造波機(jī)在水上樂(lè)園的應(yīng)用(廣州旺明機(jī)構(gòu))

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1、造波機(jī)在水上樂(lè)園的應(yīng)用王秋旺一、前言水上樂(lè)園作為一個(gè)綜合性的戲水樂(lè)園，深受人們的歡迎和喜愛(ài)，尤其是在炎熱的夏季。水上樂(lè)園是由多種功能不同的娛樂(lè)項(xiàng)目加上配套的服務(wù)設(shè)施，環(huán)境藝術(shù)等組合而成。而在眾多的水上娛樂(lè)項(xiàng)目中，戲水造波是最受人們喜愛(ài)的項(xiàng)目之一。游客之所以喜愛(ài)戲水造波，是因?yàn)樵谌斯ぴ觳ǔ刂幸材軌蝮w驗(yàn)得到置身于大海中的感受，你可與浪搏擊，在浪尖上追逐嬉戲，體驗(yàn)戰(zhàn)勝大風(fēng)大浪后的喜悅，使你整個(gè)身心都可以得到放松。同時(shí)在這里游玩，還不用擔(dān)心安全問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)水上樂(lè)園里都有嚴(yán)格的管理制度和防范措施，這些是在大海中游泳所不能做到的，戲水造波可

2、適合不同年齡不同層次的游客。對(duì)于水上樂(lè)園的經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，戲水造波的客容量又是諸多戲水項(xiàng)目之最，可帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，還是樂(lè)園的一道風(fēng)景，為整個(gè)樂(lè)園起裝點(diǎn)和襯托作用。也正是因?yàn)槿绱耍趪?guó)內(nèi)外眾多水上樂(lè)園中幾乎都有她的身影，我相信每一位從事水上樂(lè)園工作的同志，都會(huì)有同樣的感受。既然造波機(jī)（又稱(chēng)造浪機(jī)）在水上樂(lè)園中這么重要，作為水上樂(lè)園的經(jīng)營(yíng)者定會(huì)提出一系列問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外造波機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r怎樣？可供我們選擇的造波機(jī)有哪些種類(lèi)？根據(jù)它們的優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)如何有針對(duì)性地進(jìn)行選擇？造波機(jī)目前的發(fā)展方向如何？等等。下面就這些問(wèn)題作一簡(jiǎn)單的論述，以期與同

3、行們共同探討?！　《?、造波機(jī)的發(fā)展歷史造波機(jī)及造波技術(shù)，是隨著海洋工程的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)初為了解決沿海船舶工程的問(wèn)題，世界上主要的工業(yè)國(guó)家，對(duì)造波技術(shù)早有研究。在歷次國(guó)際船模水池會(huì)議和海岸工程會(huì)上，陸續(xù)發(fā)表了有關(guān)造波系統(tǒng)的某些研究論文，并解決了許多實(shí)際問(wèn)題，但那時(shí)大部用規(guī)則波進(jìn)行研究。后來(lái)隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，把電液伺服控制系統(tǒng)和微機(jī)應(yīng)用到造波機(jī)，并在試驗(yàn)室水池中采用隨機(jī)波模擬技術(shù)進(jìn)行模型試驗(yàn)，使人們對(duì)造波機(jī)的研究工作更進(jìn)了一步。但把造波機(jī)應(yīng)用到娛樂(lè)行業(yè)中來(lái)，作為一種水上娛樂(lè)項(xiàng)目，應(yīng)該是在六十年代未、七十年代初。據(jù)有關(guān)資料介紹，

4、把造波機(jī)應(yīng)用到水上樂(lè)園比較早一點(diǎn)的國(guó)家有瑞士的因塔明公司，美國(guó)“水上發(fā)展集團(tuán)（ADG）”等。美國(guó)的WaveTek公司作為“水上發(fā)展集團(tuán)”的一員，自1968年以來(lái)在世界各地已安裝了170多個(gè)造波池，實(shí)際上美國(guó)95％的人到海浪池都裝有WaveTek公司的造波設(shè)備，WaveTek依靠ADG的強(qiáng)大工程技術(shù)力量，造波設(shè)備無(wú)疑稱(chēng)得上是世界上最優(yōu)秀的。在我們國(guó)家，從事海洋和船舶工作的科學(xué)家們對(duì)造波技術(shù)早有研究，而造波機(jī)在我們國(guó)內(nèi)水上樂(lè)園里出現(xiàn)還是在80年代末。廣州市旺明水之樂(lè)設(shè)計(jì)咨詢有限公司正是乘著這股時(shí)代的東風(fēng)，高起點(diǎn)地對(duì)WaveTek公司的

5、尖端造波技術(shù)進(jìn)行吸收、消化，并在適合我國(guó)國(guó)情的基礎(chǔ)上進(jìn)行了有意義的探索與改進(jìn)。三、有關(guān)造波機(jī)的種類(lèi)及工作原理目前應(yīng)用在國(guó)內(nèi)水上樂(lè)園的造波機(jī)歸納起來(lái)有三種形式，一種是搖板式造波機(jī)，一種是沖箱式造波機(jī)，再一種是氣動(dòng)造波機(jī)。㈠搖板式造波機(jī)它由電機(jī)（或液壓伺服轉(zhuǎn)動(dòng)裝置）、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、擺板等幾個(gè)主要部分構(gòu)成。擺板式造波機(jī)所產(chǎn)生的波可分二段：穩(wěn)定段和不穩(wěn)定段，即在遠(yuǎn)離搖板處為穩(wěn)定段，離造波機(jī)約20米以外存在單一的規(guī)則波；在擺板附近除規(guī)則波外有擾動(dòng)駐波存在，這里通常為不穩(wěn)段。因此，為減少擾動(dòng)，應(yīng)該合理選擇搖板形狀、結(jié)構(gòu)和接連的位置，這樣可縮短

6、不穩(wěn)定段長(zhǎng)度。（如圖1）在設(shè)計(jì)擺板式造波機(jī)時(shí)應(yīng)注意以下參數(shù)和問(wèn)題：⑴搖板擺幅和波高的關(guān)系；⑵擺板高度的選擇；⑶板面壓力的計(jì)算（靜水壓力、規(guī)則波動(dòng)壓力、慣性波動(dòng)壓力）；⑷搖板造波機(jī)的功率計(jì)算。㈡沖箱式造波機(jī)（如圖2）沖箱式造波機(jī)的波長(zhǎng)是由沖箱上下振動(dòng)的周期T決定的，在深水情況下，波長(zhǎng)和周期的關(guān)系式為λ＝gT2／2π如果這種沖箱式造波機(jī)在技術(shù)上有新突破，它會(huì)非常受人們歡迎的，因?yàn)樗芄?jié)省大量土建費(fèi)用，而且不要配置機(jī)房，但目前我國(guó)水上樂(lè)園還很少使用此類(lèi)造波機(jī)，所以關(guān)于這種形式的造波機(jī)在這里我就不多談了。㈢氣動(dòng)造波機(jī)這種形式的造波機(jī)被水上

7、樂(lè)園普遍接受也是最受歡迎的一種造波機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)許多水上樂(lè)園生產(chǎn)廠家都在生產(chǎn)這種類(lèi)型的造波機(jī)，雖然各種結(jié)構(gòu)方式有所不同，但其工作原理都是一樣的。⑴氣動(dòng)造波機(jī)的基本部件包括造波風(fēng)罩、空氣供給系統(tǒng)和配氣閥門(mén)控制系統(tǒng)。（如圖3）⑵其工作原理是依靠附加在風(fēng)罩所限制的水域上，并隨時(shí)間作周期性變化。鼓風(fēng)機(jī)作為造波機(jī)的氣源，鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管路與風(fēng)罩相連接，風(fēng)罩內(nèi)的空氣靠配氣閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)周期性變化。配氣閥門(mén)每一個(gè)工作周期均分為二個(gè)半周期，在前半周期空氣自大氣壓入風(fēng)罩，而水便從風(fēng)罩內(nèi)排出，在風(fēng)罩前形成波峰；而后半周期空氣返回大氣，水被吸入風(fēng)罩，即在風(fēng)罩前

8、形成波谷。因此，波浪的周期與閥門(mén)的擺動(dòng)周期相等，而波長(zhǎng)與閥門(mén)的工作周期T和水深H有關(guān)。（如圖4）當(dāng)波長(zhǎng)和水深均為一定時(shí)，波幅根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速N，空氣阻尼開(kāi)關(guān)大小S和風(fēng)罩浸深HK來(lái)決定。⑶針對(duì)造波機(jī)的工作原理，我們?cè)谠O(shè)計(jì)造波機(jī)時(shí)就應(yīng)注意以下參數(shù)及問(wèn)題