噴泉的原理是個動量守恒,從大半徑管道到小半徑管道,產生一個速度的變化,沖向背離地面的方向。 大半徑的速度由泵帶動,小半徑中的速度是原來速度,與動量轉化速度。需要選擇一個微元計算動量守恒,這樣能求出一個速度,這個速度是出口速度,然后就是一個上拋運動了,這個是理想的情況,沒有摩擦,沒有風。
噴泉起源很早,公元前6世紀在巴比倫空中花園中已建有噴泉。古希臘時代就已由飲用水的泉逐漸發(fā)展成為裝飾性的泉。有一種說法認為,噴泉起源于伊斯蘭國家的齋戒沐浴給水方法。在伊斯蘭園林中,噴泉或沿軸線布置,或作為局部構圖的中心。文藝復興時期噴泉技術有很大的發(fā)展,這一時期的噴泉多與雕像、柱飾、水池等結合造景。有名的噴泉如意大利伊斯特別墅的“百泉步道”和萊恩脫的噴泉水渠。當時還從事水趣音響設計。如的貓頭鷹噴泉,有一群銅鳥啁啾,貓頭鷹一聲尖叫之后,頓時鴉雀無聲,稍停片刻,銅鳥又喧鬧起來。有的噴泉同雕像、疊落的瀑布結合起來造景,如埃斯特別墅中的“水風琴”等。
噴泉,使靜水變?yōu)閯铀?,使水也有了靈魂,又輔之以各種燈光效果,使水體具有豐富多彩的形態(tài),可以緩沖、軟化城市中“凝固的建筑物”和硬質的地面,以增加城市環(huán)境的生機,有益與身心健康并能滿足視覺藝術的需要。
大型城市廣場中的人工動態(tài)噴泉,也多來自自然的種種水態(tài),如瀑布、疊水、水簾、溢流、溪流、壁泉等,隨著科學技術的發(fā)展進步,各種噴泉真是花樣翻新、層出不窮,幾乎達到了人們隨心所欲創(chuàng)造各種晶瑩剔透、絢麗多姿動態(tài)水景的程度。噴泉在當今時代,已經形成了一道獨特的人文景觀。
通過程序控制系統(tǒng)和音樂控制系統(tǒng),對音樂進行編程,使噴泉造型與音樂旋律、燈光同步結合而產生千變萬化的水景,反映音樂內涵及主題。音樂噴泉聲、光、色、形俱美,如舞臺上的表演激起人們沉思雀躍的情緒而得到水美的藝術享受。音樂噴泉主要應用于大型廣場、主題公園、人工湖泊、游樂場等表演場所。