鼓風造浪池給排水工藝設計探討

楊兵 周艷姣

【摘要】近幾年，水上游樂園的建設呈現迅猛的發展態勢，而造浪池作為水上游樂園中積聚人氣的一個非常重要的游樂設施，幾乎是水上游樂園必備的娛樂產品，而鼓風造浪方式因其施工簡單、運行費用低、波形變幻、維護方便等優點更容易被建設方接受，根據筆者從事水上樂園中鼓風造浪池的設計經驗，對一些設計要點進行分析，希望能對相關工作者提供幫助。

【關鍵詞】造浪 水處理 回水口 溢流口 給水口

根據造波浪方式的不同，海浪池常用的有機械擋水板式、柱塞式、鼓風式造浪，由于鼓風造浪方式可通過計算來控制（機械擋水板式通過調整振翼的振動角度、柱塞式通過變化機械部的回轉數調整波形變化）且造浪周期短，一般為2.5-3.1s/次（機械擋水板式及柱塞式造浪造波周期分別為3-5s/次、3.5-10s/次。筆者近年來設計的泰國Greenery Water Park、橫店影視城夢幻谷等水上樂園均采用鼓風式造浪。

1鼓風造浪池的功能工作原理

造浪池深水段池邊直線邊長宜為池長的1/3，并以一側或兩側邊為準向外擴展至15度角的扇形或梯形波浪區，池底從造浪機房開始設有約5.0m的平底，此后池底以6%-8%的坡度向上坡至±0.000標高的淺水端。造浪池的淺水區的末端宜設置消浪排水溝，且排水溝內應有級配的砂石濾水層；應在末端踏步底側面設撇沫區。造浪機房應設在造浪池的深水端，采用高壓離心通風機作為風源，由變頻調速機，調速器及變頻箱組成風門變頻調整系統，并采用可編程序控制器控制。為防止池水回流到造浪風機的情況發生，風機安裝位置高出水面2.0m。造浪時，通過風機向儲氣室鼓風，儲氣室氣體儲量達到設定要求時，通過開啟風門向氣室鼓風，并由次序的改變風力強弱，造成氣室內氣壓變化由此鼓動氣室內水面上下波動而形成波浪。鼓風式造浪通過程序調節可使氣室同時或錯落鼓氣、泄氣，各氣室內水面時差震蕩，這樣就造成模擬自然的排浪、涌浪、斜浪等各種效果。造浪波長為5-8m，波高為60-120cm。

2鼓風造浪池的水處理工作原理

水上樂園中的造浪池一般都是高人氣的，特別是天氣炎熱的地區的夏天，一般呈現“下餃子”的態勢，實際運行中的負荷遠遠超出《游泳池給水排水工程技術規程》CJJ122-2008中規定的人均游泳面積4㎡/人。并且人員構成特別復雜，兒童占據比例大，所以規范中對水處理做了較為嚴格的規定，循環次數12次/d，循環周期為2h。

2.1水處理流程

常用的造浪池水處理流程如下：

水池原水（回水口） 混凝劑 毛發收集器 循環水泵 過濾砂缸

加熱系統 氯消毒 海浪池（給水口）

因室外游樂水池運營時間受季節限制，一般不設加熱系統。

2.2毛發收集器過濾

主要為去除池水中較大的顆粒固體雜質、毛發、纖維和樹葉。保護水泵不被損壞，過濾層不被破壞。

毛發聚集器的選擇滿足：水流阻力小；構造簡單、拆卸方便、易于清洗；外殼耐正壓不滲水，耐負壓不漏氣；濾網孔眼直徑為3mm，采用過濾網時，網眼為10—15目，材質為不銹鋼等耐腐蝕材料。

2.3砂缸過濾

造浪池在運行時，需要采用接觸過濾對池水進行持續凈化。根據過濾效率、管理水平、運行時間和建設費用選擇石英砂壓力過濾器。具有如下特點：體積小，效率高，功能穩定，消耗小，保證出水水質；操作簡單、安裝方便、管理費用低。經驗表明，壓力石英砂過濾器截污能力達80%—90%，濾除細菌效果達80%—95%。

為保證過濾效果，在泵入口處設置投藥器投加混凝劑。

采用過濾砂缸時，濾材2年補充10%，每5-10年全換一次。以過濾能力為60m?/h的過濾裝置考慮，每2-4日反沖洗10-15min，每次反沖洗必需水量為10—15m?左右，根據反沖洗情況，平均每天消費水量5m?（實際運營需考慮實際情況）。

2.4消毒系統

為了控制池水的一般化學指標，對水池進行消毒處理，氯消毒具有消毒效果好，殺菌持續時間長，能有效殺菌，控制藻類生長，氧化有機物。合理控制氯投加，使消毒過程中不造成對池水和環境的二次污染，不改變池水水質，對人體無刺激，對建筑結構、和設備管道無腐蝕。一般采用以氯消毒。

采用三氯異氰尿酸片狀作為投加劑，有效氯含量達65%，并且在陽光下具有穩定游離氯的作用，用在露天造浪池效果最佳。在使用時，須符合下列要求：應將其溶解配制成消毒液進行濕式投加；投加量按氰尿酸濃度為50—150mg/L計算確定，確保池水中游離性氯的濃度不低于0.5—1.0mg/L。

2.5加熱系統

造浪池因水量及水池表面積極大，且在鼓風造浪過程中形成波浪，造成的熱損耗也大，不可簡單按照游泳池耗熱量計算，需考慮熱量附加。

3設計時需要注意的幾個問題

造浪池作為一個大型的特種游樂設施，其設計內容包括給排水、氣體動力、電氣等專業的方方面面，筆者僅從給排水工藝的角度，列出幾個值得注意的問題：

3.1回水口

造浪池池底回水口頂面需設置格柵蓋板，格柵孔縫寬度不得超過8mm，需根據孔縫寬度及柵條寬度計算透水率，過格柵水流速度不超過0.2m/s。回水口格柵表面與海浪池池底表面平整，固定牢靠。

造浪池面積大，最大水深一般為1.8m，循環水處理周期一般采用2h，這樣一來導致每小時的循環流量大，回水口的面積需根據循環流量、透水率及過格柵水流速度確定。

回水口設置在造浪池氣室出口處，在安全護欄內側，保證游客不直接接觸。

3.2給水口

造浪池在工作時，水從氣室處洶涌而來，在兩側漸寬池壁及末端處消浪，從溢流口或回水口處流入水處理系統，根據水流形式，一般采用池底給水方式，從深水端始，每間隔3m設置一個DN50的ABS可調式給水口，可調最大流量為9.0m?/h，在海浪池池底呈“滿天星”布置，確保水流舒暢無死角，水處理效果好。

3.3溢流口

水上游樂園中造浪池承擔的游客數量很多，其表面容易漂一層泡沫類污物，如不通過溢流的方式進入水處理系統去除，長時間積累使水質達不到《游泳池水質標準》CJ244-2007的規定，，所以在造浪池的兩側漸寬池壁和末端部分設置溢流排水溝很有必要，為了保證造浪池沿池壁方向平滑流暢，無突起物影響等安全隱患，溢流溝一般設置成內嵌型，沿池壁均布50mm×200mm溢流縫，縫底貼溢流水面，間隔4m均布，這樣不僅可以達到溢流效果，而且有一定的消浪功能。

3.5初次充水及補水

通常情況下，造浪池機房端地面高出水面1m，補水管可從氣室造浪端進入水池，補水管道出口與溢流水位之間的空氣間隙可滿足大于管徑2.5倍要求，但考慮到設備運行時的浪高，仍需在補水管上設置真空破壞器。

3結語

造浪池在國內發展較晚，鑒于作者水平有限，只列舉了以上一部分，但是隨著水上樂園在國內外的不斷發展，各位給排水同仁的不斷探索，一定會使得造浪池的設計更加安全、經濟、合理、充滿趣味性。

參考文獻：

[1]全國民用建筑技術統一措施——給水排水，中國計劃出版社，2009.

[2]黃曉家等主編：建筑給水排水工程技術與設計手冊，中國建筑工業出版社，2010.

[3]核工業部第二研究設計院.給水排水設計手冊，北京：中國建筑工業出版社，2004.

[4]建筑給水排水設計規范（GB50015-2003 2009年版），中國計劃出版社，2009.

[5]游泳池給水排水工程技術規程（CJJ122-2008），中國建筑工業出版社，2008.