瀑布设计与施工要求-背景、水源、瀑身、承水潭、堰口水平光滑

2023-10-03 理论教育版权反馈

【摘要】：瀑布一般由背景、上游积聚的水源、落水口、瀑身、承水潭及下游的溪水组成。人工瀑布常以山体上的山石、树木组成浓郁的背景，上游积聚的水漫至落水口。落水口也称瀑布口，其形状和光滑程度影响到瀑布水态，其水流量是瀑布设计的关键。绝大多数小型瀑布在承水潭内设置潜水泵循环供水。天然瀑布落水口下面多为一个深潭。瀑布落水口如处理马虎会影响瀑布效果，因此施工中要求堰口水平光滑。

1.瀑布的构成

瀑布是一种自然现象，是河床造成陡坎，水从陡坎处滚落下跌时形成的优美动人或奔腾咆哮的景观，由于遥望下垂如布，故称瀑布。

瀑布一般由背景、上游积聚的水源、落水口、瀑身、承水潭及下游的溪水组成。其模式如图3-34所示。人工瀑布常以山体上的山石、树木组成浓郁的背景，上游积聚的水（或水泵动力提水）漫至落水口。落水口也称瀑布口，其形状和光滑程度影响到瀑布水态，其水流量是瀑布设计的关键。瀑身是观赏的主体，落水后形成深潭经小溪流出。

图3-34 瀑布的模式

2.瀑布的形式

瀑布的形式比较多，按不同的分类方式可分为不同的类型，具体分类见表3-18。

表3-18 瀑布的形式

（续）

3.瀑布的设计

（1）瀑布落水的基本形式。瀑布落水形式十分丰富，其基本形式如图3-35所示。

图3-35 瀑布落水的基本形式

（2）瀑布的供水方式。瀑布的设计必须保证其能够获得足够的水源供给。瀑布的水源有三种：

1）利用天然地形的水位差。这种水源要求建园范围内有泉水、溪、河道。

2）直接利用城市自来水。用后排走，但投资成本高。

3）水泵循环供水，是较经济的一种给水方法。绝大多数人工瀑布都采用这种供水方式。

绝大多数小型瀑布在承水潭内设置潜水泵循环供水。瀑布用水要求较高的水质，一般都应配置过滤设备来净化水体，如图3-36所示。

图3-36 瀑布循环供水及净水装置示意图

（3）瀑布的布置要点。

1）必须有足够的水源。利用天然地形水位差，疏通水源，创造瀑布水景，或接通城市给水管网用水泵循环供水来满足。

2）瀑布的位置和造型应结合瀑布的形式、周边环境、创造意境及气氛综合考虑，选好合宜的视距。

3）瀑布着重表现水的姿态、水声、水光，以水体的动态取得与环境的对比。

4）水池平面轮廓多采用折线形式，便于与池中分布的瀑布池台协调。池壁高度宜小，最好采用沉床式或直接将水池置于低地中，有利于形成观赏瀑布的良好视距。

5）为保证瀑布布身效果，要求瀑布口平滑，可采用青铜或不锈钢制作。此外，应增加缓冲池的水深，并在出水管处加挡水板。

6）为防水花四溅，承水潭宽度应大于瀑布高度的2/3。

7）瀑布池台应有高低、长短、宽窄的变化，参差错落，使硬质景观和落水均有一种韵律的变化。

8）应考虑游人近水、戏水的需要。为使池、瀑成为诱人的游乐场所，池中应设置汀步。

（4）瀑布的营建。

1）用水量计算。人工建造瀑布，其用水量较大，因此多采用水泵式循环供水。其用水量标准可见表3-19。

根据经验，高2m的瀑布，每米宽度流量为0.5m³/min较适宜。

表3-19 瀑布用水量估算（每米用水量）

2）堰口处理。堰口是使瀑布的水流改变方向的山石部位。其出水口应模仿自然情况，并以树木及岩石加以隐蔽或装饰，当瀑布的水膜很薄时，不仅可以节约用水，而且往往能表现出各种引人注目的水态。但如果堰顶水流深度只有6mm，且堰顶为混凝土或天然石材时，由于施工很难达到非常精确的水平，因而容易造成瀑身不完整，这在建造整形水幕时，尤为重要。此时可以采用以下办法：

①用青铜或不锈钢制成堰唇，以保证落水口的平整、光滑。

②增加堰顶蓄水池的水深，以形成较为壮观的瀑布。

③堰顶蓄水池可采用花管供水，或在出水管口处设挡水板，以降低流速。一般应使流速不超过0.9m/s为宜，以消除紊流。

3）瀑身设计。瀑布水幕的形态即瀑身，它是由堰口及堰口以下山石的堆叠形式确定的。堰口处的山石虽然在一个水平面上，但水际线的伸出、缩进可以使瀑布形成的景观有层次感。若堰口以下的山石在水平方向上比堰口突出较多，可形成两重或多重瀑布，这样使得瀑布更加活泼而有节奏感。在城市景观构造中，注重瀑身的变化，可创造出多姿多彩的水态。瀑布的水态是很丰富的，设计时应根据瀑布所在环境的具体情况、空间气氛，确定所设计瀑布的性格。

4）潭。天然瀑布落水口下面多为一个深潭。在人造瀑布设计时，也应在落水口下面做一个受水池。一般的经验是使受水池的宽度不小于瀑身高度的2/3，以防止落水时水花四溅。

5）与音响、灯光的结合。为产生如波涛翻滚的意境，可利用音响效果渲染气氛，增加水声。也可以把彩灯安装在瀑布的对面，这样晚上就可以呈现出彩色瀑布的奇异景观。

4.斜瀑施工技术

在较小的园林空间中，一条长而宽的水流可能会制造太多的噪声，同时与所处的环境也不协调。因此需建造两三级小瀑布，如图3-37和图3-38所示，每级瀑布仅跌落30～50cm为宜。为了增加观赏效果，可以使瀑布弯曲，并将水源掩藏在岩石之下。

图3-37 三级小瀑布效果图

图3-38 三级小瀑布剖面图

1—池塘 2—薄膜 3—陶土 4—潜水泵 5—水管 6—蓄水池 7—天然石 8—基础

（1）施工程序。施工准备→定点放线→基坑（槽）挖掘→瀑道与承水潭施工→管线安装→扫尾→试水→验收。

（2）瀑布营造过程见表3-20。

表3-20 瀑布营造过程

（3）管线安装要点。瀑布工程中的管线均是隐蔽的，施工时要对管道、管件的质量进行严格检查，并严格按照有关施工操作规程进行施工。

1）各种供货应有出厂质保书，并按照设计要求和质量标准采购、加工，质量必须合格。铸铁管道和管件不得有砂眼和裂缝，管壁厚薄要均匀。使用前再用观察、灌水或外壁冲水等方法逐根检查。

2）钢管焊接连接应根据钢管的壁厚在对口处留一定的间隙，并按规范规定破口，不得有未焊透现象。镀锌钢管严禁焊接，配件不得用非镀锌管件代替。

3）管道安装前清除管内杂物，以防堵塞。预埋的管道务必做好管口封堵。

4）穿越构筑物的管线必须采取相应的止水措施。

（4）施工中应注意的问题。瀑布整个水流路线易出现渗漏，因此必须做好防渗漏处理。施工中凡瀑布流经的岩石缝隙应封严堵死，防止泥土冲刷至潭中，以保证结构安全和瀑布的景观效果。瀑布落水口如处理马虎会影响瀑布效果，因此施工中要求堰口水平光滑。无论自然式瀑布还是规则式瀑布，均应采取适当措施控制堰顶蓄水池供水管的水流速度。如在出水管口处加设挡水板或增加蓄水池深度等，以减少上游紊流对瀑身形态的干扰。

（5）成品保护与日常养护管理。

1）施工时，应注意妥善保护定位桩、轴线桩，防止碰撞位移，并经常复测。

2）基坑的直立壁和边坡在开挖后应有措施，避免塌陷。

3）混凝土浇筑的承水潭，其强度达到1.2MPa以后，方可在其上进行上部施工。

4）破损的防水层材料应该及时更换。

5）混凝土浇筑的承水潭养护，应保持湿润环境14d，防止混凝土表面因水分散失而产生干缩裂缝，减少混凝土的收缩量。

6）清污，保持瀑布用水具有较高的水质。

瀑布设计与施工要求-背景、水源、瀑身、承水潭、堰口水平光滑

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