上海舒浪游泳池设备有限公司
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水上乐园人工造浪设备的设计、安全及水处理说明




一、造浪池的性质 


人工造浪池通常是一个水上乐园为耀眼发光的游乐项目。作为一个集体游乐项目,总是在随着时代的变迁而不断的变化发展,记得80、90年代风靡国内的公园溜冰吗?伴随着节奏劲爆的电子迪斯科!人们动感、肆意的一个一个接成长长的“火车”。而现在,大家早已经忘记了那老式的飘逸。却热衷于炎炎夏日下与水亲密接触。在造浪池中欢乐的“煮饺子”。造浪池魅力也由此展现!


造浪池是一种能通过机械造出人工模拟海浪的水池。在戏水乐园中它在所有水池里一般来说是大的, 同时也是创造气氛的。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。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, 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深处。  


二、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(下图A):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,, 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(下图b):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,, 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。(另一解释:风机式造浪机主要


由气室、风机、阀产机构、调速机构、风管系统、控制系统等组成,其特点是结构简单,它的工作原理是:是将离心风机吹出的风流引入一气室,通过周而复始的抽/排空气,压迫气室内的自由水面兴起波流。改变抽/排气流的变换频率和气流大小,即可改变波浪的大小和长度。风机造浪的浪高在0.5-1.2米,浪波及长度在50米。该设备适用于微小型水上乐园,总园区面积小于十亩,海浪池面积在1000平方米以下。空气造波机价格低廉,是目前戏水常用的造浪方式。但缺点是噪声稍大。适合老人或者小朋友玩。)造浪机房应设在造浪池深水端。计算参数:一般来说750~800平方米水域面积要想达到800~1000mm高的浪可选择一台45KW的造波机。


真空提升式造浪(下图c):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, 可达2m以上, 气势壮观且浪涛翻卷, 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。(另一解释:真空式造浪机主要由真空主机、管路系统、水循环系统、阀门系统,控制系统及气室组成。它的工作原理是:真空主机用以提高室内的水位,由控制系统按照预先设计的波浪谱发出信号,由控制系统控制阀门系统的开与关,影响气室气压,由负压变成常压,从而产生波浪,,气势极其宏伟。真空式造浪机的特点是可造2.8米大浪(也可根据PLC控制系统控制浪高和出浪时间),该浪延伸长度可达100米。但其结构复杂,造价相对较高,主要用于大型水上乐园造浪池,造浪池面积应大于2000平方米。)


三、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。如果按浪效果设计, 扇形平面为合适, 这时的浪区较大, 波浪的行进为舒展, 造浪机的效能发挥得也为充分。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。造浪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。造浪池的人数负荷按每人2.5平方米计算。


造浪池深处不应小于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, 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。




四、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, 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, 保障安全。



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