Водопад из сообщающихся сосудов

IVD.RU

1 звезда 2 звезды 3 звезды 4 звезды 5 звезд

Даем подробный план по монтажу искусственного водопада с насосом: от создания чаши до подключения электрического насосного оборудования. И рассказываем, какие варианты можно использовать, если на участке нет электричества.

Сделать водопад на даче своими руками несложно. Он может быть любых размеров. Его мощность зависит от производительности электрического насоса, подключенного к сети, либо работающего от аккумулятора. Чем она выше, тем сильнее поток. Чтобы его увеличить или разделить, применяют несколько насосов. Оборудование размещают вместе, располагая в линию, либо ставят в разных точках. Есть вариант оборудования и без насоса, в таких конструкция струю приводит в движение разница давления снаружи и в скрытых камерах, выталкивая ее на поверхность. Такие методы сейчас почти не используются. Их недостаток заключается в том, что подачу жидкости в трубах сложно или даже невозможно отключить. Постоянное журчанье утомляет, особенно если от него некуда скрыться на небольшом участке. Ночью оно будет мешать спать хозяевам участка и их соседям. Еще один минус – сложность монтажа. Чтобы упростить себе задачу, лучше собрать мини-модель, используя подручные средства.

Все о том, как сделать водопад на даче

Особенности конструкции

Сборка насосной системы

– Элементы

– Монтаж чаши

– Оборудование склона

– Монтаж насосного оборудования

– Конструкция со скрытым резервуаром

Варианты фонтанов без насоса

– Питание от скважины

– Верхний резервуар

– Героновый фонтан

Способы декорирования

Варианты конструкции

Дачные водопадики отличаются по конструкции. Для участков средней площади подходит несколько вариантов. Их применяют при создании водопада на даче своими руками с насосом, а также самотечных систем без электрооборудования.

• Каскад – он состоит из одной либо нескольких ступеней. На склоне устанавливают чаши либо формируют плоские террасы.
• Пологий склон – отличается от каскадного типа более плавными переходами между ярусами. Поток не падает, а плавно перетекает из одной чаши в другую.
• Водяная стена – она образуется при стекании через ровную грань купели, расположенную строго горизонтально.
• Стеклянная или каменная стена с капельником, расположенным в ее верхней части.
• Конструкция со скрытым резервуаром – он спрятан за решеткой, засыпанной щебнем.
• Переносные компактные устройства. Их оформляют под вазы, чаши, элементы природного ландшафта.

Сила потока и его объем зависят от мощности оборудования. Вода может плавно стекать, бурно струиться либо подниматься вверх на несколько метров. Форму создает край чаши. Струя может быть сконцентрированной, рассеянной либо плоской.

Как собрать водопад с насосом

Элементы

В большинстве случаев поток создается при помощи электрических устройств. Система включает в себя четыре основных элемента.

• Резервуар – как правило, это небольшой прудик, который можно построить из камня или бетона. Существуют готовые пластиковые изделия разной глубины и ширины. Оставлять грунтовое основание или засыпать низ песком не стоит – оборудование быстро засорится, а пруд превратится в болото.
• Рельеф, по которому стекает поток. Чтобы его создать, возможно, придется провести масштабные ландшафтные работы.
• Насос, перекачивающий воду снизу наверх.
• Внутренние коммуникации – скрытые от глаз трубы, ведущие наверх, и провода.

Создание чаши

Ее форма и размер зависят от предпочтений хозяина. Место лучше выбрать подальше от гаража и септиков, если возле водоема будет находиться зона отдыха. При установке важно не задеть подземные коммуникации. Глубина в среднем составляет 1 м. Перед тем как сделать водопад своими руками на даче, нужно нанести его на план территории, а затем провести разметку, используя колья и натянутую между ними веревку. Это поможет визуализировать объект и исправить недочеты в его расположении. Учесть следует не только углубление, но и бруствер.

Определившись с метом, роют котлован. Как правило, ему придают округлые сложные очертания как у настоящего пруда. Дно и стенки должны быть герметичными. Есть несколько вариантов их устройства.

Полимерная пленка

Обычный полиэтилен не выдержит нагрузок и даст течь. В крайнем случае берут толстую тепличную пленку, рассчитанную на несколько лет эксплуатации. Ее устанавливают на время. Если проводят окончательный монтаж, понадобится плотная бутилкаучуковая мембрана. Ее применяют при создании плавательных бассейнов.

Рельеф дна и стен формирует котлован. Его поверхность очищают от камней и веток, способных порвать полотно. Грунт утрамбовывают. Сверху укладывают слой песка, разравнивают его граблями и уплотняют.

Поверхность выстилают геотекстилем и закрывают пленкой. Она должна выходить на поверхность на 20-40 см. Следует уложить ее сплошным полотном, чтобы влага не просачивалась в землю сквозь швы. Сначала выпрямляют низ, затем постепенно переходят к краям.

Берега и подводные уступы обкладывают камнями – валунами и галькой. Пленку не должно быть видно.

Пластиковая чаша

Она представляет собой фабричное штампованное изделие объемом около 130 л. Подойдет старая ванна или другая емкость требуемых размеров.

Котлован должен в точности повторять очертания резервуара. Прежде чем начинать земляные работы, чашу обводят краской, чтобы на траве остался заметный след. Он служит разметкой.

Дно котлована трамбуют и засыпают песком, создавая слой толщиной около 7 см. Его в данном случае не уплотняют, а только разравнивают. Затем ставят емкость и наполняют ее, чтобы она приняла свое рабочее положение. Пространство между пластиковой и земляной стенкой засыпают песком. Эту прослойку уплотняют, поливая из шланга. На завершающем этапе производят декорирование водоема.

Оборудование склона водопада

Его устраивают на бруствере, придав ему нужную форму и утрамбовав грунт, укрепленный щебнем. Чтобы создать непроницаемое покрытие, насыпают подушку из песка и стелят полимерную мембрану.

Если перепады между ярусами превышают 30 см, площадки цементируют, чтобы струя их не разрушала. Террасы плотно утрамбовывают, их периметр укрепляют камнями и кирпичом. На каждом ярусе делают настил из щебня и песка толщиной 10-20 см. Сверху его заливают цементом. Материал позволяет сформировать любой рельеф. Раствор полностью схватывается в течение месяца. Работы можно продолжить уже спустя две недели.

Установка электрического насосного оборудования

На его выбор влияют два параметра.

• Мощность – от нее зависит способность поднять столб жидкости на заданную высоту. Она составляет в среднем 1-2 м.
• Производительность – она определяет объем жидкости, перекачиваемый в единицу времени.

Используются погружные устройства. Их устанавливают на дно в сетку, наполненную валунами. Сетка предохраняет оборудование от засора. Ее обтягивают снаружи противомоскитным пластиковым полотном, задерживающим мелкие частицы. На выходной патрубок монтируют шланг, по которому вода будет поступать наверх. Его пропускают сквозь трубу, установленную в склоне, чтобы не заделывать намертво.

Монтаж конструкции со скрытым резервуаром

Вместо чаши в земле делают щелевое углубление по ширине потока. Его изнутри покрывают песком и застилают полимерной мембраной. Верх закрывают решеткой. Ее можно изготовить самостоятельно из арматурных прутьев, но лучше использовать материалы, не подверженные коррозии. Подойдут готовые решетки из пластика, бетона, керамики или оцинкованной стали. Сверху делают насыпь из небольших камней. Конструкция должна быть съемной. Вниз на дно ставят погружной насос, проводя его шланг к верхней части сооружения.

Как сделать своими руками водопад на даче без насоса

Он хорошо подходит для участков без электричества. Здесь возможно три варианта.

Питание от скважины

Источником служит скважина, подающая воду под давлением. От нее к водоему прокладывают отдельную трубу с краном, выводя ее на верх склона по скрытому каналу. При необходимости подача перекрывается с помощью крана.

Верхний резервуар

Из него поток стекает вниз по склону. Емкость наполняют вручную. Ее объем должен быть достаточным для долгой работы. В таких системах сила и объем потока невелики – чтобы устройство дольше работало, нужно экономить воду.

Героновый фонтан

Такая конструкция использовалась еще до нашей эры. Старинные фонтаны работают до сих пор. Соорудить нечто подобное на дачном участке довольно сложно – потребуется рыть глубокий котлован. Проще собрать переносную мини-модель из пластиковых бутылок, спрятав их за декором.

Конструкция состоит из двух сосудов, расположенных вертикально. Верхний представляет собой воронку, подсоединенную к нижнему замкнутому сосуду через герметичную прокладку. Она не должна пропускать газ. В прокладку вставлены две трубки. Из первой жидкость будет поступать наверх. Ее опускают ближе ко дну нижней емкости. Вторая крепится на дно воронки – по ней вода будет стекать вниз.

Чтобы запустить водопад, заполняют обе его части. Поступая вниз, вода увеличивает давление внутри бутылки. В результате вытесняемая жидкость поднимается в воронку.

Существуют и более сложные системы с тремя камерами, однако для образования потока достаточно и двух.

Идеи для декорирования

При оформлении искусственного водопада своими руками на даче фото могут служить прекрасным источником для вдохновения. Есть готовые декоративные изделия, формирующие ландшафт либо украшающие его. Оформлять его можно самому.

Самое распространенное решение – имитация скал и горных рек. Рельеф формируется в бруствере, появившимся при выкапывании пруда. Как правило, такой возвышенности достаточно, чтобы создать необходимый эффект. Декором служат настоящие камни либо панели фабричного изготовления, имитирующие природный ландшафт.Еще одно распространенное решение – живописные руины на берегу водоема. Подойдут крупные осколки керамической посуды – ваз и горшков. Часто используют садовую скульптуру, плитку, фрагменты гипсового и цементного декора. Выпускаются готовые изделия в виде разрушенных колонн и портиков.

Декор должен быть не только красивым, но и функциональным. Если поверхность осыпается и размывается, вскоре она изменит свой внешний вид. Частицы, попадающие в насос, могут его засорить. Это одна из причин, по которой не используют песок и мелкий легкий наполнитель для чаш.

• Материал подготовил: Артем Филимонов

Источник

Принцип сообщающихся сосудов в работе фонтанов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Катушенко Д.А. 1Анурова Е.Д. 1

1МАОУ Апрелевская СОШ №3 СУИОП

Шашкина М.В. 1

1МАОУ Апрелевская СОШ №3 СУИОП

Текст работы размещён без изображений и формул.

Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

Обоснование выбора данной темы

Однажды на уроке физики наш класс проходил принцип сообщающихся сосудов. В качестве домашнего задания нам предложили создать собственную модель. В тот момент мы вспомнили про фонтан «Дружбы Народов», находящийся на ВДНХ. Тогда мы решили подробно разобраться в работе фонтанов, а потом создать свою собственную модель.

Актуальность работы

Фонтаны это не только украшение, но и интересный физический механизм, о работе которого многие люди и не задумывались. Поэтому для нас важно рассказать и показать принцип работы такого интересного предмета, как фонтан.

Цель работы

Целью работы является исследование работы принципа сообщающихся сосудов, использующегося при работе фонтанов.

Задачи

Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:

узнать, что собой представляет фонтан;

изучить принцип работы;

разобраться в истории фонтанов: от истоков к XXI веку;

узнать о самых известных примерах;

выполнить практическую часть работы.

Основная часть

Что такое фонтан

Каждый из нас видел фонтаны. Они бывают и комнатные, и садовые, и встроенные в ландшафт, и целые монументальные произведения искусства. Но не каждый задумывался, как появились фонтаны и как они работают.

Само слово фонтан произошло от латинскогоfontana, что означает «источник», «струя», «родничок». Обычно видим только верхнюю, красивую часть, через которую и выплескивается вода. Но что же скрыто внутри?

А внутри мы увидим примитивный принцип сообщающихся сосудов, известный нам еще со школьных времен.

Принцип сообщающихся сосудов

Мы знаем, что в сообщающихся сосудах уровень жидкости одинаковой плотности устанавливается на одном уровне. Это и есть закон сообщающихся сосудов.

Доказать это мы можем таким образом:

из закона Паскаля мы можем узнать, что p1=p2, где p1=ρgh1, p2=ρgh2,следовательно, ρgh1=ρgh2, т.е. h1=h2, где p-давление в жидкости, а h-высота столба.

А в сообщающихся сосудах с жидкостями, разной плотности, высота столба с меньшей плотностью будет больше высоты столба с большей плотностью.

Доказываем тоже при помощи закона Паскаля.

По закону Паскаля p1=p2, где p1= ρ1gh1, p2= ρ2gh2 ,

следовательно, ρ1gh1= ρ2gh2, т. е. h1:h2=ρ2:ρ1,

где p-давление в жидкости, а h-высота столба.

Высоты столбов в сообщающихся сосудах с разнородными жидкостями обратно пропорциональны их плотностям.

История использования сообщающихся сосудов

Впервые принцип сообщающихся сосудов начал использоваться еще в Древней Греции. Это были небольшие фонтанчики, но служили они не для эстетического удовольствия, а для удаления жажды, охлаждения и освежения воздуха. Они создавались при помощи бурения земли до подводных рек и ключей при естественных перепадах высот. Позже эти перепады начали создаваться искусственно.

3.1 Акведуки Древнего Рима

Понятие акведук происходит от латинских слов aqua – вода и ducere -вести. Акведуки являются прототипом современного водопровода. Они доставляли воду до общественных купальниц, называемых термами, Навмахий-мест римских водных сражений, богатых домов и фонтанов, о которых позже и пойдет речь. Особенностью римских водопроводов являлось то, что строители, древние римляне, не достаточно хорошо знали о принципе сообщающихся сосудов, поэтому строили их всё время под небольшим наклоном вниз, хотя этого и не требовалось. Достаточно было построить хранилище выше всех тех мест, куда должна была поступать вода.

В общей сложности насчитывалось около 11 таких величественных сооружений. Практически все они хорошо сохранились до наших дней. Это, несомненно, говорит о том, что римляне были просто гениальными инженерами и строителями.

3.2 Фонтаны в Средневековье и Новом Времени

Основой фонтанов в Средневековой Европе послужили персидские сады. Мусульманские фонтаны были окружены террасами из разноцветной плитки. Брызги, отражаясь в них, представали перед зрителями необыкновенной картиной. В Европе же сады впервые появились при монастырях. В их середине был расположен фонтан-место для уединения, размышления, молитвы. Но в большинстве фонтаны еще использовались как источники воды для полива и питья.

Наибольшего расцвета ландшафтное искусство в области фонтанов достигло в XVII веке во Франции. Лучший пример-Версаль, расположенный в 17 километрах от Парижа. Это парк фонтанов и архитектурных шедевров. Здесь находятся более 25 фонтанов, разных не только внешним оформлением, но устройством подачи воды.

3.3 Фонтаны-шутихи

Фонтаны-шутихи-еще одно произведение фонтанного искусства, появившееся еще за полторы тысячи лет до нашей эры. Но широкое распространение получили такие забавные фонтаны только в XVII в Европе.

Первые европейские шутихи не имели собственного стиля и создавались по арабо-сицилийским мотивам. Первый такой фонтан появился в парке «Эдем» в Бургундии, Франция.

На данный момент наиболее известны фонтаны-шутихи Петра I. Их прообразом могли служить фонтаны в Хелльбрунне под Зальцбургом.

Смысл таких фонтанов в придании игривого настроения среди посетителей парка при помощи неожиданного поливания водой. Часто такие фонтаны замаскированы под обыденные предметы, что и добавляет потешности.

3.4 Фонтаны нашего времени

В наше время фонтаны из маленьких отверстий для питья превратились в огромные и сложные системы. Если раньше маленькие фонтаны, созданные руками человека, считались чудом света, то сейчас каких только видов нет: с музыкой, с подсветкой, танцующие и т.д. Самый мощный фонтан выдает струю высотой до 318 метров (высота Эйфелевой башни 300)!

Фонтаны блещут разнообразием. Каждый из них это произведение искусства. Кто-то впечатляет размерами, а кто-то красотой подачи воды. В этой работе можно проследить, как происходила их эволюция.

4. Самые известные фонтаны мира

Изучив множество фонтанов в процессе изучения данной темы, мы решили составить собственный список самых красивых и удивительных фонтанов мира.

Светозвуковой фонтан на Кипре. Этот фонтан находится в небольшом курортном городке Протарас. Пусть это и не самый крупный и знаменитый фонтан, но его лазерные шоу просто впечатляют свой красотой и оригинальностью.

Фонтан Треви в Риме, Италия. Этот фонтан знаменит на весть мир. Его основная особенность – скульптурная композиция Нептуна с нимфами.

Фонтан короля Фахда. Этот фонтан расположен в Саудовской Аравии. Это тот самый высокий фонтан, про который мы говорили ранее. Напомним, что высота столба, выбрасываемого им, равна 318 метрам!

Фонтан «Белладжио». Этот фонтан построен на берегу искусственного озера в Лас-Вегасе. Есть обычай делать предложение, стоя рядом с этим фонтаном. В этом случае он будет олицетворять красоту любви.

Это танцующий фонтан. Ночью он подсвечивается десятками прожекторов, а его струю поднимаются более чем на 80 метров и переливаются всеми цветами радуги.

И, конечно, не забудем про фонтан, из-за которого и зародилась идея создания этого проекта.

Фонтан «Дружбы Народов» в Москве. Этот фонтан был построен еще в 1954 году, в качестве символа единства Советского союза. Огромный размер, роскошные позолоченные статуи, олицетворяющие различные республики. Для нас этот фонтан является самым красивым и роскошным из всех.

5. Практическая часть

Изучив простейший принцип работы фонтанов, мы захотели создать свою собственную модель. Для этого нам потребовалось:

фанера для декорации;

краски;

пластиковая бутылка;

резиновая трубочка;

импровизированная насадка;

шурупы;

петли;

жестяная коробка;

ракушки для украшения;

два магнита.

Сначала мы придумали идею декорации фонтана. Наш выбор остановился на доме с садом.

Для исполнения идеи мы вырезали из фанеры необходимые детали: фасад дома, заднюю крышку и подставку. Потом мы сделали сами сообщающиеся сосуды из бутылки и резиновой трубочки. Насадку подсоединили к сосудам и замаскировали ракушками, сымитировав с помощью железной коробки наружную часть фонтана.

В конце мы соединили все детали с помощью шурупов, петель и магнитов. Для завершения работы нам осталось только раскрасить нашу модель.

Заключение

В процессе изучения данной темы мы смогли доказать верность закона сообщающихся сосудов, узнать о различных способах его применения, выяснить, где и для чего впервые использовались свойства данного утверждения. Также мы смогли проследить эволюцию развития фонтанного искусства, его виды и ответвления, узнать впечатляющие факты.

Но самым главным нашим достижением мы считаем собственноручно сделанную модель фонтана, с помощью которой мы можем продемонстрировать механизм для подачи воды.

Выводы

Анализ результатов, полученных в ходе данной работы, позволяет сделать выводы:

принцип сообщающихся сосудов оказался хорошо применим в современном мире;

история использования этого принципа берет начало еще в Древней Греции и тянется до наших дней;

фонтанное искусство неотъемлемо связано с простейшей физикой;

посмотреть принцип работы фонтана можно даже в домашних условиях;

собственноручно можно создать работающую модель фонтана.

Приложение

Рис.1 Пример фонтана

Рис.2 Сообщающиеся сосуды

Рис. 3 Акведуки

Рис. 4 Фонтан в Версале

Рис. 5 Фонтан-шутиха в Петергофе

Рис.6 Современный фонтан

Рис.7 Светозвуковой фонтан на Кипре

Рис.8 Фонтан Треви

Рис.9 Фонтан короля Фахда

Рис.10 Фонтан «Белладжио»

Рис.11 Фонтан «Дружба Народов»

Рис. 12 Моя модель(1)

Рис. 13 Моя модель (2)

Рис.14 Моя модель (3)

Просмотров работы: 2197

Источник