隨著休閑娛樂(lè)業(yè)的迅猛發(fā)展, 各地相繼興建了一些多姿多采的戲水樂(lè)園。戲水樂(lè)園中最主要的, 同樣也是最吸引人的項(xiàng)目莫過(guò)于造浪池。本文將著重論述有關(guān)造浪池的設(shè)計(jì)。
1、造浪池的性質(zhì)
造浪池是丫種能通過(guò)機(jī)械造出人工模擬海浪的水池。在戲水樂(lè)園中弓它在所有水池里一般來(lái)說(shuō)是最大的, 同時(shí)也是最創(chuàng)造氣氛的。水面上起伏的層層波浪總是帶給游人陣陣按捺不住的激動(dòng), 以致國(guó)外一些戲水樂(lè)園僅設(shè)置這樣一個(gè)大池就已使游人樂(lè)而忘返了。造浪池池底要設(shè)計(jì)成斜坡?tīng)? 由淺入深。這樣, 讓游人有一個(gè)從觀浪欣賞、踏浪趟水, 最后暢游其中的過(guò)程, 真正領(lǐng)略到回歸大自然的感受, 并且這也有利于波浪的形成與發(fā)展。造浪機(jī)及波浪發(fā)生口要設(shè)置在水池最深處。
· 2、 造浪方式的選擇
造浪的方式有許多種, 但根據(jù)其技術(shù)手段可主要分為三大類(lèi)?? 機(jī)械推板式、空氣壓縮式和真空提升式。
機(jī)械推板式(圖1a)是由電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)曲柄, 帶動(dòng)置于水中的推板前后擺動(dòng)而形成波浪。幾個(gè)推板組合在一起, 由計(jì)算機(jī)控制, 即可造出各種正弦波和類(lèi)似真實(shí)海洋的隨機(jī)波浪。波長(zhǎng)范圍在4.5-12m之間,, 最大浪高0.5-1.5m。單位寬度造波機(jī)所需功率8kw左右。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 運(yùn)行可靠, 便于維修與管理。但造浪機(jī)的部分運(yùn)轉(zhuǎn)是在水下進(jìn)行, 所以要注意構(gòu)件的銹蝕問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)的室外戲水樂(lè)園中, 采用這種方式造浪的較多, 如北京陶然亭公園水上世界, 昆明東興戲水樂(lè)園等。
空氣壓編式造浪(圖1ｂ)是目前室內(nèi)造浪池一般采用的形式, 如北京康樂(lè)宮、沈陽(yáng)夏宮等, 它是由與水相連并排設(shè)置的幾個(gè)空氣腔及隔離的機(jī)房構(gòu)成。機(jī)房中的造浪機(jī)由幾臺(tái)高壓離心風(fēng)機(jī)作為風(fēng)源, 由變頻調(diào)速機(jī)、調(diào)速器及變速箱組成風(fēng)門(mén)變頻調(diào)整系統(tǒng), 并采用可編程序控制器控制。造浪時(shí), 通過(guò)風(fēng)機(jī)向下端由水封閉
的空氣腔鼓風(fēng), 并有次序地改變風(fēng)力強(qiáng)弱, 造成腔內(nèi)氣壓變化由此鼓動(dòng)空氣腔水面上下波動(dòng),而形成波浪。根據(jù)池面大小及形狀, 可設(shè)多個(gè)風(fēng)機(jī)及空氣腔, 通過(guò)程序調(diào)節(jié)可使各空氣腔同時(shí)或錯(cuò)落鼓氣、泄氣, 各腔內(nèi)水面時(shí)差振蕩, 這樣就造出模擬自然的排浪、涌浪、斜浪等各種效果。其造浪系統(tǒng)所有部件都與水隔開(kāi), 有利于設(shè)備的使用與維護(hù)?？諌菏皆炖说娜秉c(diǎn)是?? 機(jī)器本身噪音較大, 所以在機(jī)房設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮吸音、隔音及密閉的問(wèn)題。能量消耗也大, 其單位寬度造浪機(jī)所需功率１０kw 左右, 能量損失20-30%, , 部分余熱傳導(dǎo)給水體。其波長(zhǎng)在4.5-12m 之間,, 最大浪高0.5-1.8m 。進(jìn)行造浪活動(dòng)時(shí), 一般把浪高控制在0.3-0.6m 之間。超過(guò)0.6m 以上時(shí), 要注意游人安全, 采取適當(dāng)安全措施。
真空提升式造浪（圖１ｃ） 真空提升式造浪系統(tǒng)同樣由與相連的幾個(gè)空氣腔及隔離的機(jī)房構(gòu)成。其工作原理是風(fēng)機(jī)將空腔的空氣抽空使水位在腔內(nèi)升高。當(dāng)水位達(dá)到預(yù)設(shè)高度后即開(kāi)啟閥門(mén), 使空腔和大氣驟然連通, 空腔升壓則空腔內(nèi)高水位水體猛然落下, 強(qiáng)烈撞擊腔外水體, 猶如“決堤之洪”奔騰而下。這種浪的特點(diǎn)是浪高較大, 最大可達(dá)２ｍ以上, 氣勢(shì)壯觀且浪濤翻卷, 最適宜于沖浪運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。在浪高大于1m 時(shí), 游人可進(jìn)行俯臥式?jīng)_浪運(yùn)動(dòng)。當(dāng)浪高超過(guò)1.5m時(shí), 就能進(jìn)行驚心動(dòng)魄的立式?jīng)_浪運(yùn)動(dòng)了。這種造浪方式的缺憾是造浪間期較長(zhǎng)。解決的方法之一是做前后兩排空腔, 依次泄壓放送水體, 這樣可使造浪間隔周期提高一倍。真空提升式造浪目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有實(shí)例, 日本1993 年建成的宮畸縣的“ 海洋巨蛋(Ocean Dome) 就是采用兩排空腔真空式造浪。
除以上造浪方式外, 還有液壓推板式造浪、共振式造浪、儲(chǔ)水式造浪等, 但應(yīng)用得不如以上幾種方式普遍。
造浪系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí), 其能耗較大, 故通常不長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)造浪。一般是每小時(shí)造浪１-２ 次，每次10-15分鐘長(zhǎng)。
3、造浪池池身設(shè)計(jì)
造浪池通常布置在戲水樂(lè)園中較顯眼的位置, 它是戲水樂(lè)園的主題之一。其造形豐富多樣, 活潑灑脫。如果按浪效果設(shè)計(jì), 扇形平面最為合適, 這時(shí)的浪區(qū)較大, 波浪的行進(jìn)最為舒展, 造浪機(jī)的效能發(fā)揮得也最為充分。造浪機(jī)要設(shè)置在扇形底邊處, 池兩邊扇形擴(kuò)散時(shí), 底邊算起1/3范圍內(nèi)不宜加寬太快。在此范圍以外, 可單側(cè)或兩側(cè)同時(shí)加寬, 加寬角度應(yīng)控制在15度以內(nèi)。否則波浪卸能太大, 浪幅衰減太快。目前也有在池中間設(shè)置造浪機(jī), 向兩邊造浪, 池形設(shè)計(jì)更為變幻無(wú)窮。造娘池的底邊寬度一般在2.5-30m之間, 根據(jù)池大小來(lái)確定設(shè)置單臺(tái)或多臺(tái)造浪機(jī)。其長(zhǎng)度要大于30m, 以形成完整的波浪。
造浪池最深處不應(yīng)小于１.８ｍ。主要是考慮造浪機(jī)性能及本身游泳池深水區(qū)要求。坡度要在８％左右, 最大不要超過(guò)10%。取這個(gè)值主要有幾個(gè)好處?? 首先是讓游人不感到深度變化太快, 嬉戲時(shí)腳底有穩(wěn)定平面感, 不打滑；其次這個(gè)坡度對(duì)波浪的發(fā)展起到推波助瀾作用?? 另外還有利于池水潔凈。因?yàn)樵谶@個(gè)坡度上, 池底的
細(xì)小沉淀物會(huì)隨坡自動(dòng)滑落到造浪池最深處,由此處的池底回水口將其回流進(jìn)去。而小于這個(gè)坡度, 沉淀物會(huì)附著于池底, 保持不動(dòng)狀態(tài)。
在造浪池的另一端可預(yù)留一段緩沖段, 坡度自然延伸, 造成海灘效果?！?海灘” 部分可以采用砂石色塑膠粒地面, 即逼真, 又防滑。也可鋪設(shè)粗石英砂粒, 形成真正海灘。為了不使砂粒沉淀至池底, 污染水體且阻塞管道, 所用石英砂粒最好先經(jīng)過(guò)研磨, 去掉易相互碾碎的棱角, 經(jīng)過(guò)水洗及級(jí)配, 再行鋪設(shè)。另外, 在水、岸交界處,設(shè)置沉砂回水槽, 使波浪帶砂由岸回落時(shí), 截砂于此。在場(chǎng)地較受限制時(shí), 為了縮短池長(zhǎng), 可把水池最淺處設(shè)為不超過(guò)0.3m深, 采用適當(dāng)高度的臺(tái)階抵擋波浪, 這樣還能形成“ 驚濤拍岸的效果。造浪池的側(cè)壁高度及模擬海灘的長(zhǎng)度需足夠, 以最大浪時(shí)不造成池水大量外溢為原則進(jìn)行計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)。
造浪池的溢流口設(shè)計(jì)時(shí)要比池水面標(biāo)高低１５０ｍｍ , 太低則會(huì)使回流速度太慢, 太高又會(huì)使水面表層的懸浮物打旋而不能落入管內(nèi)。
４、幾個(gè)值得注意的安全問(wèn)題
造浪發(fā)生口處應(yīng)設(shè)置不銹鋼柵欄封閉, 以免游人誤入危險(xiǎn)。柵欄本身及其固定方式一定要堅(jiān)實(shí)耐久, 以免被波浪沖跨。池底泄水的回水口一定要有擴(kuò)大口, 上設(shè)邊長(zhǎng)大于???? ?? 的不銹鋼蓖子。這是因?yàn)榕潘畷r(shí)其水口附近存在負(fù)壓區(qū), 能對(duì)人體產(chǎn)生吸附。當(dāng)人體的某些部位如手掌、腳掌、頭部、臂部等把回水口全部遮住時(shí), 管中回落的水使封閉口產(chǎn)生負(fù)壓, 使人體這些部位產(chǎn)生“ 吸盤(pán)”效應(yīng), 讓人無(wú)法掙脫而產(chǎn)生危險(xiǎn)。
另外, 泳池爬梯能對(duì)游客產(chǎn)生的一種傷害,不常為設(shè)計(jì)者重視。許多爬梯踏步為單排不銹鋼管, 管徑較細(xì)。游客攀爬時(shí), 光滑的鋼管加上附著的水, 變得光滑異常, 使游人往往蹬脫或腳部失穩(wěn)橫向打滑, 造成碰傷或腳趾撕裂。故梯步一定要加寬、防滑, 最好采用防滑踏步板, 不可簡(jiǎn)單從事。
還有, 造浪池側(cè)邊設(shè)計(jì)盡可能流暢, 不設(shè)明顯的突出物,?? 免波浪沖擊強(qiáng)烈, 游人受傷。在深水區(qū), 因這里的池壁往往很高?? , 游人無(wú)處憩息, 故一定要在池壁設(shè)置休息欄桿, 保證安全。
5、水處理設(shè)計(jì)特點(diǎn)
（1）水處理參數(shù)戲水樂(lè)園中水池水處理要求較一般游泳池要嚴(yán)格, 造浪池也同樣如此。因?yàn)閼蛩稳说臉?gòu)成非常復(fù)雜, 特點(diǎn)是兒童比例大, 單位水面積人員密度大, 人員的衛(wèi)生健康狀況差別較大。因此, 目前規(guī)范中對(duì)游泳池水處理的要求不易滿足在造浪池中人們對(duì)水質(zhì)衛(wèi)生及觀賞的要求。故建議在室內(nèi)造浪池中, 將水的
濁度要求提高為1.5 度以內(nèi), 水循環(huán)周期提高到4 小時(shí), 執(zhí)行生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn), 以形成清徹透明的池水。在室外造浪池中, 要求可適當(dāng)放寬, 濁度可定為3 度, 水循環(huán)周期6 小時(shí)。
（2） 水處理系統(tǒng)流程室內(nèi)造浪池水處理系統(tǒng)的流程如下??
水池原水→混凝劑→毛發(fā)聚集器→循環(huán)水泵→凈水器→加熱器一消毒→混合器→造浪池一配水箱
室外造浪池可不設(shè)其中加熱部分：室內(nèi)池水溫度宜為26-28℃。
（3）消毒方式造浪池水處理系統(tǒng)中的消毒方式一定要選用適當(dāng)。目前針對(duì)造浪池常用的消毒方式基本上有四種：
①液氯消毒液氯消毒目前一般采用真空加氯設(shè)備自動(dòng)投加在過(guò)濾后的水池給水管道內(nèi), 并宜與水泵聯(lián)鎖控制。氯所以能消毒是它能破壞細(xì)菌中的酶系統(tǒng)。液氯成本低, 操作簡(jiǎn)單,殺菌力強(qiáng), 但其很大缺點(diǎn)是易發(fā)生漏氯事件, 危險(xiǎn)性很大, 且容易產(chǎn)生致癌有機(jī)物（THM）。戲水樂(lè)園中, 人群密集, 一旦發(fā)生泄漏影響較大。
在室內(nèi)造浪池中, 上述缺點(diǎn)較為突出, 而對(duì)露天造浪池來(lái)說(shuō)此類(lèi)消毒方式則較為適合。
②次氯酸鈉消毒次氯酸鈉消毒方式一般是通過(guò)電解食鹽水取得的次氯酸鈉液進(jìn)行消毒, 其消毒滅菌能力稍遜于液氯。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備運(yùn)行可靠, 操作簡(jiǎn)單, 不易泄漏。在我國(guó)采用較為廣泛, 對(duì)室內(nèi)、室外戲水池均為適宜。
③二氧化氯消毒其原理是通過(guò)電解食鹽水, 產(chǎn)生氯系（C1O2）和氧系（O3H2O2） 消毒劑混合氣體, 因而在消毒效果上更占優(yōu)勢(shì)。一次投資略高于次氯酸鈉式, 但運(yùn)行費(fèi)用較低, 設(shè)備體積小, 綜合優(yōu)勢(shì)較明顯, 缺點(diǎn)是耗電較大。目前正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用?！?/span>
④臭氧消毒臭氧是一種極強(qiáng)的氧化劑和消毒劑, 它反映速度快、投量少。適用性強(qiáng)。經(jīng)臭氧處理后的池水呈蔚藍(lán)色, 水質(zhì)、水色較佳,對(duì)人無(wú)刺激作用, 優(yōu)點(diǎn)顯著。缺點(diǎn)是無(wú)持續(xù)消毒功能, 需設(shè)氯消毒與其配合使用, 其設(shè)備復(fù)雜,造價(jià)昂貴, 運(yùn)行費(fèi)用也較高。當(dāng)用在通常面積較大的造浪池時(shí), 顯得投資過(guò)大。
另外, 造浪池這類(lèi)戲水池中, 人群密度高,因一些游客的惡作劇等行為, 有時(shí)致使水中尿素含量超標(biāo)。上述過(guò)濾消毒手段對(duì)此難于處理?？刹捎迷黾有l(wèi)生間數(shù)量, 加強(qiáng)衛(wèi)生宣傳與管理的方式解決, 也可采用活性炭處理, 造價(jià)增加太多?？傊? 戲水樂(lè)園中造浪池的設(shè)計(jì)目前仍屬于摸索階段, 國(guó)家還沒(méi)有制定出相應(yīng)的規(guī)范。在設(shè)計(jì)時(shí), 本著安全、有趣、經(jīng)濟(jì)、合理的原則, 多參考一些成功的實(shí)例, 爭(zhēng)取為群眾建造出更多更好的戲水池。
